Inleiding tot routing
De hele wereld is gedigitaliseerd en verbonden via het netwerk. Pakketten, de atomaire informatie-eenheid in pakketgeschakelde communicatienetwerken, worden tussen de knooppunten uitgewisseld (een knooppunt kan een eindapparaat, een router of een apparaat voor het genereren van gegevens zijn, enz.). Het proces van het overbrengen van deze informatiepakketten van hun bronknooppunt naar het bestemmingsknooppunt met een of meer hops ertussen langs het meest optimale pad wordt 'Routing' genoemd. Routers en switches zijn de apparaten die worden gebruikt voor het doel en werken op de routeringsprotocollen en algoritmen waarmee ze zijn geconfigureerd. De routering van pakketten wordt verzorgd door de L3-laag of de netwerklaag van het OSI-referentiemodel.
Hoe vindt het plaats?
Wanneer een pakket in het netwerk wordt geïntroduceerd en door een van de routers wordt ontvangen, leest het de headers van het pakket om de bestemming te begrijpen en controleert het de routingtabel gemarkeerd met routing-metrieken om te zien wat de volgende beste hoop is voor het pakket om optimaal te zijn de bestemming bereiken. Vervolgens duwt het het pakket naar het volgende knooppunt en herhaalt het bovenstaande proces zich ook bij het nieuwe knooppunt totdat het pakket het doelknooppunt bereikt.
Routeringsstatistieken -
Routeringstabellen bevatten de informatie op basis waarvan pakketwisseling plaatsvindt op het meest optimale pad. En deze informatie is verschillende metriek of variabelen waarnaar de routeringsalgoritmen zoeken en vervolgens hun pad bepalen. De standaard statistieken omvatten -
- Padlengte: hierin wijst de beheerder kosten toe aan elk pad (tussen twee knooppunten). De padlengte is de som van alle padkosten. Het pad met de minder padlengte wordt als de meest optimale gekozen.
- Vertraging - Dit is de tijd die het pakket nodig heeft om van bron naar bestemming te routeren. Dit hangt af van vele factoren zoals netwerkbandbreedte, het aantal tussenliggende knooppunten, congestie op knooppunten, enz. Sneller de overdracht, beter de Quality of Service (QoS).
- Bandbreedte - dit verwijst naar de hoeveelheid gegevens die een link erover kan overbrengen. Gewoonlijk leaset de onderneming de netwerklijn om een hogere link en bandbreedte te bereiken.
- Load - Load verwijst naar het verkeer dat een router of een link afhandelt. De ongebalanceerde of onverwerkte belasting kan congestie en een lager percentage transmissieverliezen veroorzaken.
- Communicatiekosten - Dit zijn de operationele kosten die het bedrijf maakt door de pakketten op de huurlijn tussen de knooppunten te verzenden.
- Veerkracht en betrouwbaarheid - dit verwijst naar de foutafhandelingscapaciteit van de router en de routeringsalgoritmen. Als sommige knooppunten in het netwerk falen, zal de veerkracht- en betrouwbaarheidsmaatregel ons laten zien hoe goed de andere knooppunten het verkeer kunnen verwerken.
Soorten routering
Er zijn twee soorten -
- Statische routering - Dit is het type routering waarbij het optimale pad tussen alle mogelijke paren van bronnen en bestemmingen in het gegeven netwerk vooraf is gedefinieerd en in de routeringstabel van de routers van het netwerk wordt ingevoerd.
Voordelen -
- Er is geen CPU-overhead voor de routers om de volgende hop voor het pakket te bepalen, aangezien de paden vooraf zijn gedefinieerd.
- Dit biedt een hogere beveiliging omdat de beheerder autonomie heeft over de machtigingen voor pakketstroom langs een gedefinieerd pad.
- Tussen de routers zou geen bandbreedte worden gebruikt (voor taken zoals het bijwerken van de routeringstabel, enz.)
nadelen
- Voor een grotere netwerktopologie zal het voor de beheerder moeilijk zijn om een optimaal pad te identificeren en vooraf te definiëren vanuit alle mogelijke combinaties van bron- en doelknooppunten.
- Van de beheerder wordt verwacht dat hij grondig is in de concepten van netwerken en topologie. Overgang naar een nieuwe beheerder zou tijd kosten om de gedefinieerde topologie en beleidsregels te begrijpen.
- Dynamische routing - Dit type geeft de router de mogelijkheid om het netwerk te ontdekken door protocollen zoals OSPF (Open Shortest Path First) en RIP (Routing Information Protocol), werkt de routingtabel zelf bij en bepaalt effectief het pad dat het inkomende pakket moet volgen om zijn bestemming te bereiken.
voordelen
- Dit is eenvoudig te configureren.
- Het zou efficiënt zijn om een extern netwerk te ontdekken en daar routing uit te voeren.
Nadelen -
- Wanneer een van de routers in het netwerk die dynamische routings implementeert, verandering ontdekt of een update genereert, verzendt deze deze naar alle knooppunten. Dus een hogere hoeveelheid bandbreedte verbruiken.
- Het is relatief minder veilig dan statisch.
Soorten routeringsalgoritmen
Er zijn twee soorten algoritmen -
- Adaptief - De routes worden dynamisch bepaald op basis van de veranderingen in de netwerktopologie.
- Afstand vectorroutering - In dit algoritme onderhoudt elke router een routingtabel met een vermelding voor elke router in het netwerk. Deze items worden periodiek bijgewerkt. Dit wordt ook wel het Bellman-Ford-algoritme genoemd. Oorspronkelijk was dit het ARPANET-algoritme.
- Link State Routing - LSR ontdekt de buren, meet de kosten voor elke buur, construeert vervolgens de pakketten en stuurt deze langs het berekende kortste pad.
- Niet-adaptief - De routes worden statisch bepaald door de routers.
- Overstroming - Hierin verzendt u de pakketten naar elke andere aangrenzende router en zij op hun beurt naar hetzelfde en via een pad bereikt het pakket zijn bestemming. Dit dupliceert de pakketten, maar de betrouwbaarheid is zeer hoog in een soort routering. Dit wordt meestal gebruikt in verdedigingsnetwerken, gedistribueerde databases, draadloze netwerken en om de routingtabellen te vullen.
Hoe dit zal helpen in je carrièregroei?
De netwerkarchitectuur in datacenters, telefonische lijnen, cloudclusters, enz. Is allemaal zo cruciaal voor bedrijven om te runnen. Telecommunicatiebedrijven, computernetwerkbedrijven werken dag in dag uit om betere netwerkrouteringsalgoritmen, routeringsprotocollen te ontwikkelen, om het netwerk te laten virtualiseren, om de netwerkbeveiliging te verbeteren door veilige netwerkprotocollen en coderingstechnieken te ontwerpen, om een grotere veerkracht te bereiken en betere en snellere servicekwaliteit bieden. Met zo'n overweldigende reikwijdte in het domein, is het geweldig om je carrière voort te zetten op het gebied van computernetwerken en routering.
Conclusie
Kortom, routing is de primaire actie die plaatsvindt in een computernetwerk dat gegevens overbrengt van bron naar bestemming. Het wordt ook gemanipuleerd om dingen te doen zoals congestiecontrole en taakverdeling. De prestaties en efficiëntie van de router worden bepaald door het type routering dat wordt gebruikt, door het gebruikte routeringsalgoritme en ook door andere routeringsstatistieken.
Aanbevolen artikelen
Dit is een gids geweest voor What is Routing. Hier hebben we de werking van de router, typen, algoritme, voordelen en nadelen besproken. U kunt ook onze andere voorgestelde artikelen doornemen voor meer informatie -
- Interviewvragen computernetwerk
- Inleiding tot computernetwerk
- Wat is embedded systemen?
- Wat is hosting?