М. М. Мусаев компьютер тизимлари ва тармоқлари

6.9. Маршрутлаш протоколлари

Кўпгина маршрутлаш протоколлари маршрутлаш жадвалини яратишга қаратилган. Улар статик ва адаптив маршрутлашни бажарувчи протоколларга ажралади.

Статик маршрутлаш жадвали тармоқ маъмури томонидан қўлда тузилиб ҳар бир маршрутизатор хотирасига киритилади. Жадвалдаги барча ёзувлар статик ҳуқуқий ҳолатга эга бўлиб, бу уларнинг ҳаётий муддати чекланмаганлигини билдиради. Тармоққа ўзгартириш киритилганида маъмур дарҳол бу ўзгартиришларни мос равишда маршрутлаш жадвалига ҳам киритиши лозим, акс ҳолда тармоқ нотўғри ишлайди.
Адаптив маршрутлашда тармоқ конфигурациясидаги барча ўзгартиришлар автоматик тарзда маршрутлаш протоколи томонидан маршрутлаш жадвалида акс эттирилади. Бу протоколлар тармоқнинг алоқалар топологияси ҳақида ахборот йиғишга асосланган. Бу эса барча жорий ўзгаришларга оператив ишлов бериш имконини беради. Адаптив маршрутлашда маршрутлаш жадвалида, одатда, маршрут ҳақиқий бўлиб турувчи интервал вақт ҳақидаги ахборот бўлади. Бу вақт маршрутнинг ҳаётий вақти (TTL) деб аталади. Агар ҳаётий вақт давомида маршрутлаш протоколи томонидан маршрутнинг борлиги тасдиқланмаса, у ишчи ҳолатда эмас, деб ҳисобланади ва у бўйича пакетлар бошқа жўнатилмайди.
Маршрутлаш протоколи тақсимланган ва марказлашган бўлиши мумкин.
Тақсимланган ёндашувда тармоқда топологик ахборотларни йиғувчи ва умумлаштирувчи бирор-бир ажратилган маршрутизатор бўлмайди. Бу иш тармоқнинг барча маршрутизаторлари ўртасида тақсимланади. Ҳар бир маршрутизатор маршрутлаш протоколи бўйича тармоқнинг бошқа маршрутизаторларидан олинган маълумотлар асосида ўзининг маршрутлаш жадвалини қуради.
Марказлаштирилган ёндашувда тармоқда битта маршрутизатор мавжуд (ажратилган) бўлиб, у бошқа маршрутлардан тармоқнинг топологияси ва ҳолати ҳақидаги барча ахборотларни йиғади. Бундан сўнг ажратилган маршрутизатор (айрим ҳолларда маршрутизаторлар сервери деб аталувчи) тармоқнинг қолган барча маршрутизаторлар учун маршрутлаш жадвалини қуриши мумкин, бундан сўнг ҳар бир маршрутизатор ўзининг жадвалига эга бўлиши ва кейинчалик мустақил тарзда ҳар бир пакетнинг ҳаракати ҳақида қарор қабул қилиши учун уни тармоқ бўйича тарқатади.
Ҳозирги кунда IP-тармоқларда қўлланилувчи маршрутлаш протоколлари адаптив тақсимланган протоколларга киради. Бу протоколлар икки гуруҳга бўлинади:
- масофавий-векторли алгоритмлар (Distance Vector Algorithms, DVA);
- алоқа ҳолати алгоритмлари (Link State Algorithms, LSA).
Масофавий-векторли алгоритмларда (DVA) ҳар бир маршрутизатор тармоқ бўйлаб даврий равишда ва кенг эшиттиришли векторни тарқатади. Ушбу маршрутизатордан тортиб, тармоқдаги унга маълум барчаси унинг компонентлари ҳисобланади. Маршрутлаш протоколининг пакетлари, одатда, янгиликлар деб аталади, чунки улар ёрдамида ўзига маълум тармоқ конфигурацияси ҳақидаги хабарни қолган маршрутизаторларга етказади.
Ушбу тармоққа маълум вектор масофагача бўлган бир қанча қўшнисида олинган ахборот асосида маршрутизатор вектор компонентларини ўзидан ушбу қўшнисигача кенгайтиради, у билган (агар улар унинг портларига уланган бўлса) ёки маршрутизаторларни ўхшаш хабарларидан тармоқ ҳақидаги вектор ахборотларни қўшиб қўяди. Бундан сўнг эса у тармоқ бўйича янги вектор қийматни тарқатади. Ва, ниҳоят, ҳар бир маршрутизатор ўзининг қўшни маршрутизатори орқали тармоқнинг барча таркибий ташкил этувчиларини ва уларгача бўлган масофаларни билиб олади.
Бундай маълумотга асосланиб у бир нечта альтернатив маршрутлардан масофа жиҳатдан энг қисқасини танлайди. Ушбу маршрут ҳақида хабар узатган яқин маршрутизатор маршрутлаш жадвалида кейингиси сифатида белгиланади. Масофавий-векторли алгоритмлар унча катта бўлмаган тармоқларда яхши ишлайди. Катта тамоқларда трафик юкламасининг ошишига олиб келади. Масофавий-векторли алгоритмга асосланган, бир мунча кенг тарқалган протокол бу RIP протокол ҳисобланади.
LSA алоқа ҳолати алгоритмлари ҳар бир маршрутизаторни ахборот билан таъминлайди. Бу ахборот тармоқнинг алоқа графини аниқ қуриш учун етарли ҳисобланади. Барча маршрутизаторлар айнан шу граф асосида ишлайди, бу эса конфигурациядаги ўзгаришга маршрутлаш жараёнини бир мунча чидамли қилади. Ҳар бир маршрутизатор бир неча маршрут шартлари асосида оптималини топиш учун тармоқ графидан фойдаланади. Портларига уланган алоқа каналини қандай ҳолатдалигини билиш учун маршрутизатор даврий равишда ўзининг яқин қўшниси билан HELLO қисқа пакетини алмашиб туради.
Алоқа ҳолати алгоритмларига асосланган протоколларга OSI стекининг IS-IS протоколи (бу протокол TCP/IP стекида ҳам фойдаланилади), TCP/IP стекининг OSPF протоколи киради.
Ички ва ташқи шлюз протоколлари.
Ички ва ташқи шлюз протоколлари тушунчаси автоном тизимлар тушунчасига асосланади. Автоном тизим – бу ягона админстратив бошқарувдаги тармоқлар мажмуаси бўлиб, автоном тизимга кирувчи барча маршрутизаторларнинг умумий маршрутлаш сиёсатини таъминлайди. Интернет ҳам автоном тизимлардан ташкил топган. Одатда автоном тизимни интернет хизматларини таъминловчилардан бири бошқаради. Катта хизмат таъминловчилар ва корпорациялар ўзларининг таркибий тармоқларини бир неча автоном тизимлар мажмуаси сифатида тақдим қилиши мумкин. Автоном тизимни ва шу билан бирга IP-манзилларни ва DNS-номларни рўйхатга олиш марказлаштирилган ҳолда амалга оширилади. Автоном тизимларнинг рақами 16 разряддан иборат бўлади ва унга кирмайдиган тармоқ IP-манзил перфекслари билан ҳеч қандай боғланмаган. Ушбу қоидага мос тарзда интернет ўзаро алоқага эга автоном тизимлар мажмуасидек кўринади. Буларнинг ҳар бири ташқи шлюзлар билан боғланган ўзаро алоқадаги тармоқлардан ташкил топади.
Интернетни автоном тизимларга бўлишдан асосий мақсад – маршрутлашда кўп поғонали ёндашувни таъминлашдан иборат. Автоном тизимлар киритилгунга қадар икки поғонали ёндашув мўлжалланган – яъни аввало тармоқ кетма-кетлиги кўринишида маршрут аниқланган, кейин эса охирги тармоқнинг берилган боғламасига борилган эди.
Автоном тизимлар пайдо бўлганидан сўнг учинчиси, яъни юқориги маршрутлаш поғонаси пайдо бўлди. Энди аввало автоном тизимлар кетма-кетлиги кўринишида маршрут аниқланади, кейин эса тармоқ кетма-кетлиги, булардан сўнг эса охирги боғламага борилади.
Автоном тизимлар ўртасида маршрутни танлашни ташқи шлюз протоколлар (Exterior Gateway Protocol, EGP) ёрдамида ташқи шлюзлар амалга оширади. Ҳозирги кунда бундай ишлар учун интернет бирлашмаси стандарт чегарали протокол BGP 4 версиясини (BGPv4) тасдиқлади. Қолган барча протоколлар (масалан, RIP, OSPF, IS-IS) ички шлюз протоколлари (Interior Gateway Protocols, IGP) ҳисобланади. Ички шлюз протоколлари автоном тизим ичидаги маршрутга жавоб беради. Транзит автоном тизимлар ҳолатида бу протоколлар автоном тизимга кириш нуқтасидан ундан чиқиш нуқтасигача бўлган маршрутизаторлар кетма-кетлигини аниқ кўрсатади.
Ҳар бир автоном тизим ичида мавжуд маршрутлаш протоколларидан ихтиёрий биттаси қўлланилиши мумкин, фақат автоном тизимлар ўртасида у ёки бу протокол кўприк сифатида қўлланилиб, улар ўртасида мулоқотни таъминлаб беради.
Автоном тизимлар интернет магистралини ташкил қилади. Автоном тизим қоидаси маъмурдан интернет магистралини яширади. Маъмурлар учун магистраллар, автоном тизим ичида қандай маршрутлаш протоколлари қўлланилиши муҳим эмас, бунинг BGPv4 ягона маршрутлаш протоколи мавжуд.