Računalne mreže - Usmjeravanje i usmjerivački protokoli

Cilj usmjeravanja (engl. routing) prometa u mreži je osigurati dostupnost toka podataka od izvorišta do odredišta i pri tome optimalno iskoristiti mrežu te osigurati zadovoljavajuću kvalitetu usluge. Tu funkciju ostvaruju usmjernici (engl. router). Usmjernici za usmjeravanje koriste usmjerivačke protokole. Usmjerivački protokoli omogućuju mreži dinamičko prilagođavanje uvjetima. Odluke o usmjeravanju ne moraju biti unaprijed određene i nepromjenjive.

Postoje dvije osnovne vrste usmjerivačkih protokola, a dijele se prema načinu izračunavanja optimalnog puta na:

• Protokole vektora udaljenosti (engl. distance-vector)
• Protokole stanja veze (engl. link-state)

Protokoli vektora udaljenosti određuju najbolji put na osnovu informacije koliko je udaljeno odredište paketa. Udaljenost može biti broj usmjernika do odredišta, a može biti i kombinacija nekih vrijednosti koje će definirati tu udaljenost. Susjednim usmjernicima se šalje cijela tablica usmjeravanja. Ovi protokoli su jednostavni i učinkoviti u malim mrežama te su laki za konfiguriranje. Najpoznatiji protokol vektora udaljenosti je RIP (Routing Information Protocol) i bit će razmatran u kasnije. Za velike mreže protokoli vektora udaljenosti imaju loša konvergencijska svojstva pa su zato razvijeni usmjerivački protokoli s boljim svojstvima, a to su protokoli stanja veze.

Protokoli stanja veze rade na način da svaki usmjernik zna topologiju mreže i ne šalje se cijela tablica usmjeravanja, nego se svim usmjernicima u mreži šalje samo informacija o stanju veze u obliku malih LSA (Link State Advertisement) paketa. Na osnovu dobivenih informacija usmjernici ponovo izračunaju puteve. Ova metoda je pouzdanija, troši manje pojasne širine (engl. bandwidth) mreže i jednostavnije je otkloniti nastalu pogrešku, nego u slučaju protokola vektora udaljenosti. Negativne strane ovakvog pristupa su što se koristi kompleksniji algoritam što znači veće opterećenje procesora usmjernika i veća potrošnja memorije. U nastavku će biti razmatran OSPF kao predstavnik protokola stanja veze.

Usmjerivački protokoli se također dijele na:

• Unutarnje
• Vanjske

Unutarnji se koriste za usmjeravanje prometa unutar autonomnog sustava (npr. unutar CARNet mreže), a vanjski se koriste za usmjeravanje prometa između autonomnih sustava (npr. između CARNeta i GEANTa). Autonomni sustav (AS) se najčešće poklapa s administrativnim granicama mreže.

Primjeri unutarnjih usmjerivačkih protokola su već spomenuti RIP i OSPF, a možemo spomenuti i IS-IS. Primjer vanjskog protokola usmjeravanja je BGP.