Introduzione al routing
Tutto il mondo è digitalizzato e connesso in rete. I pacchetti, che sono l'unità atomica di informazioni nelle reti di comunicazione a commutazione di pacchetto, vengono scambiati tra i nodi (un nodo potrebbe essere un dispositivo terminale, un router o un dispositivo generatore di dati, ecc.). Il processo di trasferimento di questi pacchetti di informazioni dal loro nodo di origine al nodo di destinazione con uno o più salti intermedi lungo il percorso più ottimale viene chiamato "Routing". I router e gli switch sono i dispositivi utilizzati allo scopo che funzionano sui protocolli di routing e sugli algoritmi con cui sono configurati. Il routing dei pacchetti è gestito dal livello L3 o dal livello di rete del Modello di riferimento OSI.
Come si svolge
Quando un pacchetto viene introdotto nella rete e ricevuto da uno dei router, legge le intestazioni del pacchetto per comprendere la destinazione e controlla la sua tabella di routing contrassegnata con metriche di routing per vedere quale sarebbe la prossima migliore speranza per il pacchetto in modo ottimale raggiungere la destinazione. Quindi, invia il pacchetto al nodo successivo e il processo precedente si ripete anche sul nuovo nodo fino a quando il pacchetto raggiunge il nodo di destinazione.
Metriche di routing -
Le tabelle di routing contengono le informazioni in base alla commutazione dei pacchetti nel percorso più ottimale. E queste informazioni sono metriche o variabili diverse che gli algoritmi di routing cercano e quindi decidono il loro percorso. Le metriche standard includono -
- Lunghezza percorso: in questo caso l'amministratore assegnerà i costi a ciascun percorso (tra due nodi). La lunghezza del percorso sarà la somma di tutti i costi del percorso. Il percorso con la lunghezza del percorso minore verrà scelto come il più ottimale.
- Ritardo - Questa è la misura del tempo impiegato dal pacchetto per instradare dalla sorgente alla destinazione. Ciò dipende da molti fattori come la larghezza di banda della rete, il numero di nodi intermedi, la congestione sui nodi, ecc. Prima il trasferimento, migliore la qualità del servizio (QoS).
- Larghezza di banda: si riferisce alla quantità di dati che un collegamento può trasferire attraverso di essa. Di solito, l'impresa affitta la linea di rete per ottenere un collegamento e una larghezza di banda più elevati.
- Carica - Carica si riferisce al traffico gestito da un router o un collegamento. Il carico sbilanciato o non gestito può causare congestione e un tasso inferiore di perdite del pacchetto di trasmissione.
- Costo della comunicazione - Questa è la spesa operativa che la società sostiene inviando i pacchetti sulla linea affittata tra i nodi.
- Resilienza e affidabilità: si riferisce alla capacità di gestione degli errori del router e agli algoritmi di routing. Se alcuni nodi della rete falliscono, la misura di resilienza e affidabilità ci mostrerà quanto bene gli altri nodi possono gestire il traffico.
Tipi di routing
Esistono due tipi:
- Instradamento statico : questo è il tipo di instradamento in cui il percorso ottimale tra tutte le possibili coppie di origini e destinazioni in una determinata rete viene predefinito e immesso nella tabella di instradamento dei router della rete.
Vantaggi -
- Non esiste un sovraccarico della CPU per i router per decidere l'hop successivo per il pacchetto poiché i percorsi sono predefiniti.
- Ciò offre una maggiore sicurezza in quanto l'amministratore ha l'autonomia sulle autorizzazioni per il flusso di pacchetti lungo un percorso definito.
- Tra i router non verrebbe utilizzata alcuna larghezza di banda (per attività come l'aggiornamento della tabella di routing, ecc.)
svantaggi
- Per una topologia di rete più ampia, sarà difficile per l'amministratore identificare e pre-definire un percorso ottimale da tutte le possibili combinazioni di nodi di origine e destinazione.
- L'amministratore dovrebbe essere accurato nei concetti di reti e topologia. Il passaggio a un nuovo amministratore richiederebbe tempo in modo da comprendere la topologia e le politiche definite.
- Routing dinamico: questo tipo offre al router la possibilità di rilevare la rete tramite protocolli come OSPF (Open Shortest Path First) e RIP (Routing Information Protocol), aggiorna da solo la tabella di routing e decide efficacemente il percorso che il pacchetto in arrivo deve seguire per raggiungere la sua destinazione.
vantaggi
- Questo è facile da configurare.
- Sarebbe efficiente per scoprire qualche rete remota ed eseguire il routing lì.
Svantaggi -
- Quando uno dei router nella rete che implementa i routing dinamici rileva il cambiamento o genera un aggiornamento, lo trasmette a tutti i nodi. Pertanto, consumando una maggiore quantità di larghezza di banda.
- È relativamente meno sicuro di statico.
Tipi di algoritmi di routing
Esistono due tipi di algoritmi:
- Adattivo: i percorsi vengono decisi in modo dinamico in base ai cambiamenti nella topologia della rete.
- Routing vettoriale a distanza: in questo algoritmo, ciascun router mantiene una tabella di routing contenente una voce per ciascun router nella rete. Queste voci vengono aggiornate periodicamente. Questo è anche chiamato l'algoritmo Bellman-Ford. Inizialmente, questo era l'algoritmo ARPANET.
- Link State Routing - LSR scopre i vicini, misura i costi per ciascun vicino, quindi costruisce i pacchetti e li invia lungo il percorso più breve calcolato.
- Non adattivo : i percorsi vengono decisi in modo statico dai router.
- Inondazioni : in questo caso si inviano i pacchetti a tutti gli altri router vicini e si alternano allo stesso e tramite un percorso, il pacchetto raggiunge la destinazione. Questo duplica i pacchetti ma l'affidabilità è molto alta in un tipo di routing. Viene utilizzato principalmente in reti di difesa, database distribuiti, reti wireless e per popolare le tabelle di routing.
Come questo ti aiuterà nella crescita della tua carriera?
L'architettura di rete in data center, linee telefoniche, cluster cloud, ecc. È fondamentale per la gestione delle aziende. Le società di telecomunicazioni, le società di reti di computer lavorano giorno dopo giorno per elaborare algoritmi di routing di rete migliori, protocolli di routing, virtualizzazione della rete, migliorare la sicurezza della rete progettando protocolli di rete sicuri e tecniche di crittografia, per ottenere una maggiore resilienza e fornire una qualità del servizio migliore e più veloce. Con una portata così schiacciante nel dominio, è bello perseguire la propria carriera nel campo delle reti di computer e del routing.
Conclusione
Fondamentalmente, il routing è l'azione principale che si verifica in una rete di computer che trasferisce i dati dall'origine alla destinazione. È anche manipolato per fare cose come il controllo della congestione e il bilanciamento del carico. Le prestazioni e l'efficienza del router sono determinate dal tipo di routing che sta utilizzando, dall'algoritmo di routing utilizzato e anche da altre metriche di routing.
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