Acasa » scoala » informatica » retele calculatoare
Protocoale de rutare

Protocoale de rutare

Protocoale de rutare

Asa cum s-a mentionat fiecare ruter are nevoie, pentru realizarea functiei de rutare, de anumite informatii, pe care le obtine de la ruterii vecini si de la sistemele de extremitate aflate pe aceeasi legatura de date. In acelasi timp fiecare sistem de extremitate aflat intr-o retea LAN trebuie sa cunoasca adresa fizica (nivel legatura de date) a cel putin unui ruter pentru a putea dirija, prin el, pachetele catre sisteme din afara LAN-ului.

Pentru a permite fiecarui sistem de extremitate si fiecarui sistem intermediar sa obtina informatiile de rutare locala, corespunzatoare unei subretele, in grupul de protocoale ISO exista protocolul cunoscut sub denumirea prescurtata ES-IS (end system- to- intermediate system), definit de standardul ISO 9542. Un alt protocol, utilizat pentru rutarea intre sisteme intermediare (ruteri), cunoscut sub denumirea IS-IS (intermediate system- to - intermediate system), este definit in standardul ISO 10589.

Principalul rol al protocolului ES-IS este, pe de o parte, sa permita unui sistem de extremitate sa cunoasca adresa fizica a unui ruter conectat la aceeasi subretea, pe de alta parte, sa permita ruterilor cunoasterea adreselor fizice si de retea ale sistemelor de extremitate din subretelele la care ei sunt conectati. In acest scop protocolul defineste trei tipuri de mesaje: ESH (End System Hello) - emis de sistemele de extremitate, ISH (Intermediate System Hello) si RD (ReDirect) - emise de ruteri.

Fiecare dintre aceste mesaje (pachete) are un antet, asemanator cu cel corespunzator protocolului CLNP (serviciul retea fara conexiune), cu o parte identica pentru toate cele trei tipuri si un camp de optiuni (Fig.10.8).

Toate campurile din antet au aceeasi semnificatie ca si la pachetele CLNP, exceptand campul "timp de mentinere", care inlocuieste campul "lungimea segmentului" si care specifica receptorului timpul maxim de retinere a informatiei de adresa (rutare) continute in respectivul pachet. Acest lucru este necesar deoarece informatia de adrese este periodic actualizata prin intermediul acestor pachete. Daca, la un moment dat, un sistem de extremitate este deconectat, fizic sau prin intreruperea alimentarii electrice, in baza de date cu informatii de rutare din fiecare ruter va fi eliminata in mod automat rubrica corespunzatoare acestui sistem.

In standardele ISO nu se utilizeaza termenii "adresa de retea" (nivel retea) si "adresa fizica" (nivel legatura de date) pentru identificarea unui sistem de extremitate sau intermediar. Sunt utilizate doua concepte, unul sub denumirea de "punct de acces la serviciul retea" (NSAP - Network Service Access Point) si altul sub denumirea "titlul entitatii retea" (NET - Network Entity Title). Ele se justifica prin faptul ca nivelul retea furnizeaza un serviciu si un utilizator al serviciului retea are acces la nivelul retea prin intermediul unui punct NSAP. Un sistem de extremitate poate avea mai multe puncte NSAP daca exista mai multi utilizatori ai nivelului retea. Dar nivelul retea, in conceptia ISO, nu poate fi, el insusi, utilizator al nivelului retea si deci nu este autorizat sa aiba un NSAP.

Figura 10.8 Numar

Identificator protocol

(ISO 9542)

Lungimea pachetului

Versiunea protocolului

(nr.1)

Rezervat (0)

0 0 Tip

Timp de mentinere

Suma de verificare

Lungimea adresei NET

NET

Optiuni

  Formatul de octeti

pachetelor ES - IS

1

Lung. adresei de

destinatie (retea)

Adresa de destinatie

Lung. adresei subretelei

Adresa subretelei

Lungime NET = 0

Optiuni

ISH

ESH

RD

(spre sistem de extremitate)

Pentru pachetele de protocol, care nu transporta date, emise de nivelul retea, nu se specifica un NSAP ci un "titlu al entitatii retea" (NET). Din aceasta cauza se utilizeaza termenii de adresa NSAP si adresa NET.

Adresa fizica, corespunzand unui punct de conexiune a sistemului la subretea, este notata SNPA (subnetwork point of attachment). Ea identifica sistemul in subreteaua la care este conectat, dar pentru identificarea intr-o retea globala este nevoie si de precizarea subretelei. Un sistem intermediar va avea mai multe adrese SNPA, cate una pentru fiecare dintre subretelele la care este conectat.

Adresa NSAP are un camp care precizeaza subreteaua in care se afla conectat sistemul (ES sau IS) si un alt camp care identifica sistemul in subretea. Primul camp este numit partea domeniului initial (IDP - Initial Domain Part) si identifica subreteaua la care este conectat sistemul, iar al doilea camp este numit partea specifica a domeniului (DSP - Domain Specific Part). Ultimul octet al DSP este un octet de selectie. Lungimea DSP este variabila, dar pentru sistemele conectate la retelele locale este convenabil ca DSO sa fie reprezentata chiar de adresa de nivel legatura de date (adresa fizica, sase octeti) a sistemului plus octetul de selectie. In felul acesta un sistem de extremitate se poate autoconfigura atunci cand este conectat intr-o retea ISO care utilizeaza un camp DSP de sase octeti si protocoalele ES - IS si IS - IS. Cu protocolul ES - IS el poate descoperii adresa de retea (NET) a unui ruter adiacent si poarte copia campul IDP al acestuia pentru a obtine propria adresa de retea.

Pachetele ESH, emise de un sistem de extremitate, informeaza ruterii conectati la aceeasi subretea (retea locala) care sunt adresele NSAP si SNPA ale acestui sistem. Pachetele ISH, emise de un ruter, informeaza toate sistemele de extremitate din fiecare subretea la care este conectat care este perechea de adrese NET si SNPA.

Pachetele de redirectionare (RD) sunt utilizate de un ruter pentru a informa un sistem de extremitate, dintr-o subretea la care este si el conectat, despre o adresa NSAP locala sau a unui ruter mai adecvat pentru a ruta pachetul spre destinatia mentionata intr-un pachet de date receptionat de el anterior.

Emiterea periodica a pachetelor ESH si ISH permite actualizarea bazelor de date cu informatii de rutare (RIB - Routing Information Base) ale sistemelor de extremitate si intermediare. Intr-un sistem de extremitate RIB contine tabele cu perechile de adese NSAP - SNPA ale sistemelor de extremitate din subretelele la care el este conectat, obtinute prin protocolul ES - IS, dar si tabele cu informatii privind rutarea intre sisteme intermediare, obtinute prin protocolul IS - IS.

Cand un sistem intermediar receptioneaza un pachet de date el il va dirija direct spre sistemul de extremitate destinatar, daca acesta este conectat la una din subretelele sale locale sau catre un sistem intermediar vecin, daca pachetul trebuie rutat catre o subretea distanta. Doua sisteme intermediare sunt considerate vecine daca sunt conectate la aceeasi subretea. In baza de date cu informatii de rutare a fiecarui sistem intermediar trebuie introduse, prin operatiile de administrare a retelei, o lista a subretelelor la care este atasat impreuna cu costul asociat utilizarii fiecaruia dintre ele si o lista a sistemelor intermediare vecine cuprinzand adresele lor NET si SNPA:

In afara de pachetele care sunt transmise in cadrul protocolului ES - IS sistemele intermediare vecine schimba intre ele pachete cu informatii de rutare in cadrul protocolului IS -IS. Fiecare pachet IS - IS contine o lista a subretelelor la care este conectat sistemul intermediar ce a emis pachetul, care sunt deci utilizabile prin intermediul acestui sistem, impreuna cu costurile asociate fiecaruia dintre ele (starea legaturilor). Pentru fiecare subretea (legatura de date) sunt mai multe costuri asociate, cate unul pentru fiecare indicator (metrica) luat in considerare. Acesti indicatori sunt : debit permis, intarzierea in transmiterea pe legatura respectiva, pret de cost, probabilitate de eroare.

Un sistem intermediar care receptioneaza un astfel de pachet inregistreaza informatia continuta in el si il retransmite catre vecinii sai, exceptandu-l pe cel de la care a primit pachetul. In felul acesta toate sistemele intermediare din reteaua globala vor realiza o aceeasi matrice de conexiuni (graf) a retelei, nodurile fiind reprezentate de sistemele intermediare iar legaturile dintre noduri reprezentand subretelele (legaturi de date), fiecare cu costul asociat. Cu aceste date folosind un algoritm de rutare cunoscut sub denumirea "algoritmul celei mai scurte cai" (shortest path first algoritm), se determina cea mai scurta ruta (cu costul global cel mai mic) de la un nod sursa (sistem intermediar) catre fiecare dintre celelalte sisteme intermediare, deci catre fiecare subretea din retea.

Un sistem de extremitate (sursa) transmite fiecare pachet de date catre unul din sistemele intermediare (ruteri) locale folosind adresa sa SNPA obtinuta din RIB. Sistemul intermediar receptor determina identificatorul subretelei din adresa NSAP de destinatie continuta in pachet si consulta baza sa de date pentru a decide unde va trimite acest pachet. Daca este o subretea la care el este conectat, il va trimite direct la sistemul de extremitate destinatar, folosind adresa SNPA a acestuia. Daca este o subretea distanta pachetul va fi transmis ruterului vecin aflat pe ruta cea mai scurta catre destinatie.