Первые компьютерные сети появились в шестидесятых годах прошлого столетия, унаследовав много полезных свойств от более старых и распространённых телефонных сетей. Компьютерные сети сделали общедоступными неисчерпаемые объёмы информации, созданные цивилизацией за всё время своего существования, и продолжающие пополняться со всё более растущей скоростью.
Первыми появились глобальные сети, или же Wide Area Network, WAN. Они объединили территориально рассредоточенные компьютеры. При построении глобальных сетей были отработаны многие идеи, лежащие в основе современных вычислительных сетей.
В конце семидесятых годов появились большие интегральные схемы, что привело к созданию миникомпьютеров. В результате этого, даже у небольших подразделений предприятий могли появиться собственные компьютеры, работающие автономно. Вследствие роста потребностей пользователей и необходимости в автоматическом режиме обмениваться данными с другими пользователями, появились первые локальные вычислительные сети. Позже были разработаны и утверждены стандартные технологии объединения компьютеров в сеть. - Ethernet, Archnet, Token Ring, Token Bus, и другие. Стандартизация сетевых технологий превратила процесс построения локальной сети в рутинную работу.
В конце восьмидесятых годов отчётливо проявлялись отличия между глобальными и локальными сетями по протяженности и качеству линии связи, сложности методов передачи данных, скорости обмена данными и разнообразием услуг. В результате тесной интеграции локальных (LAN), глобальных (WAN) и городских (MAN) сетей произошло взаимопроникновение соответствующих технологий [1, с. 34; 37]. определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, возможные и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети.
После выбора топологии и системы адресации необходимо решить вопрос коммутации, а значит определить информационные потоки, для которых требуется прокладывать маршруты и маршрутизацию потоков.
Протоколы маршрутизации обеспечивают поиск и фиксацию маршрутов продвижения данных через составную сеть TCP/IP [1, с. 572].
Существуют способы продвижения пакетов в составных сетях, которые не требуют таблиц маршрутизации на маршрутизаторах, одним из таких способов передачи пакетов по сети является лавинная маршрутизация, это значит, что каждый маршрутизатор передаёт пакет всем своим соседям, исключая того, от которого его получил.
Маршрутизация от источника - ещё один вид маршрутизации, не требующий наличия таблиц маршрутизации.
Большинство протоколов маршрутизации создают таблицы маршрутизации.
Различают протоколы, выполняющие статическую и адаптивную (динамическую) маршрутизацию.
При статической маршрутизации все записи в таблице имеют неизменяемый статический статус. Записи о маршрутах составляются и вводятся в память каждого маршрутизатора администратором сети вручную. При адаптивной маршрутизации, все изменения конфигурации сети отражаются в таблицах маршрутизации автоматически, благодаря протоколам маршрутизации.
Применяемые сегодня в IP-сетях протоколы маршрутизации, относятся к адаптивным, распределённым протоколам, которые делятся на две группы [1, с. 573]: дистанционно-векторные (Distance Vector Algorithm, DVA) и алгоритмы состояния связей (Link State Algorithm, LSA).
В дистанционно-векторных алгоритмах каждый маршрутизатор периодически и широковещательно рассылает по сети вектор, компонентами которого являются расстояния от данного маршрутизатора до всех известных ему сетей.
Наиболее распространённым протоколом, основанным на дистанционно-векторном алгоритме, является протокол RIP.
Алгоритмы состояния связей обеспечивают каждый маршрутизатор информацией, достаточной для построения точного графа связей сети. Все маршрутизаторы работают на основании одного и того же графа, что делает процесс маршрутизации более устойчивым к изменениям конфигурации.
Протоколами, основанными на алгоритме состояния связей, являются протокол IS-IS стека OSI (этот протокол используется также в стеке TCP/IP) и протокол OSPF стека TCP/IP.
Далее рассматриваться будет только протокол RIP.
Целью данной работы является оценка реакции сети, работающей по протоколу RIP, на изменения и набор программных модулей, описывающих работу сети.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
- рассмотреть протокол маршрутизации сетей, в частности - протокол RIP; выявить особенности протокола RIP;
- выбрать критерии устойчивости работы сети;
- смоделировать сеть произвольной топологии, в частности топологии: «звезда», «кольцо», в среде OmNet++;
- произвести оценку критериев устойчивости сети в зависимости от ее размера [параметров, загруженности] поставив серию экспериментов;
- провести анализ полученных результатов.
На основании полученных выводов определить критичные точки в работе протокола RIP.
В результате выполнения работы был рассмотрен протокол маршрутизации RIP. В среде моделирования OMNET++ была смоделирована сеть, работающая по данному протоколу.
С помощью библиотеки INET Framework для OMNET++ был реализован модуль, обеспечивающий работу протокола RIP.
Были проведены эксперименты по разрыву сети и отключению роутера. В результате получено подтверждение, что маршрутизаторы RIP довольно быстро приспосабливаются к новым маршрутам. Полученные данные были обработаны с применением критерий Крускала - Уоллиса. В результате чего, нулевая гипотеза о том, что нет разницы, где произошёл обрыв сети или отключение роутера, и что удалённость обрыва не влияет на скорость восстановления работы сети, было опровергнуто.
Таким образом, можно сделать вывод, что протокол RIP может быть использован в автономных сетях для быстрого перенаправления трафика по другому маршруту в случаях обрыва сети или выхода из строя роутера.
