Что означает термин сходимость в компьютерных сетях
Обновлено: 05.07.2024
Этот процесс одновременно и совместный, и индивидуальный. Маршрутизаторы разделяют между собой информацию, но самостоятельно пересчитывают свои таблицы маршрутизации. Для того чтобы индивидуальные таблицы маршрутизации были точными, все маршрутизаторы должны иметь одинаковое представление о топологии сети. Если маршрутизаторы договорились о топологии сети, то имеет место их сходимость. Быстрая сходимость означает быстрое восстановление после обрыва связей и других изменений в сети. О протоколах маршрутизации и о качестве проектирования сети судят главным образом по сходимости. Когда маршрутизаторы находятся в процессе сходимости, сеть восприимчива к проблемам маршрутизации. Если некоторые маршрутизаторы определили, что некоторая связь отсутствует, то другие ошибочно считают эту связь присутствующей. Если это случится, то отдельная таблица маршрутов будет противоречива, что может привести к отбрасыванию пакетов и петлям маршрутизации. Невозможно, чтобы все маршрутизаторы в сети одновременно обнаружили изменения в топологии. В зависимости от использованного протокола, может пройти много времени пока все процессы маршрутизации в сети сойдутся. На это влияют следующие факторы:
Расстояние в хопах до точки изменения топологии.
Число маршрутизаторов, использующих динамические протоколы.
Полоса пропускания и загрузка каналов связи.
Эффект некоторых факторов может быть уменьшен при тщательном проектировании сети.
Делись добром ;)
Похожие главы из других работ:
Анализ характеристик многослойного образца и синтез многомерного оператора для описания его геометрических и физических свойств5. Сходимость многомерных операторов
Для оценки эффективности рассмотрим сходимость к точному значению многомерных операторов. Введем основные понятия и условие сходимости. Функция является решением задачи: (5.1) в области D, ограниченной контуром Г.
2. Сходимость метода
Перейдем к исследованию сходимости метода штрафных функций. Т.к. при uU0U, то можно ожидать, что для широкого класса задача (1) последовательность , определяемая условиями (6).
Сходимость метода
Определение. Квадратная матрица Р порядка m называется подобной матрице А , если она представлена в виде , где S - невыродженная квадратная матрица порядка m. Теорема. Характеристический определитель исходной и подобной матрицы совпадают.
Разностные схемы для уравнения переноса на неравномерных сетках1.6 Аппроксимация и сходимость
Для того, чтобы выяснить, с какой точностью приблизили функцию u=u(x) с помощью функции y(x), мы должны их сравнить. Пусть uh значение функции u(x) на сеточной области , т.е. uh Hh. Рассмотрим погрешность решения разностной схемы (14), (15).
Довольно часто в компьютерной литературе дается следующее обобщенное определение маршрутизатора: “ Маршрутизатор – это устройство сетевого уровня эталонной модели OSI, использующее одну или более метрик для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня”. Из этого определения вытекает, что маршрутизатор, прежде всего, необходим для определения дальнейшего пути данных, посланных в большую и сложную сеть. Пользователь такой сети отправляет свои данные в сеть и указывает адрес своего абонента. И все. Данные проходят по сети и в точках с разветвлением маршрутов поступают на маршрутизаторы, которые как раз и устанавливаются в таких точках. Маршрутизатор выбирает дальнейший наилучший путь. То, какой путь лучше, определяется количественными показателями, которые называются метриками . Лучший путь – это путь с наименьшей метрикой. В метрике может учитываться несколько показателей, например, длина пути, время прохождения и т.д. Маршрутизаторы реализуются по разному. Маршрутизаторы делятся на устройства верхнего, среднего и нижнего классов. Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, причем не только стандартных, но, подчас, и весьма экзотических. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. С помощью маршрутизаторов среднего класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает два-три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальных сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы. Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети, рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Тем не менее, подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения.
Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру, поскольку к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизаторы локальных сетей подразделения, для которых, как правило, заранее устанавливается фиксированная конфигурация портов, содержат только один процессор, управляющий работой трех или четырех интерфейсов. В них используются примерно те же протоколы, что и в маршрутизаторах базовых сетей, однако программное обеспечение больше направлено на облегчение инсталляции и эксплуатации, поскольку в большинстве удаленных офисов отсутствуют достаточно квалифицированные специалисты по сетевому обслуживанию.
Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов: сетевых адаптеров, зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями; управляющего процессора, определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали. После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль, служащий для связи с адресуемым сегментом локальной или глобальной сети.
В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. Маршрутизаторы верхнего класса – это, как правило, специализированные устройства, объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.
По определению, основное назначение маршрутизаторов – это маршрутизация трафика сети. Процесс маршрутизации можно разделить на два иерархически связанных уровня:
- Уровень маршрутизации. На этом уровне происходит работа с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации служит для определения адреса (сетевого уровня) следующего маршрутизатора или непосредственно получателя по имеющемуся адресу (сетевого уровня) и получателя после определения адреса передачи выбирается определенный выходной физический порт маршрутизатора. Этот процесс называется определением маршрута перемещения пакета . Настройка таблицы маршрутизации ведется протоколами маршрутизации. На этом же уровне определяется перечень необходимых предоставляемых сервисов;
- Уровень передачи пакетов. Перед тем как передать пакет, необходимо: проверить контрольную сумму заголовка пакета, определить адрес (канального уровня) получателя пакета и произвести непосредственно отправку пакета с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т.д. Эти действия выполняются на основании команд, поступающих с уровня маршрутизации.
Определение маршрута передачи данных происходит программно. Соответствующие программные средства носят названия протоколов маршрутизации. Логика их работы основана на алгоритмах маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации вычисляют стоимость доставки и выбирают путь с меньшей стоимостью. Простейшие алгоритмы маршрутизации определяют маршрут на основании наименьшего числа промежуточных (транзитных) узлов на пути к адресату. Более сложные алгоритмы в понятие “стоимость” закладывают несколько показателей, например, задержку при передаче пакетов, пропускную способность каналов связи или денежную стоимость связи. Основным результатом работы алгоритма маршрутизации является создание и поддержка таблицы маршрутизации, в которую записывается вся маршрутная информация. Содержание таблицы маршрутизации зависит от используемого протокола маршрутизации. В общем случае таблица маршрутизации содержит следующую информацию:
- Действительные адреса устройств в сети;
- Служебную информацию протокола маршрутизации;
- Адреса ближайших маршрутизаторов.
- Оптимальность выбора маршрута;
- Простота реализации;
- Устойчивость;
- Быстрая сходимость;
- Гибкость реализации.
Алгоритмы маршрутизации могут быть:
- Статическими или динамическими;
- Одномаршрутными или многомаршрутными;
- Одноуровневыми или многоуровневыми;
- Внутридоменными или междоменными;
- Одноадресными или групповыми.
При использовании динамических алгоритмов таблица маршрутизации автоматически обновляется при изменении топологии сети или трафика в ней. Динамические алгоритмы различаются по способу получения информации о состоянии сети, времени изменения маршрутов и используемым показателям оценки маршрута.
Одномаршрутные протоколы определяют только один маршрут. Он не всегда оказывается оптимальным. Многомаршрутные алгоритмы предлагают несколько маршрутов к одному и тому же получателю. Такие алгоритмы позволяют передавать информацию по нескольким каналам одновременно, что означает повышение пропускной способности сети. Алгоритмы маршрутизации могут работать в сетях с одноуровневой или иерархической архитектурой. В одноуровневой сети все ее фрагменты имеют одинаковый приоритет, что, как правило, обусловлено схожестью их функционального назначения. Иерархическая сеть содержит подсети (фрагменты сети). Маршрутизаторы нижнего уровня служат для связи фрагментов сети. Маршрутизаторы верхнего уровня образуют особую часть сети, называемую магистралью (опорная часть). Маршрутизаторы магистральной сети передают пакеты между сетями нижнего уровня. Иерархическая структура в больших и сложных сетях позволяет значительно упростить процесс управления сетью, облегчает изоляцию сегментов сети и т.д. Например, логическая изоляция сегментов сети допускает установку брандмауэров.
- Применяемой системы измерения длины маршрута (его метрики);
- Маршрутизируемого протокола высокого уровня;
- Топологии сети.
- Протоколы вектора расстояния;
- Протоколы состояния канала;
- Протоколы политики маршрутизации;
Основная задача уровня передачи пакетов – это коммутация пакетов от разных пользователей. Общая схема передачи пакетов такова: выбирается один из возможных транзитных узлов (эта информация поступает с уровня маршрутизации, на котором она вычисляется по адресу получателя), формируется выходной заголовок канального уровня и осуществляется посылка пакета. Кроме того, на этом этапе может производиться фрагментация пакетов, проверка контрольной суммы и т.д. Маршрутизаторы (точнее – уровень маршрутизации) работают на сетевом уровне эталонной модели OSI. Уровень продвижения пакетов функционирует на канальном уровне. Работа на сетевом уровне позволяет производить интеллектуальную обработку пакетов. Поскольку маршрутизаторы в основном работают с протоколом IP, они должны поддерживать связь без создания логического соединения между абонентами. При этом каждый пакет обрабатывается и отправляется получателю независимо. Производители при создании маршрутизаторов используют три основных типа архитектуры:
- Однопроцессорная;
- Усиленная однопроцессорная;
- Симметричная многопроцессорная.
В заключение нашего анализа маршрутизаторов можно сказать, что они обладают несомненными достоинствами. Маршрутизаторы не вносят никаких ограничений в топологию сети. Петли, возникающие в цепях с коммутаторами, не представляют проблемы для маршрутизаторов. Тем не менее, маршрутизаторы по сравнению с коммутаторами и мостами требуют гораздо больше усилий по администрированию. Администраторам сетей необходимо знать целое множество конфигурационных параметров для маршрутизаторов. При этом параметры каждого маршрутизатора должны быть согласованы с параметрами других маршрутизаторов в сети. Сегодня многие организации реализуют межсетевой обмен через маршрутизаторы. Большое число компаний модернизируют свои системы, устанавливая коммутаторы между маршрутизаторами и сетями, которые обслуживаются этими маршрутизаторами. При этом коммутаторы повышают производительность сети, а маршрутизаторы обеспечивают защиту информации и выполняют более сложные задачи, такие как трансляция протоколов. Сегодня четко обозначилась тенденция к вытеснению сложных высокопроизводительных маршрутизаторов и увеличению роли маршрутизаторов начального класса, а ведущие фирмы-производители пришли к выводу, что одним из основных требований покупателей к маршрутизатору является простота его использования.
Источник:
Этот процесс одновременно и совместный, и индивидуальный. Маршрутизаторы разделяют между собой информацию, но самостоятельно пересчитывают свои таблицы маршрутизации. Для того чтобы индивидуальные таблицы маршрутизации были точными, все маршрутизаторы должны иметь одинаковое представление о топологии сети. Если маршрутизаторы договорились о топологии сети, то имеет место их сходимость. Быстрая сходимость означает быстрое восстановление после обрыва связей и других изменений в сети. О протоколах маршрутизации и о качестве проектирования сети судят главным образом по сходимости.
Какие параметры влияют на скорость сходимости?
Расстояние в хопах до точки изменения топологии.
Число маршрутизаторов, использующих динамические протоколы.
Полоса пропускания и загрузка каналов связи.
Эффект некоторых факторов может быть уменьшен при тщательном проектировании сети.
Как на маршрутизаторе запустить и настроить протокол маршрутизации rip?
Выбор протокола RIP як протокола маршрутизации осуществляется командой:
Команда network назначает IP адрес сети с которой маршрутизатор имеет непосредственное соединение.
Процесс маршрутизации связывает интерфейсы с соответствующими адресами и начинает обработку пакетов в заданных сетях.
Как на маршрутизаторе запустить и настроить протокол маршрутизации eigrp?
Выбор протоколу IGRP в качестве протокола маршрутизации осуществляется с помощью команды:
где параметр Autonomous-system называют номером автономной системы и он идентифицирует вычислительный процесс IGRP- маршрутизации. Процессы в маршрутизаторах сети с одинаковым номером autonomous-system будут коллективно использовать маршрутную информацию.
Команда network задаёт непосредственно присоединённые сети, которые подлежат включению в данный процесс маршрутизации:
Как на маршрутизаторе запустить и настроить протокол маршрутизации ospf?
Для запуска OSPF маршрутизации служит команда
где N-номер вычислительного процесса OSPF. В отличие от IGRP он может быть различным для разных маршрутизаторов автономной системы. OSPF область Area организуется командой
и определяет автономную систему.
Практическая часть
Загрузил в симулятор топологию и конфигурацию, использованную практической части лабораторной работы №2.
В лабораторной работе №2 мы не смогли пинговать дальние интерфейсы. Из Router2 была недоступна сеть 172.16.10.0/24, а из Router4 была недоступна сеть 10.1.1.0/24. В лабораторной работе №3 с помощью статической маршрутизации мы решим проблему. В этой работе для решения проблемы используем разные формы динамической маршрутизации.
3. Посмотрел таблицы маршрутов
Нет маршрута на сеть 172.16.10.0/24.
Поэтому в эту сеть из Router2 не идут пинги.
Нет маршрута на сеть 10.1.1.0/24.
Поэтому в эту сеть из Router4 не идут пинги.
1. Включил RIP на всех маршрутизаторах
2. На каждом роутере командой show running-config посмотрел как маршрутизаторы поняли наши команды. Видим, что сеть 10.1.1.0/24 воспринята как сеть 10.0.0.0/8, а сеть 172.16.10.0/24 воспринята как сеть 172.16.0.0/16. Это связано с классами IP адресов.
3. Командой show ip protocols посмотрел с какими параметрами работает протокол RIP.
4. Посмотрел таблицы маршрутов
Есть маршрут на сеть 172.16.10.0/24 через интерфейс Ethernet на адрес 10.1.1.1.
Пинги в эту сеть из Router2 пойдут. Проверил
5. Перешол на другой маршрутизатор
Есть маршрут на сеть 10.1.1.0/24 через интерфейс Serial на адрес 172.16.10.1.
Пинги в эту сеть из Router4 пойдут. Проверил
Остановил на всех маршрутизаторах RIP командой
1. Включил EIGRP на всех маршрутизаторах, образуя автономную систему с номером 100
2. На каждом маршрутизаторе командой show running-config посмотрел как маршрутизаторы поняли наши команды. Видим, что сеть 10.1.1.0/24 воспринята как сеть 10.0.0.0/8, а сеть 172.16.10.0/24 воспринята как сеть 172.16.0.0/16. Это связано с классами IP адресов.
Командой show ip protocols посмотрим с какими параметрами работает протокол EIGRP. Например, для Router1 имеем
4. Посмотрел таблицы маршрутов
Есть маршрут на сеть 172.16.10.0/24 через интерфейс Ethernet на адрес 10.1.1.1.
Пинги в эту сеть из Router2 пойдут. Проверьте
5. Перешол на другой маршрутизатор
Есть маршрут на сеть 10.1.1.0/24 через интерфейс Serial на адрес 172.16.10.1.
Пинги в эту сеть из Router4 пойдут. Проверьте
Командами debug ip eigrp transactions и debug ip eigrp events посмотрел как маршрутизаторы обмениваются маршрутной информацией.
Остановил на всех маршрутизаторах EIGRP командой
Включил OSPF на всех маршрутизаторах. Дала процессу OSPF номер 100. Образовала OSPF область 0
2. Команда show running-config показывает, что маршрутизаторы поняли наши команды в том же виде, как мы их и задавали.
3. Командой show ip protocols посмотрела с какими параметрами работает протокол OSPF. Например, для Router1 имеем
4. Посмотрел таблицы маршрутов
Есть маршрут на сеть 172.16.10.0/24 через интерфейс Ethernet на адрес 10.1.1.1.
Пинги в эту сеть из Router2 пойдут. Проверьте
5. Перешол на другой маршрутизатор
Есть маршрут на сеть 10.1.1.0/24 через интерфейс Serial на адрес 172.16.10.1.
Пинги в эту сеть из Router4 пойдут. Проверьте
Команды show ip ospf interface, show ip ospf database и debug ip igrp neighbor покажут вам всю информацию о параметрах протокола OSPF.
Автор:
Проблема
При моделировании методом конечных элементов использование мелкоячеистой сети обычно повышает точность моделирования. Однако если использовать сеть с более мелкими ячейками, увеличится время вычислений. Как получить сеть с оптимальным балансом размера и потребления вычислительных ресурсов? Один из способов — провести исследование сходимости сети.Решение
Исследование сходимости сети
Этот процесс частично автоматизирован для моделей САПР с автоматическим созданием сети и исключительно для анализа статического напряжения с линейными моделями материалов. Чтобы подробнее узнать о данной процедуре, в справке по программе или Онлайн-справке Wiki в поле поиска введите Mesh Study Wizard.
В этой статье описаны способы исследования сходимости сети вручную. Они применимы ко всем типам моделей. Необходимо выполнить указанные ниже операции.
- Создайте сеть с минимально необходимым количеством элементов и проанализируйте модель.
- Повторно создайте сеть с более плотным расположением элементов и сравните с предыдущим результатом.
- Продолжайте увеличивать плотность сети и анализировать модель, пока результаты сходимости остаются удовлетворительными.
Этот тип исследования сходимости сети помогает найти вариант, при котором сеть будет достаточно плотной, но нетребовательной к вычислительным ресурсам.
Для изменения плотности сети, созданной методом конечных элементов, можно использовать ряд функций, включая указанные ниже.
- Сети, созданные вручную:
- Вернитесь к каркасной геометрии без сети и измените число делений.
- Или используйте улучшение сети поверхности.
- Правой кнопкой мыши щелкните заголовок 2-D Mesh в нижней части обозревателя (древовидное меню) и выберите команду Edit, чтобы вызвать диалоговое окно 2-D Mesh Generation. Затем измените значение Mesh Density или Mesh Size.
- Щелкните команду 3D Mesh Setting, чтобы вызвать диалоговое окно Model Mesh Settings. Перемещая регулятор Mesh Size, измените размер сети или нажмите кнопку Options и в появившемся окне укажите значение для параметра Size. Размер может быть указан в процентах от автоматического или абсолютного размера.
- Или используйте улучшение сети поверхности.
В случае с моделью балочного элемента для деления балок на более короткие элементы используйте команду Draw: Modify: Divide.
Рисунок 1. Изображение контура точности визуально показывает влияние сети, созданной методом конечных элементов, на точность.Чтобы определить, на каком этапе результаты были удовлетворительными и точными, используйте указанные ниже способы.
- Отобразите контуры точности по фон Мизесу (рис. 1), чтобы увидеть графическое представление пошаговых изменений в результатах между элементами. Этот контур можно использовать, чтобы определить влияние сети на точность и в дальнейшем руководствоваться этими сведениями при работе с участками, требующими локального уменьшения ячеек (уточнения) сети.
- Самый простой способ уточнения сети — повторное создание сети после определения точек уточнения, которые можно использовать в 2D-сетях и сетях твердых тел. При работе с моделями, созданными в САПР, см. раздел, посвященный улучшению сети поверхности с помощью точек уточнения. Точки уточнения можно использовать для повышения точности и качества сетей, а также точности интересующей области.
При сравнении версий модели необходимо проверять результаты в тех же местах различных версий (например, в средней точке дуги или ребра, центральной точке поверхности).
Рисунок 2. На схеме показана модель пластины с сетью 4 x 4.В качестве иллюстрации приведем следующий пример.
Как показано на рисунке 2, пластина из нержавеющей стали (4 x 4 x 0,1 дюйма) с фиксированными граничными условиями со всех сторон подвергается равномерной нагрузке в 100 фунтов на квадратный дюйм перпендикулярно граням элемента. Исследование сходимости сети выполняется с использованием сети n x n, где n = 2, 4, 8, 16 или 32 (элементы пластины).
Как показано на рисунке 3, результаты смещения сходятся по мере увеличения плотности сети. Величины смещения будут следующими:
Рисунок 3. График максимального смещения относительно n показывает изменения в результатах смещения для различных значений плотности сети.n Смещение 2 0.01299 4 0.01163 8 0.01230 16 0.01254 32 0.01261 Как показано на рисунке 4, результаты напряжения в центре пластины сходятся на решении (около 22 килофунтов на квадратный дюйм) по мере увеличения плотности сети. Максимальное значение напряжений по фон Мизесу составляет:
Рисунок 4. График максимального напряжения по фон Мизесу относительно n показывает изменения в результатах действия напряжения для различных значений плотности сети.n Напряжение 2 14344 4 22867 8 22240 16 22047 32 21994 В этом примере показаны результаты смещения и напряжения, однако данный типовой метод может использоваться для исследования сходимости сети с другими видами результатов.
См. также:
Подробные сведения о создании сетей и анализе сходимости сети см. в справке по Autodesk Simulation:
Читайте также: