Начнем наше изучение протокола IPv4 с вопроса адресации. Хотя этот вопрос может показаться довольно простым и, возможно, скучным, связь адресации и маршрутизации на сетевом уровне является одновременно очень важной и трудноуловимой. Однако прежде, чем перейти к обсуждению IP-адресации, мы должны сказать несколько слов о том, как хосты и маршрутизаторы объединяются в сети. Как правило, хост соединен с сетью единственной линией.
Рассмотренные нами дистанционно-векторный алгоритм и алгоритм, основанный на состоянии линий, представляют собой не просто популярные алгоритмы маршрутизации. По сути, только эти два алгоритма и применяются на практике. Тем не менее за последние 30 лет исследователями было предложено множество других алгоритмов маршрутизации, варьирующихся от крайне простых до очень сложных. Один из простейших предложенных алгоритмов назывался маршрутизацией «горячей картофелины». Своим названием алгоритм
До сих пор в этой главе мы обсуждали основополагающие принципы сетевого уровня вне контекста какой-либо конкретной сетевой архитектуры. Мы рассмотрели различные модели обслуживания сетевого уровня, популярные алгоритмы маршрутизации для определения маршрута от отправителя к получателю, а также использование иерархической структуры для решения задачи масштабирования. В этом разделе мы обратим наше внимание на сетевой уровень Интернета, часто называемый IP-уровнем (по названию
Один маршрутизатор ничем не отличался от других маршрутизаторов в том смысле, что на всех маршрутизаторах работал один и тот же алгоритм маршрутизации для расчета маршрутов через всю сеть. Однако данная модель с однородным набором маршрутизаторов является упрощением и не применяется на практике по двум причинам. □ Масштабирование. Когда количество маршрутизаторов становится очень большим, накладные расходы на вычисление, хранение данных и
Когда узел, на котором работает дистанционно-векторный алгоритм, обнаруживает изменение стоимости линии, направляющейся от него к соседу (строка 12), он обновляет свою таблицу расстояний (строка 15) и, если наименьшая стоимость пути изменяется, он извещает об этом своих соседей (строки 23 и 24). Эту ситуацию иллюстрирует рис. 4.8. В данном примере стоимость линии от узла Xrq узла У изменяется с 4 до
В отличие от алгоритма, основанного на состоянии линий и использующего глобальную информацию, дистанционно-векторный (Distance Vector, DV) алгоритм является распределенным, итерационным и асинхронным. Он является распределенным, так как каждый узел получает порцию информации от одного или нескольких напрямую соединенных с ним соседей, выполняет вычисления, а затем может разослать результаты своих вычислений своим соседям. Он является итерационным, так как этот процесс продолжается
Как уже отмечалось, алгоритм, основанный на состоянии линий (Line State, LS), знает стоимость всех линий, то есть все эти данные можно подать на вход LS-алго-ритма. На практике, чтобы собрать эту информацию, каждый узел путем широковещательной рассылки отправляет свой идентификатор и стоимости всех присоединенных к нему линий всем остальным маршрутизаторам сети. Чтобы выполнить эту операцию, узлам не нужно знать идентификаторы всех
Протоколы коллективного доступа используются в самых разных типах широковещательных каналов, а также в спутниковых и беспроводных каналах, узлы которых ведут передачу в радиодиапазоне, и в восходящих каналах при кабельном доступе к Интернету (см. раздел «Интернет-провайдеры и магистрали Интернета» в главе 1). Кроме того, протоколы коллективного доступа очень популярны в локальных сетях. Как уже упоминалось, локальная сеть представляет собой компьютерную сеть,
Как уже упоминалось, двумя желательными свойствами протокола коллективного доступа являются, во-первых, возможность единственного активного узла передавать свои данные с максимальной пропускной способностью канала R бит/с, во-вторых, возможность для каждого из М активных узлов передавать свои данные со скоростью R/M бит/с. Протоколы ALOHA и CSMА удовлетворяют первому требованию, но не удовлетворяют второму. Это подвигло исследователей на создание нового класса протоколов —
В обоих вариантах протокола ALOHA, дискретном и чистом, узел принимает решение о передаче кадра независимо от активности остальных узлов, присоединенных к широковещательному каналу. В частности, узел не обращает внимания на то, ведется ли в данный момент передача другими узлами, и не прекращает передачу в случае коллизий. Если вспомнить нашу аналогию с вечеринкой, протоколы ALOHA подобны невоспитанным собеседникам, прерывающим чужой разговор