Что такое протокол маршрутизации?

Протокол маршрутизации - это средство, с помощью которого компьютерные сети могут эффективно направлять трафик через устройства, называемые маршрутизаторами. Любой такой протокол, по сути, представляет собой алгоритм, разработанный для предотвращения и исправления петель, сбора информации о топологии сети и распространения этой информации среди других маршрутизаторов и, в конечном итоге, выбора путей, по которым должен идти трафик. Некоторые из этих протоколов обрабатывают трафик внутри сети, направляя его на другие маршрутизаторы в контролируемой сети. Когда связи должны входить в определенную сеть или выходить из нее, она направляется другим типом протокола маршрутизации, который отслеживает трафик на границе или границе сети.

Когда протокол маршрутизации используется внутри сети, он называется протоколом внутреннего шлюза (IGP). Используя один и тот же протокол маршрутизации, они образуют домен маршрутизации. Впоследствии любое количество доменов маршрутизации вместе образуют сеть, которая включает в себя автономную систему (AS). Здесь, внутри AS, протоколы делятся на две основные категории: протокол состояния канала или векторный протокол.

С протоколом состояния канала маршрутизаторы общаются друг с другом, чтобы наметить всю сеть, оценить состояние соединений между ними, а затем вычислить наилучшие возможные пути, по которым может обойти трафик. Этот метод полезен при определении того, какие пути могут иметь более высокую скорость соединения, чем другой путь, и для определения кратчайшего пути. Эти типы протоколов маршрутизации очень быстро заставляют маршрутизаторы сходиться друг с другом, обновляя свои знания о сети, когда добавляется новый маршрутизатор или он отключается.

Протокол маршрутизации на основе векторов представлен в двух вариантах: вектор расстояния и вектор пути, где последний является подклассом первого. Методы расстояния вектора используют так называемый счетчик переходов для определения кратчайшего пути от одного маршрутизатора к следующему. Здесь маршрутизатор подсчитывает количество других маршрутизаторов, через которые должно пройти соединение, каждый из которых представляет один переход, и затем строит свою карту наилучших возможных маршрутов. По сравнению с протоколом состояния канала алгоритм вектора расстояний не может определить, насколько быстро определенный прыжок сравнивается с другим, и в конечном итоге может выбрать более медленный маршрут, даже если он требует меньше переходов. Он также страдает от задержек, когда маршрутизатор добавляется или удаляется из сети, поскольку ему приходится снова считать количество прыжков, чтобы восстановить свою карту сети.

Протокол маршрутизации вектора пути часто используется на границе сети в так называемом протоколе пограничного шлюза (BGP). В дополнение к подсчету прыжков пограничный маршрутизатор также объявляет о своей доступности, отправляя сообщение вектора пути. Граничные маршрутизаторы других сетей затем формируют свои знания о путях вне AS, отслеживая эти сообщения друг от друга.

В некоторых случаях протокол маршрутизации может фактически маршрутизироваться поверх существующего протокола связи. То, будут ли они маршрутизироваться, зависит от уровня модели взаимодействия открытых систем (OSI), на котором они работают, такого как IS-IS, уровень канала передачи данных и является не маршрутизируемым протоколом. Интернет-протокол (IP) и протокол управления передачей (TCP) работают на уровнях три и четыре, соответственно, и являются двумя средствами, с помощью которых протокол маршрутизации может быть маршрутизирован. Наиболее заметными являются BGP, которые работают через TCP.