Úvod do směrování
Celý svět je digitalizován a propojen přes síť. Pakety, které jsou atomovou jednotkou informací v komunikačních sítích s přepínáním paketů, jsou vyměňovány mezi uzly (uzel může být koncovým zařízením, routerem nebo zařízením generujícím data atd.). Proces přenosu těchto paketů informací z jejich zdrojového uzlu do cílového uzlu s jedním nebo více chmelem mezi nejoptimálnější cestou se nazývá 'Směrování'. Směrovače a přepínače jsou zařízení, která se používají pro účely, které pracují na směrovacích protokolech a algoritmech, s nimiž jsou nakonfigurovány. O směrování paketů se stará vrstva L3 nebo síťová vrstva referenčního modelu OSI.
Jak se to děje?
Když je paket zaveden v síti a přijat jedním z směrovačů, přečte záhlaví paketu, aby porozuměl cíli, a zkontroluje svou směrovací tabulku označenou směrovacími metrikami, aby zjistil, jaká by byla další nejlepší naděje pro optimální optimalizaci paketu dosáhnout cíle. Poté posune paket do následujícího uzlu a výše uvedený proces se opakuje také v novém uzlu, dokud paket nedosáhne cílového uzlu.
Směrovací metriky -
Směrovací tabulky obsahují informace, na základě kterých dochází k přepínání paketů v nejoptimálnější cestě. A tato informace jsou různé metriky nebo proměnné, které směrovací algoritmy hledají a poté rozhodují o své cestě. Standardní metriky zahrnují -
- Délka cesty - Správce přiřadí náklady každé cestě (mezi dvěma uzly). Délka cesty bude součtem všech nákladů na cestu. Cesta s menší délkou cesty bude vybrána jako nejoptimálnější.
- Zpoždění - Toto je míra času potřebného pro směrování paketu ze zdroje do cíle. Závisí to na mnoha faktorech, jako je šířka pásma sítě, počet přechodných uzlů, přetížení v uzlech atd. Čím dříve přenos, tím lepší kvalita služeb (QoS).
- Šířka pásma - Jedná se o množství dat, které může propojení přes něj přenášet. Podnik obvykle pronajímá síťovou linku, aby dosáhl vyššího propojení a šířky pásma.
- Load - Load se týká provozu, se kterým router nebo odkaz pracuje. Nevyvážené nebo neošetřené zatížení může způsobit přetížení a nižší rychlost ztrát přenosových paketů.
- Náklady na komunikaci - Jedná se o provozní náklady, které společnosti vzniknou zasláním paketů na pronajaté lince mezi uzly.
- Odolnost a spolehlivost - Jedná se o kapacitu routeru pro zpracování chyb a směrovací algoritmy. Pokud některé uzly v síti selhají, pak míra odolnosti a spolehlivosti nám ukáže, jak dobře mohou ostatní uzly zvládnout provoz.
Typy směrování
Existují dva typy -
- Statické směrování - Jedná se o typ směrování, ve kterém je předdefinována optimální cesta mezi všemi možnými páry zdrojů a cílů v dané síti a vložena do směrovací tabulky směrovačů sítě.
Výhody -
- Neexistují žádné režijní náklady pro směrovače, které by rozhodovaly o dalším směrování pro paket, protože cesty jsou předdefinovány.
- To nabízí vyšší zabezpečení, protože správce má autonomii nad oprávněními pro tok paketů podél definované cesty.
- Mezi směrovači by nebyla použita žádná šířka pásma (pro úkoly, jako je aktualizace směrovací tabulky atd.)
Nevýhody
- Pro větší topologii sítě bude pro správce obtížné identifikovat a předdefinovat optimální cestu ze všech možných kombinací zdrojových a cílových uzlů.
- Od správce by se očekávalo, že bude důkladně pojímat sítě a topologii. Přechod na nového administrátora by vyžadoval čas, abychom pochopili definovanou topologii a zásady.
- Dynamické směrování - Tento typ dává routeru možnost objevit síť pomocí protokolů, jako je OSPF (Open Shortest Path First) a RIP (Routing Information Protocol), sám aktualizuje směrovací tabulku a účinně rozhoduje o cestě, kterou musí příchozí paket sledovat. do cíle.
Výhody
- To lze snadno konfigurovat.
- Bylo by účelné objevit nějakou vzdálenou síť a provést tam směrování.
Nevýhody -
- Když jeden ze směrovačů v síti implementující dynamické rutiny zjistí změnu nebo vygeneruje aktualizaci, odešle ji do všech uzlů. Tím se spotřebovává větší množství šířky pásma.
- Je relativně méně bezpečný než statický.
Typy směrovacích algoritmů
Existují dva typy algoritmů -
- Adaptivní - o trasách se rozhoduje dynamicky na základě změn topologie sítě.
- Směrování vektorů vzdálenosti - V tomto algoritmu každý směrovač udržuje směrovací tabulku obsahující záznam pro každý směrovač v síti. Tyto položky jsou pravidelně aktualizovány. Tomu se také říká Bellman-Fordův algoritmus. Původně to byl algoritmus ARPANET.
- Link State Routing - LSR zjistí sousedy, změří náklady každého souseda, pak sestaví pakety a pošle je po vypočítané nejkratší cestě.
- Neadaptivní - o trasách rozhodují směrovače staticky.
- Flooding - V tomto zasíláte pakety všem sousedním směrovačům a pak se obracejí ke stejnému a nějakou cestou paket dosáhne svého cíle. To duplikuje pakety, ale spolehlivost je velmi vysoká v určitém typu směrování. To se většinou používá v obranných sítích, distribuovaných databázích, bezdrátových sítích a k naplnění směrovacích tabulek.
Jak to pomůže v kariérním růstu?
Síťová architektura v datových centrech, telefonních linkách, cloudových clusterech atd. Je pro provoz firem tak zásadní. Telekomunikační společnosti, společnosti počítačové sítě pracují každý den a den, aby přišly s lepšími algoritmy pro směrování sítě, směrovacími protokoly, aby virtualizovaly síť, zvýšily zabezpečení sítě navržením bezpečných síťových protokolů a šifrovacích technik, aby dosáhly vyšší odolnosti a poskytovat lepší a rychlejší kvalitu služeb. S takovým ohromujícím rozsahem v oblasti je skvělé pokračovat ve své kariéře v oblasti počítačových sítí a směrování.
Závěr
Směrování je v zásadě primární akcí, ke které dochází v počítačové síti, která přenáší data ze zdroje do cíle. Je také manipulováno dělat věci, jako je řízení přetížení a vyvažování zátěže. Výkon a efektivita routeru je určena typem směrování, které používá, používaným směrovacím algoritmem a také dalšími směrovacími metrikami.
Doporučené články
Toto byl průvodce programem What is Routing. Zde jsme diskutovali o fungování routeru, typech, algoritmu, výhodách a nevýhodách. Další informace naleznete také v dalších navrhovaných článcích -
- Rozhovory s počítačovou sítí
- Úvod do počítačové sítě
- Co jsou vestavěné systémy?
- Co je to hosting?