Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι

Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι Ενότητα 5: Δρομολόγηση (Μέρος 1) Νικολάου Σπύρος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας και στην Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί ενότητας Η ενότητα αυτή πραγματεύεται ζητήματα σχετικά με τη δρομολόγηση. 4

Περιεχόμενα ενότητας (1/3) Εισαγωγή. Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης. Ο ρόλος του πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης. Ο σκοπός των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης. Λειτουργία πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης. 5

Περιεχόμενα ενότητας (2/3) Χρήση στατικής δρομολόγησης. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στατικής δρομολόγησης. Πλεονεκτήματα δυναμικής δρομολόγησης. Μειονεκτήματα δυναμικής δρομολόγησης. Ταξινόμηση πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης. Τα πρωτόκολλα IGP (Interior Gateway Protocol) και EGP (Exterior Gateway Protocol). 6

Περιεχόμενα ενότητας (3/3) Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP. Διανυσματική απόσταση και κατάσταση ζεύξης. Λειτουργία πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης. Λειτουργία πρωτοκόλλου κατάστασης ζεύξης. Πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης. Βιβλιογραφία. 7

Δρομολόγηση (Μέρος 1)

Εισαγωγή (1/3) Τα δίκτυα δεδομένων κυμαίνονται σε δίκτυα με μικρό εύρος, δηλαδή τα τοπικά δίκτυα και δίκτυα μεγάλου εύρους, δηλαδή τα εσωτερικά δίκτυα. Στο σπίτι μπορεί να έχετε έναν δρομολογητή και δυο ή περισσότερους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Στον χώρο εργασίας, η επιχείρηση μπορεί να έχει πολλούς δρομολογητές και διακλαδωτές που εξυπηρετούν τις ανάγκες επικοινωνίας δεδομένων για εκατοντάδες μπορεί και χιλιάδες υπολογιστές. 9

Εισαγωγή (2/3) Τα πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης χρησιμοποιούνται συνήθως σε μεγαλύτερα δίκτυα για να διευκολύνουν την διοικητική και λειτουργική δαπάνη της χρήσης μόνο στατικών διαδρομών. Τυπικά, ένα δίκτυο χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης και στατικών διαδρομών. 10

Εισαγωγή (3/3) Στα περισσότερα δίκτυα, χρησιμοποιείται ένα μεμονωμένο πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις όπου διαφορετικά κομμάτια του δικτύου μπορεί να χρησιμοποιήσουν διαφορετικά πρωτόκολλα δρομολόγησης. 11

Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (1/5) Τα πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης χρησιμοποιούνται στα δίκτυα από τις αρχές του 1980. Η πρώτη έκδοση του πρωτοκόλλου RIP κυκλοφόρησε το 1982, αλλά κάποιοι από τους βασικούς αλγορίθμους του πρωτοκόλλου χρησιμοποιήθηκαν στο ARPANET το 1969. Όσο τα δίκτυα εξελίσσονται και γίνονται πιο πολύπλοκα, εμφανίζονται καινούργια πρωτόκολλα δρομολόγησης. 12

Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (2/5) Ένα από τα πρώτα πρωτόκολλα ήταν το RIP (πρωτόκολλο πληροφοριών δρομολόγησης). Το πρωτόκολλο RIP έχει εξελιχτεί σε μια καινούργια έκδοση την RIPv2. Ωστόσο, η καινούργια εκδοχή του πρωτοκόλλου RIP δεν κλιμακώνεται σε μεγαλύτερες εφαρμογές του δικτύου. 13

Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (3/5) Για να αντιμετωπίσουμε τις ανάγκες των μεγαλύτερων δικτύων, αναπτύξαμε δυο προηγμένα πρωτόκολλα δρομολόγησης: Το πρωτόκολλο OSPF (open shortest path first) και το IS-IS (Intermediate System to Intermediate System). Η Cisco ανέπτυξε το πρωτόκολλο IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) και το EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), που επίσης κλιμακώνονται επαρκώς σε μεγαλύτερες εφαρμογές του δικτύου. 14

Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (4/5) Επιπροσθέτως, υπήρχε η ανάγκη διασύνδεσης των διαφορετικών εσωτερικών δικτύων και να τους παρέχουμε δρομολόγηση. Το πρωτόκολλο BGP (Border Gateway Protocol) χρησιμοποιείται μεταξύ των πάροχων υπηρεσιών διαδικτύου( ISPs) καθώς και μεταξύ ISPs και μεγάλων ιδιωτικών πελατών τους για να ανταλλάσουν πληροφορίες δρομολόγησης. 15

Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (5/5) Με την έλευση πολλών συσκευών των πελατών που χρησιμοποιούν IP (Internet protocol), ο χώρος διευθυνσιοδότησης του IPv4 έχει σχεδόν εξαντληθεί. Έτσι εμφανίστηκε το IPv6. Για να στηρίξουμε την επικοινωνία που βασίζονταν στο IPv6, αναπτύξαμε καινούργιες εκδόσεις IP πρωτοκόλλων δρομολόγησης. 16

Ο ρόλος του πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (1/5) Τι είναι ακριβώς τα πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης; Τα πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης χρησιμοποιούνται για την διευκόλυνση στην διαδικασία ανταλλαγής πληροφοριών δρομολόγησης μεταξύ των δρομολογητών. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης επιτρέπουν στους δρομολογητές να μοιράζουν πληροφορίες για τα απομακρυσμένα δίκτυα δυναμικά και να προσθέτουν αυτόματα αυτές τις πληροφορίες στον πίνακα δρομολόγησης τους. 17

Ο ρόλος του πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (2/5) Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης προσδιορίζουν το καλύτερο μονοπάτι για κάθε δίκτυο και στην συνέχεια το προσθέτουν στον πίνακα δρομολόγησης. Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της χρήσης πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης είναι ότι οι δρομολογητές ανταλλάσουν πληροφορίες δρομολόγησης οποτεδήποτε υπάρξει μια αλλαγή στην τοπολογία. 18

Ο ρόλος του πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (3/5) Αυτή η ανταλλαγή πληροφορίας επιτρέπει στους δρομολογητές να ενημερώνονται αυτόματα για τα καινούργια δίκτυα και ακόμη να βρίσκουν εναλλακτικά μονοπάτια όταν υπάρχει κάποια αποτυχία στην σύνδεση σε ένα τρέχον δίκτυο. Σε σύγκριση με τα πρωτόκολλα στατικής δρομολόγησης, τα πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης χρειάζονται λιγότερες διοικητικές δαπάνες. 19

Ο ρόλος του πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (4/5) Ωστόσο, η δαπάνη χρήσης πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης αφιερώνει μέρος των πόρων ενός δρομολογητή για την λειτουργία πρωτοκόλλου συμπεριλαμβανομένου τον χρόνο της CPU (Central Processing Unit) και το εύρος σύνδεσης δικτύου. Παρά τα πλεονεκτήματα της δυναμικής δρομολόγησης, η στατική δρομολόγηση εξακολουθεί να έχει την θέση της. 20

Ο ρόλος του πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (5/5) Υπάρχουν περιπτώσεις που είναι καταλληλότερη η στατική δρομολόγηση και άλλες που η δυναμική είναι η καλύτερη επιλογή. Συχνότερα όμως θα συναντάμε έναν συνδυασμό και των δύο τύπων δρομολόγησης σε κάθε δίκτυο που έχει ένα μέτριο επίπεδο πολυπλοκότητας. 21

Ο σκοπός των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (1/3) Ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης είναι ένα σύνολο διαδικασιών, αλγορίθμων και μηνυμάτων που χρησιμοποιούνται για την ανταλλαγή πληροφοριών δρομολόγησης και για την καταχώρηση των καλύτερων μονοπατιών στον πίνακα δρομολόγησης. Ο σκοπός ενός πρωτοκόλλου δρομολόγησης περιλαμβάνει: Ανακάλυψη των απομακρυσμένων δικτύων. Διατήρηση ενημερωμένων πληροφοριών δρομολόγησης. Επιλογή του καλύτερου μονοπατιού για τα δίκτυα προορισμού. Δυνατότητα ανακάλυψης ενός καινούργιου μονοπατιού εάν το τρέχον μονοπάτι δεν είναι πια διαθέσιμο. 22

Ο σκοπός των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (2/3) Ποια είναι τα μέρη ενός πρωτοκόλλου δρομολόγησης; Δομές δεδομένων: Κάποια πρωτόκολλα δρομολόγησης χρησιμοποιούν πίνακες και/ ή βάσεις δεδομένων για τις λειτουργίες τους. Αυτές οι πληροφορίες αποθηκεύονται στην μνήμη RAM. Αλγόριθμοι: Ένας αλγόριθμος είναι μια πεπερασμένη λίστα βημάτων που χρησιμοποιούνται για την ολοκλήρωση μιας εργασίας. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης χρησιμοποιούν τους αλγόριθμους για να διευκολύνουν την πληροφορία δρομολόγησης και τον προσδιορισμό του καλύτερου μονοπατιού. 23

Ο σκοπός των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (3/3) Μηνύματα πρωτοκόλλου δρομολόγησης: Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης χρησιμοποιούν μηνύματα διαφόρων ειδών για να ανακαλύψουν γειτονικούς δρομολογητές, να ανταλλάξουν πληροφορία δρομολόγησης και άλλες εργασίες για να μάθουν και να διατηρήσουν ακριβής πληροφορίες όσο αναφορά το δίκτυο. 24

Λειτουργία πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (1/2) Σκοπός τον πρωτοκόλλων δρομολόγησης είναι να ενημερωθούν για τα απομακρυσμένα δίκτυα και να προσαρμοσθούν γρήγορα σε οποιαδήποτε αλλαγή υπάρξει στην τοπολογία. Η μέθοδος που χρησιμοποιεί ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης για να το καταφέρει εξαρτάται από τον αλγόριθμο που χρησιμοποιεί και τα λειτουργικά χαρακτηριστικά αυτού του πρωτοκόλλου. Οι λειτουργίες ενός πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης ποικίλουν ανάλογα με το είδος του πρωτοκόλλου δρομολόγησης και το ίδιο το πρωτόκολλο δρομολόγησης. 25

Λειτουργία πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης (2/2) Γενικά, οι λειτουργίες ενός πρωτοκόλλου δυναμικής δρομολόγησης περιγράφονται ως εξής: Ο δρομολογητής στέλνει και λαμβάνει μηνύματα δρομολόγησης στις διεπαφές του. Ο δρομολογητής ανταλλάσει μηνύματα δρομολόγησης και πληροφορία δρομολόγησης με άλλους δρομολογητές που χρησιμοποιούν το ίδιο πρωτόκολλο δρομολόγησης. Οι δρομολογητές ανταλλάσουν πληροφορία δρομολόγησης για να ενημερωθούν για τα απομακρυσμένα δίκτυα. Όταν ένας δρομολογητής εντοπίσει μια αλλαγή στην τοπολογία τότε το πρωτόκολλο δρομολόγησης αναγγέλλει αυτή την αλλαγή στους υπόλοιπους δρομολογητές. 26

Χρήση στατικής δρομολόγησης (1/2) Πριν προσδιορίσουμε τα πλεονεκτήματα των πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης, πρέπει να αναλογιστούμε τους λόγους για τους οποίους θα χρησιμοποιούσαμε στατική δρομολόγηση. Η δυναμική δρομολόγηση σίγουρα έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με την στατική δρομολόγηση. Ωστόσο, η στατική δρομολόγηση χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα στα δίκτυα. Στην πραγματικότητα τα δίκτυα συνήθως χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό στατικής και δυναμικής δρομολόγησης. 27

Χρήση στατικής δρομολόγησης (2/2) Η στατική δρομολόγηση έχει πολλές βασικές χρήσεις, συμπεριλαμβανομένων: Παροχή εύκολής διατήρησης του πίνακα δρομολόγησης σε μικρότερα δίκτυα που δεν αναμένεται να μεγαλώσουν σημαντικά. Δρομολόγηση σε και από αποκομμένα δίκτυα. Χρήση μια μόνο προεπιλεγμένης διαδρομής, που χρησιμοποιείται για να αντιπροσωπεύσει ένα μονοπάτι για κάθε μονοπάτι που δεν έχει κάποιο συγκεκριμένο ταίριασμα με μια άλλη διαδρομή στον πίνακα δρομολόγησης. 28

Πλεονεκτήματα στατικής δρομολόγησης 1. Ελάχιστη επεξεργασία CPU. 2. Πιο εύκολα κατανοητή στον διαχειριστή. 3. Εύκολη στην ρύθμιση. 29

Μειονεκτήματα στατικής δρομολόγησης 1. Η διαμόρφωση και η συντήρηση είναι χρονοβόρες. 2. Η διαμόρφωση είναι επιρρεπής σε λάθη,ιδιαίτερα στα μεγάλα δίκτυα. 3. Ο διαχειριστής μετάβασης χρειάζεται να διατηρεί τις πληροφορίες αλλαγής της διαδρομής. 4. Δεν κλιμακώνεται καλά στα αναπτυσσόμενα δίκτυα, η διατήρηση γίνεται δύσκολη. 5. Απαιτεί πλήρης γνώση ολόκληρου του δικτύου για σωστή εκτέλεση. 30

Πλεονεκτήματα δυναμικής δρομολόγησης 1. Ο διαχειριστής έχει λιγότερη δουλεία διατήρησης της διαμόρφωση όταν προσθέτει ή αφαιρεί δίκτυα. 2. Τα πρωτόκολλα αντιδρούν αυτόματα στις αλλαγές της τοπολογίας. 3. Η διαμόρφωση είναι λιγότερο χρονοβόρα. 4. Περισσότερο επεκτάσιμη, στην ανάπτυξη του δικτύου συνήθως δεν προκαλούνται προβλήματα. 31

Μειονεκτήματα δυναμικής δρομολόγησης 1. Χρησιμοποιούνται οι πόροι του δρομολογητή (κύκλοι CPU, εύρος μνήμης και σύνδεσης). 2. Χρειάζεται περισσότερη γνώση διαμόρφωσης, επαλήθευσης και αντιμετώπισης λαθών από τον διαχειριστή. 32

Ταξινόμηση πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (1/2) Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικές ομάδες σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά τους. Τα συνηθέστερα σε χρήση πρωτόκολλα δρομολόγησης είναι: 1. RIP (πρωτόκολλο πληροφοριών δρομολόγησης): Ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης εσωτερικής διανυσματικής απόστασης. 2. IGRP (Interior Gateway Routing Protocol): Το πρωτόκολλο δρομολόγησης εσωτερικής διανυσματικής απόστασης που ανέπτυξε η Cisco. 33

Ταξινόμηση πρωτοκόλλων δυναμικής δρομολόγησης (2/2) 3. OSPF(πρωτόκολλο ανοίγματος βέλτιστου μονοπατιού): Ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης εσωτερικής κατάστασης ζεύξης. 4. IS-IS:Ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης εσωτερικής κατάστασης ζεύξης. 5. EIGRP: Το ενισχυμένο πρωτόκολλο δρομολόγησης εσωτερικής διανυσματικής απόστασης που ανέπτυξε η Cisco. 6. BGP: Ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης εξωτερικού διανύσματός μονοπατιού. 34

Τα πρωτόκολλα IGP και EGP (1/2) Ένα αυτόνομο σύστημα(as), γνωστό και ως τομέας δρομολόγησης, είναι ένα σύνολο από δρομολογητές που βρίσκονται υπό κοινή διοίκηση. Κάποια τυπικά παραδείγματα είναι ένα εσωτερικό δίκτυο εταιρίας και ένα δίκτυο του φορέα παροχής υπηρεσιών διαδικτύου. Για τον λόγο ότι το διαδίκτυο βασίζεται στην έννοια του αυτόνομου συστήματος, χρειάζονται δυο ειδών πρωτοκόλλων δρομολόγησης: Τα πρωτόκολλα εσωτερικής και τα πρωτόκολλα εξωτερικής δρομολόγησης. 35

Τα πρωτόκολλα IGP και EGP (2/2) Αυτά τα πρωτόκολλα είναι: Το IGP(πρωτόκολλα εσωτερικών πυλών): Χρησιμοποιούνται για δρομολόγηση εντός του αυτόνομου συστήματος. Το EGP(πρωτόκολλο εξωτερικών πυλών): Χρησιμοποιείται για δρομολόγηση μεταξύ των αυτόνομων συστημάτων. 36

Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP (1/6) Τα πρωτόκολλα IGP χρησιμοποιούνται για δρομολόγηση εντός του τομέα δρομολόγησης, αυτά τα δίκτυα βρίσκονται υπό τον έλεγχο κάποιου οργανισμού. Ένα αυτόνομο σύστημα συνήθως αποτελείται από πολλά επιμέρους δίκτυα που ανήκουν σε εταιρίες, σχολεία, και άλλα ιδρύματα. Ένα πρωτόκολλο IGP χρησιμοποιείται για την δρομολόγηση εντός του αυτόνομου συστήματος, ακόμα χρησιμοποιείται για δρομολόγηση των ιδίων των επιμέρους δικτύων. 37

Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP (2/6) Για παράδειγμά, το CENIC λειτουργεί-χειρίζεται ένα αυτόνομο σύστημα που αποτελείται από σχολεία, κολέγια και πανεπιστήμια της Καλιφόρνια. Το CENIC χρησιμοποιεί ένα πρωτόκολλο IGP για να δρομολογεί μέσα στο αυτόνομο σύστημα του προκειμένου να διασυνδέει όλους αυτούς τους οργανισμούς. Καθένας από αυτούς τους εκπαιδευτικούς οργανισμούς χρησιμοποιεί επίσης ένα πρωτόκολλο IGP της επιλογής του για να δρομολογεί μέσα στον δικό του μεμονωμένο δίκτυο. 38

Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP (3/6) Το πρωτόκολλο IGP χρησιμοποιείται από κάθε οντότητα και προσδιορίζει το καλύτερο μονοπάτι για το δικό της τμήμα δρομολόγησης, όπως το IGP χρησιμοποιείται από το CENIC και προσδιορίζει τα καλύτερα μονοπάτια μέσα στο αυτόνομο σύστημα. Τα πρωτόκολλα IGP για το IP περιέχει τα πρωτόκολλα RIP, IGRP, EIGRP, OSPF και IS-IS. 39

Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP (4/6) Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης, και πιο συγκεκριμένα ο αλγόριθμος που χρησιμοποιείται από αυτό το πρωτόκολλο δρομολόγησης, χρησιμοποιεί μια μετρική για να προσδιορίσει το καλύτερο μονοπάτι για ένα δίκτυο. Η μετρική που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο δρομολόγησης RIP είναι ένας μετρητής αλμάτων, όπου μετράει στην ουσία το αριθμητικό σύνολο των δρομολογητών που πρέπει να διασχίσει ένα πακέτο για να φτάσει στο άλλο δίκτυο. Το OSPF χρησιμοποιεί το εύρος για να προσδιορίσει ποια είναι η συντομότερη διαδρομή. 40

Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP (5/6) Τα πρωτόκολλα EGP από την άλλη, έχουν σχεδιαστεί για να χρησιμοποιούνται μεταξύ διαφορετικών αυτόματων συστημάτων που βρίσκονται υπό τον έλεγχο διαφορετικών διαχειριστών. Το BGP είναι το πρωτόκολλο δρομολόγησης που χρησιμοποιεί το διαδίκτυο. Το BGP είναι ένα πρωτόκολλο διανύσματος μονοπατιού που μπορεί αν χρησιμοποιήσει πολλά διαφορετικά χαρακτηριστικά για να μετρήσει τις διαδρομές. 41

Τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων δρομολόγησης IGP και EGP (6/6) Στο επίπεδο του ISP, υπάρχουν ποιο σημαντικά ζητήματα από την απλή επιλογή του γρηγορότερου μονοπατιού. Το BGP συνήθως χρησιμοποιείται μεταξύ των ISPs και μερικές φορές μεταξύ μιας εταιρίας και ενός ISP. 42

Διανυσματική απόσταση και κατάσταση ζεύξης Τα IGPs μπορούν να ταξινομηθούν σε δυο ειδών: Πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης. Πρωτόκολλα δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης. 43

Λειτουργία πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης (1/5) Διανυσματική απόσταση σημαίνει ότι οι διαδρομές αναγγέλλονται ως διανύσματα απόστασης και κατεύθυνσης. Η απόσταση ορίζεται με τους όρους μιας μετρικής ως μετρητής αλμάτων και η κατεύθυνση είναι απλά ο δρομολογητής επόμενου άλματος ή η διεπαφή εξόδου. Τα πρωτόκολλα διανυσματικής απόστασης συνήθως χρησιμοποιούν τον αλγόριθμο Bellman-Ford για τον προσδιορισμό του καλύτερου μονοπατιού. 44

Λειτουργία πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης (2/5) Κάποια πρωτόκολλα διανυσματικής απόστασης στέλνουν περιοδικά ολόκληρους πίνακες δρομολόγησης σε όλους τους συνδεδεμένους γείτονες. Στα μεγάλα δίκτυα, αυτές οι ενημερώσεις δρομολόγησης μπορεί να γίνουν τεράστιες σε φόρτο και να προκαλέσουν σημαντική κυκλοφορική κίνηση στις συνδέσεις. 45

Λειτουργία πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης (3/5) Παρόλο που ο αλγόριθμος Bellman-Ford συσσωρεύει τελικά αρκετή γνώση για να διατηρήσει μια βάση δεδομένων προσβάσιμων δικτύων, ο αλγόριθμος δεν επιτρέπει σε κάποιον δρομολογητή να γνωρίζει την ακριβή τοπολογία κάποιου εσωτερικού δικτύου. Ο δρομολογητής μόνο γνωρίζει τις πληροφορίες δρομολόγησης που έλαβε από τους γείτονες του. 46

Λειτουργία πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης (4/5) Τα πρωτόκολλα διανυσματικής απόστασης χρησιμοποιούν δρομολογητές ως πινακίδες κατά μήκος του μονοπατιού για τον τελικό προορισμό. Η μόνη πληροφορία που γνωρίζει ένας δρομολογητής για ένα απομακρυσμένο δίκτυο είναι η απόσταση ή η μετρική για να φτάσει αυτό το δίκτυο και ακόμα ποιο μονοπάτι ή διεπαφή θα ακολουθήσει για να φτάσει ως εκεί. Τα πρωτόκολλα διανυσματικής απόστασης δεν έχουν στην πραγματικότητα χάρτη της τοπολογίας του δικτύου. 47

Λειτουργία πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης (5/5) Τα πρωτόκολλα διανυσματικής απόστασης λειτουργούν καλύτερα σε καταστάσεις όπου: Το δίκτυο είναι απλό και επίπεδο και δεν απαιτείται κάποια ειδική ιεραρχική σχεδίαση. Οι διαχειριστές δεν έχουν αρκετές γνώσεις για να ρυθμίσουν και να αντιμετωπίσουν τα πρωτόκολλα κατάστασης συνδέσμων. Κάποια συγκεκριμένοι τύποι δικτύων, όπως τα δίκτυα κόμβου και ακτίνας, έχουν τεθεί σε εφαρμογή. Δεν έχουν σημασία οι περιπτώσεις χειρότερης σύγκλισης. 48

Λειτουργία πρωτοκόλλου κατάστασης ζεύξης (1/4) Σε αντίθεση με την λειτουργία του πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης, ένας δρομολογητής που έχει ρυθμιστεί με ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης μπορεί να δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη εικόνα ή τοπολογία του δικτύου συγκεντρώνοντας πληροφορίες από όλους τους άλλους δρομολογητές. Για να συνεχίσουμε το παράδειγμα μας με τις πινακίδες, το να χρησιμοποιήσουμε ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης είναι σαν να έχουμε έναν ολοκληρωμένο χάρτη της τοπολογίας του δικτύου. 49

Λειτουργία πρωτοκόλλου κατάστασης ζεύξης (2/4) Οι πινακίδες κατά μήκος της διαδρομής από την πηγή έως τον προορισμό δεν είναι απαραίτητες καθώς όλοι οι δρομολογητές κατάστασης ζεύξης χρησιμοποιούν ένα παρόμοιο χάρτη του δικτύου. Ένας δρομολογητής κατάστασης ζεύξης χρησιμοποιεί τις πληροφορίες κατάστασης ζεύξης για να δημιουργήσει μια τοπολογία χάρτη και να διαλέξει το καλύτερο μονοπάτι για προς όλα τα δίκτυα προορισμού της τοπολογίας. 50

Λειτουργία πρωτοκόλλου κατάστασης ζεύξης (3/4) Με κάποια πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης, οι δρομολογητές στέλνουν περιοδικές ενημερώσεις των πληροφοριών δρομολόγησης τους σε γειτονικούς δρομολογητές. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης δεν χρησιμοποιούν περιοδικές ενημερώσεις. Μετά από την σύγκληση του δικτύου, μια ενημέρωση κατάστασης συνδέσμων ζεύξης μονό όπου υπάρχει κάποια αλλαγή στην τοπολογία. 51

Λειτουργία πρωτοκόλλου κατάστασης ζεύξης (4/4) Τα πρωτόκολλα κατάστασης ζεύξης λειτουργούν καλύτερα σε καταστάσεις όπου: Ο σχεδιασμός του δικτύου είναι ιεραρχικός, συνήθως λαμβάνει χώρα σε μεγάλα δίκτυα. Οι διαχειριστές έχουν καλή γνώση του εφαρμοσμένου πρωτοκόλλου δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης. 52

Πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης (1/3) Τα πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης δεν στέλνουν πληροφορία μάσκας υποδικτύου στις ενημερώσεις δρομολόγησης. Τα πρώτα πρωτόκολλα δρομολόγησης όπως το RIP, ήταν ταξικής δρομολόγησης. Αυτό συνέβαινε την εποχή που οι διευθύνσεις δικτύων κατανέμονταν βάση κλάσεων, Α, Β ή Γ. 53

Πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης (2/3) Ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης δεν χρειάζεται να περιέχει την μάσκα υποδικτύου στην ενημέρωση δρομολόγησης για τον λόγο ότι η μάσκα δικτύου θα μπορούσε να προσδιοριστεί με βάση την πρώτη οκτάδα της διεύθυνσης δικτύου. Τα πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν και στα σημερινά δίκτυα, αλλά επειδή δεν περιέχουν μάσκα υποδικτύου δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλες τις περιπτώσεις. 54

Πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης (3/3) Τα πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν ένα δίκτυο είναι υποδικτυωμένο χρησιμοποιώντας παραπάνω από μια μάσκα υποδικτύου, με άλλα λόγια τα πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης δεν υποστηρίζουν (VLSM) μάσκες υποδικτύου μεταβλητού μήκους. Υπάρχουν και άλλοι περιορισμοί στην χρήση των πρωτοκόλλων ταξικής δρομολόγησης συμπεριλαμβανομένης της αδυναμίας τους να υποστηρίξουν discontiguous δίκτυα. Τα πρωτόκολλα ταξικής δρομολόγησης περιλαμβάνουν τα πρωτόκολλα RIPv1 και IGRP. 55

Βιβλιογραφία 1. CCNA αυτοδιδασκαλία: Διασύνδεση συσκευών δικτύου Cisco (ICND), (Επιμέλεια) Steve McQuerry. 2. Δίκτυα υπολογιστών: Το πρώτο βώμα, Wendell Odom. 3. Ασκήσεις προσομοίωσης δικτύων, Emad Aboelela. 4. Εργαστηριακά μαθήματα στα δίκτυα και διαδίκτυα υπολογιστών, Βασίλειος Τσαουσίδης, Ελευθέριος Μαμάτας, Ιωάννης Ψαρράς, Ευστράτιος Κοσμίδης, Στυλιανός Δημητρίου. 56

Τέλος Ενότητας

Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Νικολάου Σπύρος. «Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 58

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 59

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς. το Σημείωμα Αδειοδότησης. τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων. το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει). μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 60

Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες/Σχήματα/Διαγράμματα/Φωτογραφίες. Βιβλιογραφικές Πηγές. 61