Il vettore della distanza è un principio fondamentale delle reti di computer, in particolare nel campo dei protocolli di routing. Il concetto viene utilizzato per determinare il percorso migliore affinché i pacchetti di dati raggiungano la loro destinazione all'interno di una rete calcolando la "distanza" o il "costo" associato a ciascun possibile percorso.
La genesi del vettore della distanza
L'avvento degli algoritmi di routing Distance Vector risale agli albori di ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), il precursore di Internet, tra la fine degli anni '60 e l'inizio degli anni '70. La prima menzione di un algoritmo simile al vettore della distanza risale a un articolo del 1978 di John McQuillan, Ira Richer ed Eric Rosen. Il loro algoritmo, soprannominato Routing Information Protocol (RIP), utilizzava una forma di routing del vettore di distanza per navigare nella rete.
Approfondimento del vettore della distanza
In una rete, i router devono condividere informazioni per comprendere il layout della rete e prendere decisioni di routing. I protocolli Distance Vector sono uno dei metodi con cui i router condividono queste informazioni.
Nel contesto dell'instradamento, la "distanza" si riferisce al costo per raggiungere un particolare nodo (ad esempio, rete o router) e il "vettore" si riferisce alla direzione verso quel nodo. Ogni router mantiene una tabella di routing, che include il percorso meno costoso verso ogni altro router e il passaggio successivo verso quel percorso.
Il protocollo Distance Vector utilizza una procedura semplice. Ogni router trasmette l'intera tabella di routing ai suoi vicini immediati. Questi vicini aggiornano quindi le proprie tabelle di instradamento in base alle informazioni ricevute e il processo continua in modo iterativo attraverso la rete finché tutti i router non dispongono di informazioni di instradamento coerenti. Questa procedura è nota anche come algoritmo Bellman-Ford o algoritmo Ford-Fulkerson.
Funzionamento interno del vettore di distanza
Il funzionamento dei protocolli Distance Vector è caratterizzato dalla sua semplicità. Inizialmente ogni router conosce solo i suoi vicini più prossimi. Man mano che i router condividono le loro tabelle di instradamento, la conoscenza sui nodi più distanti si propaga gradualmente attraverso la rete.
Il protocollo funziona in cicli. In ogni ciclo, ogni router invia la sua intera tabella di routing ai suoi diretti vicini. Dopo aver ricevuto una tabella di instradamento da un vicino, un router aggiorna la propria tabella per riflettere eventuali percorsi più economici verso le destinazioni che ha appreso.
I router che utilizzano i protocolli Distance Vector devono affrontare alcuni problemi, come i loop di routing e i problemi di conteggio all'infinito, che vengono mitigati utilizzando tecniche come split Horizon, Route Poisoning e Hold-down timer.
Caratteristiche principali del vettore distanza
I protocolli Distance Vector hanno diverse caratteristiche chiave:
- Semplicità: sono relativamente facili da comprendere e implementare.
- Avvio automatico: la rete può ripristinarsi automaticamente in caso di guasti.
- Aggiornamenti periodici: le informazioni vengono condivise a intervalli regolari, mantenendo aggiornata la conoscenza della rete.
- Visualizzazione limitata: ogni router ha una visualizzazione limitata della rete, il che può rappresentare uno svantaggio per le reti più grandi.
Tipi di protocolli dei vettori di distanza
Di seguito sono riportati alcuni dei tipi più comuni di protocolli Distance Vector:
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Protocollo di informazione di routing (RIP): Questo è il protocollo Distance Vector più tradizionale e basilare. RIP è facile da configurare e funziona meglio in reti piccole e piatte o ai margini di reti più grandi. Tuttavia, è meno adatto a reti più grandi a causa del numero massimo di hop pari a 15.
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Protocollo di routing del gateway interno (IGRP): Sviluppato da Cisco, IGRP è un protocollo proprietario che migliora il RIP supportando reti più grandi e utilizzando una metrica più sofisticata.
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Protocollo di routing del gateway interno avanzato (EIGRP): Si tratta di un protocollo proprietario Cisco che incorpora funzionalità dei protocolli Distance Vector e Link-State, offrendo scalabilità e tempi di convergenza della rete superiori.
| Protocollo | Conteggio massimo di hop | Venditore | Metrico |
|---|---|---|---|
| RIP | 15 | Standard | Conteggio dei luppoli |
| IGRP | 100 | Cisco | Larghezza di banda, ritardo |
| EIGRP | 100 | Cisco | Larghezza di banda, ritardo, affidabilità, carico |
Utilizzo, problemi e soluzioni nel vettore a distanza
I protocolli Distance Vector vengono utilizzati in una varietà di scenari di rete, principalmente in configurazioni di rete più piccole e meno complesse grazie alla loro semplicità e facilità di configurazione.
Tuttavia, questi protocolli possono incontrare diversi problemi:
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Cicli di instradamento: In determinate condizioni, informazioni di instradamento incoerenti possono portare a percorsi ad anello per i pacchetti. Soluzioni come Split Horizon e Route Poisoning vengono utilizzate per mitigare questo problema.
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Contare all'infinito: Questo problema si verifica quando un collegamento di rete fallisce e la rete impiega un tempo eccessivamente lungo per convergere su un nuovo insieme di percorsi. I timer di mantenimento sono una tecnica utilizzata per affrontare questo problema.
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Convergenza lenta: Nelle reti di grandi dimensioni, i protocolli Distance Vector possono essere lenti nel reagire ai cambiamenti della rete. Ciò può essere mitigato utilizzando protocolli più moderni come EIGRP, che reagiscono più rapidamente ai cambiamenti della rete.
Confronto con termini simili
I protocolli Distance Vector vengono spesso confrontati con i protocolli Link-State. Le principali differenze tra loro sono elencate di seguito:
| Criteri | Vettore di distanza | Stato di collegamento |
|---|---|---|
| Complessità | Semplice da implementare | Più complesso da implementare |
| Scalabilità | Meglio per le reti più piccole | Meglio per reti più grandi |
| Conoscenza della rete | Conosce solo i vicini | Visualizzazione completa della topologia di rete |
| Tempo di convergenza | Lento (aggiornamenti periodici) | Veloce (aggiornamenti immediati) |
| Utilizzo delle risorse | Meno utilizzo di CPU e memoria | Maggiore utilizzo di CPU e memoria |
Prospettive future
Sebbene i tradizionali protocolli Distance Vector come RIP e IGRP stiano diventando meno comuni nelle reti moderne, i principi alla base di questi protocolli sono ancora ampiamente applicabili. Ad esempio, protocolli come BGP (Border Gateway Protocol), utilizzato per l'instradamento tra sistemi autonomi su Internet, utilizzano protocolli path-vettore, una variante di Distance Vector.
I progressi nella tecnologia di rete, come il Software Defined Networking (SDN), potrebbero anche influenzare il modo in cui i principi del vettore di distanza verranno utilizzati in futuro.
Server proxy e vettore di distanza
I server proxy fungono da intermediari per le richieste dei client che cercano risorse da altri server. Sebbene in genere non utilizzino i protocolli Distance Vector per le decisioni di routing, la comprensione di questi protocolli fornisce una comprensione fondamentale di come i dati attraversano le reti, comprese quelle che coinvolgono i server proxy.
Comprendendo i principi di rete sottostanti, fornitori come OneProxy possono ottimizzare meglio le prestazioni e l'affidabilità dei propri servizi. Ad esempio, il concetto di scelta del percorso più efficiente è cruciale nel contesto dei server proxy, poiché può aiutare a ridurre al minimo la latenza e a massimizzare il throughput.
Link correlati
Per informazioni più dettagliate sul vettore distanza, fare riferimento alle seguenti risorse:
