Bilgisayar Haberlesmesi Bilgisayar Aglarında Yonlendirme WwwJavadiliCom

© 2003 By Default!

A Free sample background from www.powerpointbackgrounds.com

Slide 1

Bilgisayar Ağlarında Yönlendirme

Sakarya Üniversitesi

21 Ekim, 2008

© 2003 By Default!


Slide 2

MotivasyonMotivasyon Bilgisayar ağlarının yönetimi ve yönlendirme Bilgisayar ağlarının yönetimi ve yönlendirme

algoritmaları, ağ konusunda en çok tercih algoritmaları, ağ konusunda en çok tercih edilen çalışma konusudur.edilen çalışma konusudur.

– AlgoritmalarAlgoritmalar– Matematik Matematik – Olasılık teorisiOlasılık teorisi– OptimizasyonOptimizasyon– Yazılım Yazılım – İşlemci tasarımıİşlemci tasarımı

© 2003 By Default!


Slide 3

İçindekilerİçindekiler

Yönlendirmenin tanımı İşleviHedefleriYönlendime AdımlarıAlgoritmalarıProtokolleri

© 2003 By Default!


Slide 4

İletişim Ağlarında Yönlendirmeİletişim Ağlarında Yönlendirme

Bir ağ sisteminin temel işlevi paketleri kaynak düğümlerden hedef düğümlere yönlendirmektir.

C

D

B

A= düğüm

© 2003 By Default!


Slide 5

Yönlendirme HedefleriYönlendirme Hedefleri

Ağ performansını artırmak (ör: ağ çıkışı ve Ağ performansını artırmak (ör: ağ çıkışı ve ortalama paket gecikmesi)ortalama paket gecikmesi)

Maliyeti azaltmak (ekipman ve kapasite)Maliyeti azaltmak (ekipman ve kapasite)

© 2003 By Default!


Slide 6

Yönlendirme İşlevleri

Yolların (routes)Yolların (routes) üretilmesinde ve üretilmesinde ve seçilmesinde kullanılacak seçilmesinde kullanılacak bilgiyi toplamakbilgiyi toplamak,,

En uygunEn uygun yolları üretmek ve seçmek, yolları üretmek ve seçmek,

Seçilen yollar üzerinden kullanıcı trafiğini Seçilen yollar üzerinden kullanıcı trafiğini iletmek.iletmek.

© 2003 By Default!


Slide 7

Dinamik bir Sistem Olarak Dinamik bir Sistem Olarak YönlendirmeYönlendirme

Ağlar; dağıtık, dinamik ve davranışı önceden Ağlar; dağıtık, dinamik ve davranışı önceden kestirilemez sistemlerdir.kestirilemez sistemlerdir.

Yönlendirme sistemleri, ağdaki ve kullanıcı Yönlendirme sistemleri, ağdaki ve kullanıcı trafiğindeki değişimlere hızlı bir şekilde cevap trafiğindeki değişimlere hızlı bir şekilde cevap verebilmelidir. verebilmelidir.

Statik yönlendirme, kullanıcı trafiğindeki ve ağın Statik yönlendirme, kullanıcı trafiğindeki ve ağın durumundaki değişimlere cevap veremediği için, durumundaki değişimlere cevap veremediği için, ağdaki tıkanıklıkları önleyemez. ağdaki tıkanıklıkları önleyemez.

© 2003 By Default!


Slide 8

Yönlendirme neden Yönlendirme neden dinamikdinamik ve ve çok çok merkezlimerkezli olmalıdır ? olmalıdır ?

Merkezi yaklaşımlarda, kontrolör bütün Merkezi yaklaşımlarda, kontrolör bütün sistem hakkında güncel bilgiye ihtiyaç sistem hakkında güncel bilgiye ihtiyaç duyar. duyar.

Merkezi yaklaşımlar, ölçeklenebilirlik Merkezi yaklaşımlar, ölçeklenebilirlik problemlerini çözemez.problemlerini çözemez.

Kontrolörün hatası bütün sistemin Kontrolörün hatası bütün sistemin çökmesiyle sonuçlanabilir. çökmesiyle sonuçlanabilir.

© 2003 By Default!


Slide 9

StatiStatikk vs D vs Diinaminamikk

Durağan DevingenYönlendiriciler yönlendirme protokolü aracılığıyla ağ erişim bilgisini değişirler.

Yönetici el ile yolları konfigüre eder

Pratikte her ikisinin de bir karışımı kullanılır Statik yönlendirme çoğu kez “sınır” düğümlerinde

+ daha kontrollü+ hedef tabanlı iletimile kısıtlı değil- ölçeklenmez-Ağ hatalarına adapte olamaz

+ ağ içindeki değişimler hızla cevap verebilirler+ çok iyi ölçeklenebilirler- Karmaşık ve dağıtık algoritma- CPU, bandgenişliği ve bellek tüketirler- Hata ayıklama zordur- Mevcut protokoller hedef-tabanlı çalışır

© 2003 By Default!


Slide 10

Dinamik ModelDinamik Model

© 2003 By Default!


Slide 11

11

Ağ Servis TipleriAğ Servis Tipleri

Hizmet tipine göre ağ sistemleri ikiye ayrılır:Hizmet tipine göre ağ sistemleri ikiye ayrılır:

– bağlantılıbağlantılı ( (virtual circuitvirtual circuit)) – devre anahtarlamalı – devre anahtarlamalı– bağlantısızbağlantısız ( (datagramdatagram)) – paket anahtarlamalı – paket anahtarlamalı

© 2003 By Default!


Slide 12

12

Bağlantılı ağBağlantılı ağ

Her yeni bağlantı için ilkin bir yol tahsis edilir. Her yeni bağlantı için ilkin bir yol tahsis edilir. Ağ paketin yerine ulaşacağını garanti eder.Ağ paketin yerine ulaşacağını garanti eder. Kayıp ve paket çoğaltma yokKayıp ve paket çoğaltma yok Eğer bir problem oluşursa bağlantı koparEğer bir problem oluşursa bağlantı kopar Bağlantı sayısının sınırlandırılması muhtemelBağlantı sayısının sınırlandırılması muhtemel

© 2003 By Default!


Slide 13

13

Bağlantılı ağ (devamı)Bağlantılı ağ (devamı)

Bağlantı durumunda ağ band genişliğini Bağlantı durumunda ağ band genişliğini garanti eder.garanti eder.

Ağ yeni bağlantıları geri çevirebilir. Ağ yeni bağlantıları geri çevirebilir.

© 2003 By Default!


Slide 14

Bağlantısız AğBağlantısız Ağ

Her paket bağımsız olarak yönlendirilir.Her paket bağımsız olarak yönlendirilir. Her paket bir hedef adresine sahiptir.Her paket bir hedef adresine sahiptir. Paketin sağlıklı gönderileceğinin garantisi Paketin sağlıklı gönderileceğinin garantisi

yokyok Paketin kaybolmayacağının ve Paketin kaybolmayacağının ve

çoğaltılmayacağının garantisi yokçoğaltılmayacağının garantisi yok

© 2003 By Default!


Slide 15

IP IP YönlendirmeYönlendirme

IP IP bağlantısız tipte bir ağ sistemidirbağlantısız tipte bir ağ sistemidir.. Her düğüm bir yönlendirme tablosuna Her düğüm bir yönlendirme tablosuna

sahiptir:sahiptir:– hedef düğümlere yollarhedef düğümlere yollar– hedef ağlara yollar hedef ağlara yollar – varsayılan yolvarsayılan yol

© 2003 By Default!


Slide 16

Yönlendirme adımlarıYönlendirme adımları

1. Adım: Yönlendiriciler yönlendirme protokolü 1. Adım: Yönlendiriciler yönlendirme protokolü olarak adlandırılan programları çalıştırır. olarak adlandırılan programları çalıştırır.

2. Adım: Yönlendiriciler yönlendirme 2. Adım: Yönlendiriciler yönlendirme tablolarını oluşturmak için bu bilgiyi kullanır. tablolarını oluşturmak için bu bilgiyi kullanır.

3. Adım: Yönlendiriciler yönlendirme 3. Adım: Yönlendiriciler yönlendirme tablolarını tarar ve her bir hedef için en iyi tablolarını tarar ve her bir hedef için en iyi yolları seçerler.yolları seçerler.

4.adım: Yönlendiriciler bulunan yolun giden 4.adım: Yönlendiriciler bulunan yolun giden arabirimini hesaplar.arabirimini hesaplar.

© 2003 By Default!


Slide 17

Yönlendirme adımlarıYönlendirme adımları 5. Adım: arabirimin iletim bilgisi (veri bağı 5. Adım: arabirimin iletim bilgisi (veri bağı

katmanı adresi ve giden arabirim) paketin katmanı adresi ve giden arabirim) paketin başlığına yerleştirilir.başlığına yerleştirilir.

6. Adım: Yönlendirici diğer işlevleri yerine 6. Adım: Yönlendirici diğer işlevleri yerine getirir (IP TTL değerini bir azaltmak gibi)getirir (IP TTL değerini bir azaltmak gibi)

7. Adım: Paket ilgili aygıta yönlendirilir (ve bu 7. Adım: Paket ilgili aygıta yönlendirilir (ve bu işlem paket hedefine varana kadar devam işlem paket hedefine varana kadar devam eder. eder.

© 2003 By Default!


Slide 18

Yönlendirme PerformansıYönlendirme Performansı Bir ağ sisteminin performansı,Bir ağ sisteminin performansı, çıkış çıkış (birim zamanda (birim zamanda

doğru bir şekilde dağıtılan bit sayısı) ve doğru bir şekilde dağıtılan bit sayısı) ve ortalama paket ortalama paket gecikmesigecikmesi (s) ölçütleriyle değerlendirilir. (s) ölçütleriyle değerlendirilir.

İyi bir yönlendirme genellikle daha iyi bir gecikme-çıkış İyi bir yönlendirme genellikle daha iyi bir gecikme-çıkış eğrisi verir. eğrisi verir.

gecikme

çıkış

Yönlendirme Algoritması A

Yönlendirme Algoritması B

© 2003 By Default!


Slide 19

Yönlendirme AlgoritmalarıYönlendirme Algoritmaları

Yönlendirme algoritmaları kullanıcı trafiği Yönlendirme algoritmaları kullanıcı trafiği ve ağ tarafından konulan hedefleri ve ve ağ tarafından konulan hedefleri ve sınırlamaları karşılayan yolları seçer.sınırlamaları karşılayan yolları seçer.

Yönlendirme algoritmalarında olması Yönlendirme algoritmalarında olması istenen özellikler: istenen özellikler: doğruluk, basitlik, doğruluk, basitlik, sağlamlık, kararlılık ve optimalliksağlamlık, kararlılık ve optimallik

Bir ağın yükünü dengeleme amacına göre, Bir ağın yükünü dengeleme amacına göre, yönlendirme algoritmaları iki ana gruba yönlendirme algoritmaları iki ana gruba bölünebilir: bölünebilir: statik ve dinamik (adaptif)statik ve dinamik (adaptif)

© 2003 By Default!


Slide 20

Yönlendirme Algoritmaları Yönlendirme Algoritmaları (devam)(devam)

Statik yönlendirme algoritmaları : Bu yöntemde ağ çalışmaya başlamadan önce yönlendirme tabloları oluşturulur.

– En kısa yol yönlendirme– Akış tabanlı yönlendirme

Dinamik yönlendirme algoritmaları : Belirli bir ağ yüküne göre çalışma anında yönlendirme tabloları güncellenir.

– Uzaklık vektörü algoritması* Bellman-Ford algoritması olarak ta adlandırılır.

– Link durumu algoritması (OSPF)– Gezgin Görevli-tabanlı ve biyolojik kaynaklı algoritmalar

© 2003 By Default!


Slide 21

Yönlendirme DüzenleriYönlendirme Düzenleri

© 2003 By Default!


Slide 22

AnycastAnycast

© 2003 By Default!


Slide 23

BroadcastBroadcast

© 2003 By Default!


Slide 24

MulticastMulticast

© 2003 By Default!


Slide 26

Yönlendirme ProtokolleriYönlendirme Protokolleri

Dahili Geçit Protokolleri – Otonom sistem içiDahili Geçit Protokolleri – Otonom sistem içi– Uzaklık VektörüUzaklık Vektörü

• Yönlendirme Bilgisi Protokolü (RIP)Yönlendirme Bilgisi Protokolü (RIP)– Bellman-FordBellman-Ford

• Dahili Geçit Yönlendirme Protokolü (IGRP) Dahili Geçit Yönlendirme Protokolü (IGRP) • Gelişmiş IGRP (EIGRP – Cisco) Gelişmiş IGRP (EIGRP – Cisco)

– Link DurumuLink Durumu• OSPFOSPF

– DijkstraDijkstra• IS-ISIS-IS

Harici Geçit Protokolleri – otonom sistemler arasıHarici Geçit Protokolleri – otonom sistemler arası– BGPBGP

© 2003 By Default!


Slide 27

Uzaklık Vektörü ProtokolleriUzaklık Vektörü Protokolleri Dağıtık Bellman-Ford algoritmasına dayanırDağıtık Bellman-Ford algoritmasına dayanır

– Düğümler komşularıyla yönlendirme tablosu Düğümler komşularıyla yönlendirme tablosu bilgisini değişir.bilgisini değişir.

Örnekler:Örnekler:– Yönlendirme Bilgi Protokolü (RIP)Yönlendirme Bilgi Protokolü (RIP)

• Kullanılan metrik hop sayısıdırKullanılan metrik hop sayısıdır• Her 30 sn de bir tablolar yeniden gönderilirHer 30 sn de bir tablolar yeniden gönderilir

Dahili Geçit Yönlendirme Protokolü Dahili Geçit Yönlendirme Protokolü (IGRP)(IGRP)– CISCO tarafından geliştirilmiştirCISCO tarafından geliştirilmiştir– Metrik linklerdeki yüklerdir.Metrik linklerdeki yüklerdir.– Her 90 sn de güncellerHer 90 sn de günceller– Çoklu yönlendirme yeteneğiÇoklu yönlendirme yeteneği

© 2003 By Default!


Slide 29

Link Durumu ProtokolleriLink Durumu Protokolleri Dijkstra’s Dijkstra’s en kısa yol algoritmasına dayanıren kısa yol algoritmasına dayanır Kısır döngülere girme önlenirKısır döngülere girme önlenir Yönlendirici bağlantılarını sürekli izlerYönlendirici bağlantılarını sürekli izler Yönlendirici kendi linklerinin durumunu ait olduğu OS Yönlendirici kendi linklerinin durumunu ait olduğu OS

içinde yayınlar.içinde yayınlar. Her düğüm ağdaki bütün linklerin durumunu bilir ve Her düğüm ağdaki bütün linklerin durumunu bilir ve

tüm yolları hesaplartüm yolları hesaplar Yinede, düğümler paketi sadece komşu düğüme Yinede, düğümler paketi sadece komşu düğüme

gönderir.gönderir. Örnek OSPF günümüzde internette yaygın olarak Örnek OSPF günümüzde internette yaygın olarak

kullanılmaktadır. kullanılmaktadır. Link Durumu protokolleri genellikle RIP Link Durumu protokolleri genellikle RIP

algoritmasından daha az trafiğe neden oluralgoritmasından daha az trafiğe neden olur

© 2003 By Default!


Slide 31

Gezgin Görevli (Mobile Agents) Gezgin Görevli (Mobile Agents) Tabanlı Yönlendirme AlgoritmalarıTabanlı Yönlendirme Algoritmaları

Dağıtık yapay zeka (Distributed Artificial Intelligence - DAI)

“Bir sistemin tüm zekasını / işlevini gerçekleştiren çok büyük merkezi bir uygulamanın yerine bir takım küçük sistemler, varlıklar veya görevliler bir problemi çözmek için ortak bir çaba gösterebilir.”

Çoklu-Görevli Sistemleri (Multi-Agent Systems - MAS)

Yazılım Görevlisi

“Başkaları adına hareket eden, otonom, proaktif, reaktif, öğrenme, işbirliği yapma ve hareket etme yeteneğine sahip bir hesaplama varlığıdır.”

© 2003 By Default!


Slide 32

Gezgin Görevlilerin AvantajlarıGezgin Görevlilerin Avantajları

Verimlilik kazanımları Alan kazanımları Ağ trafiğinde düşüş Eşzamanlı olmayan özerk (autonomous) etkileşim Gerçek-zamanlı sistemlerle etkileşim Sağlamlık ve hata toleransı Farklı ortamlar desteği Hizmetlerin çevrimiçi genişletilebilirliği Kolay gelişim yapısı Kolay yazılım yükseltmeleri

© 2003 By Default!


Slide 33

Sosyal Canlı Toplulukları (Insect Sosyal Canlı Toplulukları (Insect SocietiesSocieties) )

Sosyal canlı toplulukları (karıncalar, balarıları, termitler, vb.), karmaşık, adaptif ve dağıtık sistemlerdir [Seeley, 1995].

© 2003 By Default!


Slide 34

Sosyal Canlıların ÖzellikleriSosyal Canlıların Özellikleri

Ölçeklenebilirlik Esneklik Hata Toleransı Uyarlanabilirlik Hız Modülerlik Çok merkezlilik Paralellik Kendi kendine örgütlenme

© 2003 By Default!


Slide 35

Oğul ZekasıOğul Zekası

Oğul zekası, bireysel olarak zeki olmayan ve ancak toplu olarak zeki davranış gösteren ve sınırlı bireysel yeteneklere sahip canlıların doğrudan veya dolaylı etkileşmesi ile ortaya çıkan kollektif zekadır. [Beni & Wang, 1989]

© 2003 By Default!


Slide 36

Oğul Zekası Yönlendirme Algoritmaları Oğul Zekası Yönlendirme Algoritmaları

Mobile Software Agents, Appleby ve Steward, 1994

ABC (Ant Based Control) Schoonderwoerd, 1996 AntNet, Di Caro ve Dorigo, 1997 Smart Ant-like Agents, Bonabeau, 1997 Heusse et al., 1998 White et al., 1998 Lipperts ve Kreller,1999 Adaptif-SDR, Kassabalidis, 2001 TERMIT, Roth ve Wicker, 2003

Bilgisayar Haberlesmesi Bilgisayar Aglarında Yonlendirme WwwJavadiliCom

Documents

Transcript of Bilgisayar Haberlesmesi Bilgisayar Aglarında Yonlendirme WwwJavadiliCom