Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Сравнительный анализ методов OSPF и RIP

OSPF (Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры.

OSPF представляет собой протокол внутреннего шлюза, который распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы.

OSPF предлагает решение следующих задач:

Увеличение скорости сходимости;
Поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);
Достижимость сети;
Использование пропускной способности;
Метод выбора пути.

Принцип работы OSPF:

Логика работы протокола OSPF следующая:

Маршрутизаторы обмениваются маленькими HELLO-пакетами
Обменявшись пакетами, они устанавливают соседские отношения, добавляя каждый друг друга в свою локальную таблицу соседей
Маршрутизаторы собирают состояния всех своих линков (связей с соседями), включающие в себя id Маршрутизатора, id соседа, сеть и префикс между ними, тип сети, стоимость линка (метрику) и формируют пакет, называемый LSA (Link State Advertisement).
Маршрутизатор рассылает LSA своим соседям, те распространяют LSA дальше.
Каждый маршрутизатор, получивший LSA добавляет в свою локальную табличку LSDB (Link State Database) информацию из LSA.
В LSDB скапливается информация, обо всех парах соединённых в сети маршрутизаторов, то есть каждая строчка таблицы — это информация вида: «Маршрутизатор A имеет соединение со своим соседом маршрутизатором B, между ними сеть такая-то с такими-то свойствами».
После обмена LSA, каждый маршрутизатор знает про все линки, на основании пар строится полная карта сети, включающая все маршрутизаторы и все связи между ними.
На основании этой карты каждый маршрутизатор индивидуально ищет кратчайшие с точки зрения метрики маршруты во все сети и добавляет их в таблицу маршрутизации.

Как видно из описания алгоритма, он достаточно сложный и ресурсоёмкий. Это объясняет высокие требования OSPF к производительности маршрутизатора и оперативной памяти. Что происходит, если у одного из маршрутизаторов пропадает связь с соседом:

Он рассылает всем новые LSA
Все заново строят карту сети
Заново считают кратчайшие маршруты во все сети
Обновляют свою таблицу маршрутизации

RIP (Routing Information Protocol — протокол маршрутной информации) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа.

Будучи простым в реализации, этот протокол чаще всего используется в небольших сетях. Для IP имеются две версии RIP — RIPvl и RIPv2. Протокол RIPvl не поддерживает масок. Протокол RIPv2 передает информацию о масках сетей, поэтому он в большей степени соответствует требованиям сегодняшнего дня.

Принцип работы RIP:

Используя вектор расстояния маршрутизации, каждый маршрутизатор периодически делится своей информацией о входах в Интернет со своими соседями. Ниже приводятся три основных принципа этого процесса, для того чтобы понять, как работает алгоритм.

Распределение информации о входе в автономную систему. Каждый маршрутизатор распределяет информацию о входе соседним автономным системам. Вначале эта информация может быть не подробной. Однако объем и качество информации не играют роли. Маршрутизатор посылает, во всяком случае, все что имеет.
Распределение только соседям. Каждый маршрутизатор посылает свою информацию только к соседям. Он посылает информацию, которую получает через все интерфейсы.
Распределение через регулярные интервалы. Каждый маршрутизатор посылает свою информацию соседней автономной системе через фиксированные интервалы, например, каждые 30 с.

Таблицы маршрутизации

Каждый маршрутизатор хранит таблицы маршрутизации, имеющие один вход для каждой сети назначения, которую маршрутизатор зарегистрировал. Вход содержит:

адрес сети пункта назначения,
кратчайший путь для того, чтобы достичь пункта назначения, отсчитываемый в участках,
следующий участок (следующий маршрутизатор), к которому должен быть доставлен пакет по пути к своему конечному пункту назначения,
счетчик участков – это число сетей, которые пакет пересечет для достижения своего конечного пункта назначения.

Явные минусы RIP:

Обладает недостатками, которые не позволяют применять его в обширных и сложных системах.

Во-первых, малое значение бесконечности (из-за эффекта "счет до бесконечности") ограничивает размер RIP-системы четырнадцатью промежуточными маршрутизаторами в любом направлении. Кроме того, по той же причине весьма затруднительно использование сложных метрик, учитывающих не просто количество промежуточных маршрутизаторов, но и скорость и качество канала связи (чем хуже (медленнее) канал, тем больше метрика).

Во-вторых, само явление счета до бесконечности вызывает сбои в маршрутизации.

В-третьих, широковещательная рассылка векторов расстояний каждые 30 секунд ухудшает пропускную способность сети.

В-четвертых, время схождения алгоритма при создании маршрутных таблиц достаточно велико (по крайней мере, по сравнению с протоколами состояния связей).

В-пятых, несмотря на то, что каждый маршрутизатор начинает периодическую рассылку своих векторов, вообще говоря, в случайный момент времени (например, после включения), через некоторое время в системе наблюдается эффект синхронизации маршрутизаторов, сходный с эффектом синхронизации аплодисментов. Все маршрутизаторы рассылают свои вектора в один и тот же момент времени, что приводит к большим пикам трафика и отказам в маршрутизации дейтаграмм во время обработки большого количества одновременно полученных векторов.

Преимущества OSPF в сравнении c RIP.

Каждому интерфейсу назначается цена (метрика). OSPF может рассчитать отдельный маршрут для каждого IP‚ т.е. для любого пункта.
Если к цели есть маршруты с близкой метрикой, то OSPF может осуществлять балансировку загруженности (распределять трафик обратно пропорционально метрике).
OSPF поддерживает подсети: маска подсети приписана каждому объявленному маршруту. Маршруты к хостам объявляются с маской подсети, из всех единичных бит.
OSPF маршрутизаторы могут поддерживать point-to-point и point-to-multipoin каналы связи.
Каналы точка-точка между роутерами не имеют IP адресов на концах - это называется сетями без адреса (unnumbered), позволяет сэкономить IP адреса и работу админов.
OSPF могут использовать групповую адресацию вместо широковещательной, что уменьшает загруженность систем в сети, которые не работают с OSPF.
Используется простая схема аутентификации. Может быть указан пароль в виде открытого текста так же как это делается в схеме RIP-2.
При использовании протокола маршрутизации OSPF допускается существование нескольких маршрутов в направлении некоторого узла сети. В том случае, если эти маршруты обеспечивают одинаковое качество передачи данных, информационный поток в адрес данного узла может быть направлен по всем этим каналам одновременно, что обеспечит существенное увеличение скорости передачи данных.
Версия RIPvl не распространяет маски подсетей, что вынуждает администраторов использовать маски фиксированной длины во всей составной сети. В версии RIPv2 это ограничение снято.
В сетях, использующих RIP и имеющих петлевидные маршруты, могут наблюдаться достаточно длительные периоды нестабильной работы, когда пакеты зацикливаются в маршрутных петлях и не доходят до адресатов. Для борьбы с этими явлениями в RIP-маршрутизаторах предусмотрено несколько приемов (Split Horizon, Hold Down, Triggered Updates), которые сокращают в некоторых случаях периоды нестабильности.
Протокол OSPF был разработан для эффективной маршрутизации IP-пакетов в больших сетях со сложной топологией, включающей петли. Он основан на алгоритме состояния связей, который обладает высокой устойчивостью к изменениям топологии сети.
При выборе маршрута OSPF-маршрутизаторы используют метрику, учитывающую пропускную способность составных сетей.
Протокол OSPF является первым протоколом маршрутизации для IP-сетей, который учитывает биты качества обслуживания (пропускная способность, задержка и надежность) в заголовке IP-пакета. Для каждого типа качества обслуживания строится отдельная таблица маршрутизации.
Протокол OSPF обладает высокой вычислительной сложностью, поэтому чаще всего работает на мощных аппаратных маршрутизаторах

Заключение: в OSPF сняты все ограничения, присущие для RIP, что делают его более предпочтительным. Так как большинство поставщиков маршрутизаторов поддерживают OSPF, он начинает постепенно замещать собой RIP в большинстве сетей.

Источники:

http://net.academy.lv/lection/_net_LS-13RU_routing-ospf.pdf
http://subnets.ru/blog/?p=569
http://www.intuit.ru/studies/professional_retraining/940/courses/2/lecture/42