Д.А. ПЕРЕПЕЛКИН Научный руководитель – А.П. ШИБАНОВ, д.т.н., профессор

УДК 004.4 (06) Информационные технологии
Д.А. ПЕРЕПЕЛКИН
Научный руководитель – А.П. ШИБАНОВ, д.т.н., профессор
Рязанский государственный радиотехнический университет
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОТОКОЛА OSPF
ПРИ УСЛОВИИ ЧАСТИЧНОГО ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ КОРПОРАТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Разработана методика применения алгоритмов адаптивной маршрутизации на базе протокола OSPF,
позволяющая уменьшить трудоемкость построения таблиц маршрутизации в корпоративных вычислительных сетях
Быстрый рост числа компьютерных сетей, успехи в развитии оптоволоконных и беспроводных средств
связи, сопровождаются непрерывной сменой сетевых технологий, направленной на повышение быстродействия и надежности сетей, возможностей интегрированной передачи данных, голоса и видеоинформации
[1].
В настоящее время в современных маршрутизаторах широко используется протокол OSPF (Open Shortest Path First). Протокол OSPF основан на алгоритме состояния связей стека TCP/IP и реализован в домене
маршрутизации gated, который поддерживает также и внешний протокол маршрутизации BGP. Каждый
маршрутизатор самостоятельно решает задачу оптимизации маршрутов. В процессе выбора оптимального
маршрута анализируется ориентированный граф сети. Выбор оптимального маршрута определяется по алгоритму Дейкстры.
Однако трудоемкость поиска оптимальных маршрутов с использованием данного алгоритма достаточно
высокая порядка O(N2), где N – число узлов в сети. Применение этого алгоритма в условии частичного изменения структуры корпоративной сети является не эффективным, из-за высокой трудоемкости поиска оптимальных маршрутов и необходимости полного пересчета таблиц маршрутизации. Поэтому разработка
новых алгоритмов и методик, устраняющих указанные недостатки, является в настоящее время актуальной
задачей.
Маршрутизаторы обмениваются сообщениями из баз данных OSPF, чтобы инициализировать, а в дальнейшем актуализовать свои базы данных, характеризующие структуру сети. Обмен происходит в режиме
клиент – сервер. Клиент подтверждает получение каждого сообщения.
Метрики выбранного пути характеризуются следующими параметрами качества обслуживания (QoS):
- пропускной способностью канала;
- задержкой (время распространения пакета);
- числом дейтограмм, стоящих в очереди для передачи;
- загрузкой канала;
- требованиями безопасности;
- типом трафика;
- числом шагов до цели;
- возможностями промежуточных связей.
В работе [2] разработаны методы и алгоритмы адаптивной маршрутизации, которые за счет использования дополнительной информации о возможных изменениях структуры корпоративной сети, позволяют
уменьшить трудоемкость построения таблиц маршрутизации до величины порядка O(N).
На базе предложенных методов и алгоритмов адаптивной маршрутизации разработана методика их
применения в протоколе OSPF. Методика реализована в виде прикладной программы на языке высокого
уровня.
Было проведено исследование разработанной методики применения алгоритмов адаптивной маршрутизации с использованием протокола OSPF на базе имитационной модели корпоративной вычислительной
сети, состоящей из 10, 100 и 500 маршрутизаторов. При этом была проверена адекватность разработанной
методики реальной корпоративной сети.
Исследование показало, что математическое ожидание числа изменений не превышает величины N/2, а
его максимальное значение – величины N. На основании этого можно сделать вывод, что применение разработанных алгоритмов адаптивной маршрутизации в протоколе OSPF, является эффективным при поиске
оптимальных маршрутов с учетом частичных изменений структуры сети.
Использование данной методики позволяет повысить эффективность функционирования корпоративных
вычислительных сетей с использованием протокола OSPF за счет уменьшения трудоемкости построения
таблиц маршрутизации.
Список литературы
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей. – СПб.: БХВ-СанктПетербург. 2001. 512 с.
УДК 004.4 (06) Информационные технологии
2. Перепелкин Д.А., Перепелкин А.И. Разработка алгоритмов адаптивной маршрутизации в корпоративных вычислительных сетях // Вестник Рязанской государственной радиотехнической академии. 2006. №
19. С. 114 – 116.