Marsruutimine

Allikas: Vikipeedia

Marsruutimine on võrguliikluse teekonna valimise protsess võrgus, võrkude vahel või üle mitme võrgu. Marsruutimine toimub paljudes erinevates võrkudes, sealhulgas kanalikommutatsioonvõrgustikes, nagu näiteks avalikud telefonivõrgud (PSTN) ja arvutivõrgud (nt. Internet).

Pakettkommutatsioonvõrkudes on marsruutimine on kõrgemal tasemel otsuste tegemine mis suunab võrgupaketid nende allikast nende sihtkohta läbi võrgu sõlmede. Pakettide edastamine on adresseeritud võrgupakettide transportimine ühest võrguliidesest teise. Vahesõlmed on tavaliselt erinevad võrguriistvaraseadmed nagu ruuterid, sillad[1], lüüsid, tulemüürid või kohtvõrgu kommutaatorid/lülitid. Tavalised üldkasutatavad arvutid tegelevad ka pakettide edastamise ja suunamisega, hoolimata sellest, et neil tavaliselt puudub spetsiaalne riistvara selle jaoks. Marsruutimise protsess toimub tavaliselt marsruutimistabelite järgi, mis säilitavad marsruute võrgu eri sihtpunktidesse. Seega marsruutimistabelite loomine on äärmiselt oluline kiireks marsruutimiseks, neid hoitakse seetõttu tavaliselt (ruuteri) mälus. Enamus marsruutimisalgoritme kasutavad ainult ühte võrgurada. Mitmerajaline marsruutimine lubab kasutada mitut alternatiivset teekonda korraga.

Marsruutimine, mõiste kitsas tähenduses vastandatakse sildamisega (mis eeldab, et võrguaadressid mis on sarnased on ka võrgus üksteisele lähedal). Struktureeritud aadressid võimaldavad kasutada ühte üldisemat reeglit marsruutimistabelis paljude seadmete jaoks. Suurtes võrkudes struktureeritud adresseerimine (marsruutimine) töötab efektiivsemalt kui sildamine. Marsruutimisest on saanud dominantne adresseerimisviis vähemalt internetis, sildamist kasutatakse tavaliselt väiksemates võrkudes.

Marsruutimismeetodid[muuda | muuda lähteteksti]

Marsruutimismeetodid

Cast.svg

Ainuedastus

Unicast.svg

Leviedastus

Broadcast.svg

Multiedastus

Multicast.svg

Suvaedastus

Anycast.svg

Geoedastus

Geocast.svg

Marsruutimismeetodid erinevad selle poolest kuidas sõnumeid transporditakse:

  • ainuedastus toimetab sõnumi ühe sõlmele
  • leviedastus toimetab sõnumi kõikidele seadmetele võrgus
  • multiedastus toimetab sõnumi kõikidele soovi avaldanud seadmetele
  • suvaedastus toimetab sõnumi suvalisele seadmele, tavaliselt lähimale allikast
  • geoedastus toimetab sõnumi geograafilisele alale

Ainuedastus on sõnumiedastuse kõige levinum vorm internetis. See artikkel keskendub neile.

Topololoogiline jaotus[muuda | muuda lähteteksti]

Staatilise marsruutimise puhul väikesed võrgud võivad kasutada käsitsi kirjutatud marsruutimistabeleid. Suuremad võrgud omavad tavaliselt keerulist ehitust mis võib tihti muutuda mis tähendab, et käsitsi kirjutatud marsruutimistabelid on mittemõistlikud.

Dünaamiline marsruutimine üritab lahendada seda probleemi luues marsruutimistabeleid automaatselt, marsruutimisprotokollide alusel, lubades võrgul pea automaatselt vigu ja ummistusi vältida. Dünaamiline marsruutimine on interneti puhul levinuim. Dünaamilisteks marsruutimisprotokollideks on näiteks kaugusvektori marsruutimisprotokoll (RIP), Open Shortest Path First (OSPF) and Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP).

Kaugusvektorite baasil algoritmid[muuda | muuda lähteteksti]

Kaugusvektorite algoritmid kasutavad Bellman–Ford algoritmi. See lähenemisviis omistab igale ühendusele võrgus mingi "kulu". Seadmed seejärel saadavad infot kasutades kõige madalama hinnaga teekonda.

Sellised algoritmid töötavad väga lihtsalt. Kui seade alles alustab siis teab see ainult enda lähedalolevaid seadmeid ja otsest "kulu" nendega ühendumiseks. (See informatsioon — sihtkohtade nimekiri, kulu teisteni ja järgmine hüpe, et sihtkohani jõuda — ongi põhimõtteliselt see, millest marsruutimistabel koosneb) Iga seade saadab perioodiliselt igale enda naabrile hinnangu kogu kulust iga teise seadmeni millest see teab. Naaberseadmed seejärel võrdlevad seda informatsiooni eksisteeriva informatsiooniga ning lisavad kasuliku enda tabelitesse. Mingiks hetkeks on võrgu iga seadme jaoks teada milline tee on parim.

Kui mõni seade kaob võrgust siis kõik teised seadmed, mis kasutasid seda kui järgmist hüpet kustutavad vastava rea enda marsruutimistabelist ja loovad uue. Need seadmed jagavad uuendatud tabelit ka kõigi lähedalasuvate seadmetega. Lõpuks on kõikidel seadmetel võrgus taas parim teekond iga teise seadmeni, vähemalt nendeni milleni ikka veel kontakteeruda saab.

Link-state algoritmid[muuda | muuda lähteteksti]

Graaf võrgust on fundamentaalne osa mida link-state algoritmide korral kasutatakse. Sellise graafi koostamiseks peab iga lüli võrgus leviedastama informatsiooni enda ühendustest teistega teistele võrgus. Iga lüli koostab seejärel kõige väiksemate "kuludega" teekondade tabeli kasutades levinud lühima tee algoritme nagu näiteks Dijkstra algoritmi. Tulemuseks on puukujuline graaf mille alguseks on algusseade, lisaks on iga tee ühest seadmest teise kasutatud algoritmi järgi parim. See graaf seejärel muudetakse marsruutimistabeliks.

Optimiseeritud Link-state algoritmid[muuda | muuda lähteteksti]

Link-state marsruutimisalgoritmi mida kasutatakse mobiilse ad-hoc võrgu tarbeks kutsutakse "Optimized link-state routing protocl (OLSR)"-iks.[2] OLSR on proaktiivne kasutades "Hello" ja "Topology Control" sõnumeid, et avastada ja levitada link-state informatsiooni läbi mobiilse ad-hoc võrgu. Kasutades hello sõnumeid leiab iga sõlmpunkt informatsiooni kahe hüppe kaugusel olevate naabrite kohta ja valib välja teatud hulga multipoint relay-sid (MPRe). MPRid eristavad OLSRi teistest link-state protokollidest.

Teekonnavalik[muuda | muuda lähteteksti]

Teekonnavalik hõlmab teekondade mingisuguse kindlate võrgundusandmete/-näitajate kasutamist, et ennustada või valida parim teekond.

Võrgunduses arvutatakse mainitud võrgundusnäitaja marsruutimisalgoritmi poolt ja võib sisaldada komponentidena näiteks ribalaiust, latentsust, hüpete arvu, teekonna kulu, koormust, MTU-d (maksimaalne edastatav andmeühik), stabiilsust jne. Marsruutimistabel hoiab endas ainult parimaid võimalikke teekondi kui samal ajal link-state või topoloogilised andmebaasid hoiustavad kõike muud informatsiooni.

Marsruutimisanalüütika[muuda | muuda lähteteksti]

Kuna internet ja IP võrgud üldiselt on sageli äris missioonikriitilised on kasvamas huvi tööriistade ja muu tehnika vastu mis lubab hoida silma peal marsruutimise kvaliteedil. Vale või vigane marsruutimine põhjustab sageli soovimatut võimsuskadu, flapping-ut ja/või võrgu mittetöötamist. Marsruutimise monitoorimiseks kasutatakse marsruutimisanalüütikatööriistu ja -tehnikaid.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]