Задача маршрутизации
Маршрутизация – процесс определения пути передачи данных от узла-отправителя к узлу-получателю через промежуточные узлы и последующего перенаправления пакета.
Самый сложный процесс в сетях с коммутацией пакетов.
Состоит из следующих действий:
- расчет таблицы маршрутизации;
- анализ IP-адреса получателя в заголовке пакета;
- определение кратчайшего пути до узла-получателя
по таблице маршрутизации;
- отсылка пакета на следующий узел.
В основе ВСЕХ протоколов маршрутизации лежит один из двух алгоритмов нахождения кратчайшего пути:
алгоритм Беллмана-Форда;
алгоритм Дейкстры.
Задачи маршрутизации:
Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией, и ее решение является одной из главных задач сетевого уровня.
Эта проблема осложняется тем, что самый короткий путь — не всегда самый лучший. Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных; оно зависит от пропускной способности каналов связи и интенсивности трафика, которая может с течением времени изменяться. Некоторые алгоритмы маршрутизации пытаются приспособиться к изменению нагрузки, в то время как другие принимают решения на основе средних показателей за длительное время.
Выбор маршрута может осуществляться и по другим критериям, таким как надежность передачи.
В общем случае функции сетевого уровня шире, чем функции передачи сообщений по связям с нестандартной структурой
Сетевой уровень также решает задачи согласования разных технологий, упрощения адресации в крупных сетях и создания надежных и гибких барьеров на пути нежелательного трафика между сетями.
Маршруты движения пакетов
Маршрутизация — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).
На рисунке показаны четыре сети, связанные тремя маршрутизаторами. Между узлами А и В данной сети пролегает два маршрута:
первый — через маршрутизаторы 1 и 3,
второй — через маршрутизаторы 1, 2 и 3.
Маршрутизаторы как искусственное сообщество агентов
Агент – это компонента программного обеспечения и/или аппаратных средств, способная выполнить задачи от имени пользователя. Взаимодействующие агенты,действуя автономно, выполняют задачи для их владельцев в сотрудничестве (с другими агентами).
Искусственные сообщества агентов составляют мультиагентные системы.Суть мультиагентного подхода: есть множество независимых агентов-исполнителей, обладающих разными знаниями и специализацией. Они могут общаться между собой: синхронизировать свои действия, обмениваться знаниями, вести споры и переговоры. Вы можете распределить между ними какую-то работу.
Мультиагентные системы состоят из множества искусственных агентов, которые работают совместно, чтобы достигнуть некоторых целей. Такую систему можно рассматривать как организацию агентов (по аналогии с человеческой организацией) или, другими словами, как некоторое искусственное общество. В практическом программировании агент – это оформленная в оболочку компьютерная система, которая расположена в некоторой окружающей среде и предназначена для гибких, автономных действий в этой среде с целью достижения заданных целей. Считается, придание антропоморфных свойств описанным выше программным компонентам, способствует лучшему пониманию особенностей таких систем.
Маршрутиза́тор или ро́утер — специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум два сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.
Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.
Маршрутизаторы в качестве мультиагентных систем представляют собой автономные системы, то есть системы IP-сетей и маршрутизаторов, управляемых одним или несколькими операторами, имеющими единую политику маршрутизации с Интернетом.
Автономная компьютерная система — компьютерная система, отвечающая следующим критериям:
«знание самой себя» — её компоненты должны самоидентифицировать себя. Так как система может существовать на нескольких уровнях, то автономная система должна детально знать о своих компонентах, их текущем статусе, возможностях и всех связях с другими системами, влияющих на неё. Она должна знать собственные ресурсы, те ресурсы, которая она может одолжить или дать в долг.
Автономная система должна конфигурировать и переконфигурировать сама себя после изменений в окружающей, внешней среде. Конфигурация системы должна совершаться автоматически при изменении внешних условий.
Автономная система никогда не останавливает процесс оптимизации внутренней структуры и процедур с точки зрения достижения заранее предопределенных общих целей системы. Она постоянно отслеживает все процедуры и даже их части для оптимизации работы.
Автономная компьютерная система должна иметь возможность обнаружить нарушение обычной деятельности системы и найти в этом случае альтернативный способ использования ресурсов в случае нарушения обычной деятельности и соответственно самостоятельно переконфигурироваться.
Автономная компьютерная система должна быть способной защитить сама себя. Она должна быть способна обнаружить, идентифицировать и защититься от различного рода негативных внешних воздействий для сохранения системной стабильности.
Автономная компьютерная система должна получать информацию о внешней среде, особенно в контексте её собственной деятельности и действовать соответственно, что и означает быть адаптивной.
Автономная компьютерная система является открытой системой.
Автономная система прячет внутреннюю сложность предоставляемых ресурсов. Это необходимо для уменьшения разрыва между требованиями пользователя, логики (программной части) и технологической реализации системы.
Поначалу определение требовало единого оператора, обычно Интернет-провайдера или очень большую организацию с независимыми соединениями с несколькими сетями, который бы придерживался единой и ясно определенной политики маршрутизации. RFC 1771, оригинальное определение (сейчас устаревшее) BorderGatewayProtocol.Новое определение из RFC 1930 вошло в употребление, так как несколько организаций могло подключиться к Интернет-провайдеру через BGP, используя приватные номера AS(автономной системы), а провайдер, в свою очередь, подключал все эти организации к Интернету. Хотя существуют несколько автономных систем, поддерживаемых данным Интернет-провайдером, в Интернете видно только политику маршрутизации данного провайдера. Именно этот Интернет-провайдер и должен иметь зарегистрированный публичный номер AS.Уникальный номер AS (или ASN) присваивается каждой AS для использования в BGP маршрутизации. На середину 2011 года в глобальной таблице маршрутизации представлено более 37 тысяч автономных систем.