Leseprobe - Pearson Studium

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3.3 Netzwerkgrundlagen 113

Die Information, dass die Verbindung defekt ist, wird also durch einen unendlichen

Wert für die Kosten zu den betreffenden Zielen dargestellt. Wird diese Information an

benachbarte Knoten weitergegeben, wird sie der Receive-Aktion entsprechend verarbeitet

(Knoten ∞+1 = ∞) und dann weitergereicht, bis ein Knoten erreicht ist, der eine

funktionierende Route zu den relevanten Zielen aufweist, falls es einen solchen gibt.

Der Knoten, der noch eine funktionierende Route aufweist, übermittelt irgendwann

seine eigene Tabelle und die funktionierende Route ersetzt die fehlerhafte Route auf

allen Knoten.

Der Vektordistanz-Algorithmus kann vielfach verbessert werden: Kosten (auch

als die Metrik bezeichnet) können anhand der tatsächlichen Bandbreiten der Verbindungen

berechnet werden; der Algorithmus kann so abgeändert werden, dass er

schneller konvergiert und unerwünschte Zwischenzustände vermeidet wie beispielsweise

Schleifen, die auftreten können, bevor eine Konvergenz erreicht ist. Ein Routing-Informations-Protokoll

(RIP) mit diesen Verbesserungen war das erste im Internet

verwendete Routing-Protokoll, auch als RIP-1 bezeichnet und in RFC 1058

beschrieben [Hedrick 1988].

Nachfolgende Entwicklungen im Bereich der Routing-Algorithmen führten dazu,

dass in jedem Knoten des Netzwerks mehr Wissen abgelegt wurde. Die wichtigste

Algorithmenfamilie dieses Typs wird auch als Verbindungszustand-Algorithmen

oder Link-State-Algorithms bezeichnet. Sie basieren auf der Verteilung und Aktualisierung

einer Datenbank in jedem Knoten, die das gesamte oder einen wesentlichen

Teil des Netzwerks darstellt. Jeder Knoten ist verantwortlich für die Berechnung optimaler

Routen zu den in seiner Datenbank aufgezeigten Zielen. Diese Berechnung

kann von den unterschiedlichsten Algorithmen ausgeführt werden, von denen einige

bekannte Probleme des Ballman-Ford-Algorithmus vermeiden, beispielsweise langsame

Konvergenz und unerwünschte Zwischenzustände.

Der Entwurf von Routing-Algorithmen ist ein wichtiges Thema und unsere

Beschreibung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Eine ausführliche

Beschreibung des Routings im Internet finden Sie bei [Huitema 1995]. Weitere allgemeine

Informationen zu Routing-Algorithmen finden Sie bei [Tanenbaum 1996].

3.3.6 Überlastungskontrolle

Die Kapazität eines Netzwerks ist durch die Leistung seiner Kommunikationsverbindungen

und Switching-Knoten begrenzt. Nähert sich die Last auf einer bestimmten

Verbindung oder einem Knoten seiner Gesamtkapazität, bilden sich Warteschlangen

auf den Hosts, die versuchen, Pakete zu senden, ebenso wie auf Zwischenknoten;

diese Warteschlangen enthalten Pakte, deren Weiterleitung durch anderen Verkehr

blockiert ist. Bleibt die Auslastung gleich hoch, wachsen die Warteschlangen, bis sie

die Grenze des verfügbaren Pufferspeichers erreicht haben.

Nachdem dieser Zustand an einem Knoten erreicht wurde, hat der Knoten keine

andere Möglichkeit, als alle weiteren ankommenden Pakete zu verwerfen. Wie wir

bereits erwähnt haben, ist der gelegentliche Verlust von Paketen auf Netzwerkebene

akzeptabel und kann kompensiert werden, indem man auf höheren Schichten eine

erneute Übertragung initiiert. Erreicht die Verlustrate der Pakete jedoch eine

bestimmte Schwelle, kann die Auswirkung auf den Durchsatz des Netzwerks verheerend

sein. Und das ist ganz leicht zu erkennen: werden Pakete auf Zwischenknoten

verworfen, sind die Netzwerk-Ressourcen, die sie bereits verbraucht haben, vergeudet

und für die resultierende erneute Übertragung ist eine ähnliche Menge an Res-

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