Кратко и по делу.
1) Принцип distance‑vector (RIP)
- Идея: каждый роутер хранит расстояние (метрику) до всех назначений и периодически рассылает векторы соседям. Обновление — вариант алгоритма Беллмана‑Форда:
$$D_x(y)=\underset{v\in N(x)}{\min }\{c(x,v)+D_v(y)\},$$ где $D_x(y)$ — оценка расстояния от $x$ до $y$, $c(x,v)$ — стоимость ребра $x-v$.
- Простота, малые требования к памяти/процессору, но распределённая итеративная согласованность.
Проблемы в некоторых топологиях:
- Count‑to‑infinity (счёт до бесконечности): при исчезновении пути информация распространяется итеративно и метрики увеличиваются шаг за шагом до заранее заданного «бесконечного» значения (в RIP это $16$). Пример: цепочка A–B–C, если A падает, B может временно считать путь через C и увеличивать метрику каждую итерацию — возникает петля.
- Транзиентные петли и колебания метрик при асинхронных обновлениях или при нескольких альтернативных путях.
- Сходимость медленная на больших/цепных топологиях.
Механизмы смягчения в DV:
- split horizon и poison reverse (запрет/отравление обратных объявлений),
- hold‑down и triggered updates,
- ограничение максимальной метрики (в RIP: $16$),
- увеличение частоты обновлений/использование triggered updates сокращает время, но может повысить шум.
2) Принцип link‑state (OSPF)
- Идея: каждый роутер узнаёт полную топологию сети (базы состояния ссылок — LSA) путём надёжного флудинга LSAs, хранит общую БД связей и независимо запускает алгоритм Дейкстры для построения кратчайших путей:
$$\text{SPF}(s)\text{(Dijkstra)}\to \text{коротчайшие пути от}s.$$ - LSAs несут sequence‑номера/возраст/контрольные суммы — это даёт согласованную и детерминированную картину сети у всех соседей.
Почему лучше сходится:
- Каждый роутер вычисляет путь локально по единой картине — меньше вероятность формирования устойчивых петель.
- Флудинг LSAs обеспечивает быструю и надежную доставку изменений; sequence‑номера предотвращают устаревшие объявления.
- OSPF обычно быстрее и детерминированнее, особенно в хорошо сконфигурированной инфраструктуре (области, дизайн зон).
Оставшиеся проблемы и как OSPF их решает:
- Транзиентные петли возможны во время распространения LSA (разные роутеры видят изменения в разное время). Смягчения: SPF‑timers, incremental SPF, LSA acknowledgement, LSA age, иерархия областей (area) для локализации изменений.
- Для избежания постоянных колебаний — SPF‑backoff, сглаживание изменений, и проектирование (избегать излишней симметричной политической конфигурации).
3) Почему в некоторых топологиях возникают проблемы (суммируя)
- В DV: из‑за локальных, итеративных обновлений и отсутствия глобальной картины возникают медленные распространение ошибок, счёт до бесконечности и петли.
- В LS: основная причина проблем — несинхронизованное распространение LSAs и частые флаппы ссылок; редко — неправильная топология/плохо заданные веса, приводящие к частому пересчёту SPF.
4) Практические рекомендации для быстрой и стабильной сходимости
- Для мелких простых сетей — RIP с механизмами poison/holl‑down; для крупных/критичных — OSPF.
- Настроить таймеры (SPF‑timers, LSA refresh), использовать иерархию областей в OSPF, по возможности реализовать fast‑reroute/loop‑free alternates.
- Устранить нестабильные линканьи (dampening), правильно выставить веса и избегать топологий, которые усиливают итеративные эффекты (длинные цепочки без альтернатив).
Если нужно — могу привести пошаговый числовой пример count‑to‑infinity и показать, как split horizon или poison reverse это предотвращают.