Yönlendirme algoritmaları ve protokolleri

Abstract

Bu çalışmada, ağ ve trafik mühendisliğinde önemli bir yere sahip olan yönlendirme algoritmaları ve bu algoritmaları kullanan protokoller ayrıntılı bir şekilde incelenmiş ve karşılaştırmaları yapılmıştır. Karşılaştırma sonuçlan ışığında, 253 yönlendiricin" bir geniş alan ağ topolojisi için yönlendirme protokolü seçimi yapılmış, bu seçimin doğurduğu sonuçlar artı ve eksi yönleriyle sonuç bölümünde sunulmuştur. Öncelikle ağ teknolojilerinin tarihçesine bir giriş yapılmış, ağ yapılarına neden ihtiyaç duyulduğu ve ilk yapıların oluşturulmasında ne gibi sorunlarla karşılaşıldığı açıklanmıştır. Modern ağ teknolojisinin doğuşunda önemli bir etken olan OSI referans modeli, tüm katmanlarıyla ele alınmış ve açıklanmıştır. OSI katmanlarının detaylı incelenmesinin ardından, üçüncü katman üzerine odaklanılarak bu katmanın görevi olan, yol seçimi, adresleme, statik ve dinamik yol kavramları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Üçüncü katmanın anlatılmasını takiben, incelenecek yönlendirme protokollerinin kullandığı algoritmalar karşılaştırılmış, birbirlerine olan üstünlük ve zaafları ortaya çıkartılmıştır. İnceleme sırasında mümkün olduğunca gerçek hayattan alınan veri ve örneklerle sonuçlar desteklenmiştir. Algoritmaların çalışma mantıkları irdelendikten sonra, protokoller ele alınmış ve başlıca önemli belli başlı protokoller detaylı bir şekilde incelenip, uygun oldukları topolojiler belirlenmiş, zayıf noktalan tespit edilerek özellikleri karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, kurulacak ağ mimarisi için en uygun protokolün tespit edilmesi aşamasında, seçilen protokolün özellikleri, diğer protokoller ile karşılaştırılmış ve seçimin sebepleri sıralanmıştır. Kurulan ağ yapısı için üçüncü katman protokolünü seçme aşamasında, ikinci katmanda yüksek hızlı devreler için Çerçeve-Aktarma, düşük hızlı yedek hatlar için PPP protokollerinin çalışması öngörülmüştür. Böylece, mümkün olduğunca yedekli ve sürekli çalışabilir bir yapı ortaya çıkartılmış, üzerinde koşturulacak uygulamaların ihtiyaçlarına göre bant genişlikleri belirlenmiştir. Yapıyı oluşturan uç yönlendiriciler, altı ana konsantrasyon merkezinde toplanmış, bu merkezler yüksek hızlı devreler ile yedekli olarak merkeze bağlanmıştır. Karasal hatların yanında çok acil durumlarda kullanılmak üzere, sadece kritik uygulamaların çalışacağı düşük hızlı uydu devreleri de bu merkezlerde konuşlandırılmıştır. Kurulan yapının en önemli özelliği, yedekli hatlarda yük paylaşımı yapabilmesi, kritik veri için öncelik verme, kolay ve merkezi yönetim, güçlü yedekleme mekanizması ve ölçeklenebilirliktir. Ayrıca yapı, ileride kullanılacak ses ve video uygulamalarına da imkan verecek şekilde tasarlanmıştır.This project presents routing algorithms and protocols, which play very important role in network and traffic engineering. These protocols and algorithms have been examined and compared in detail. By the conclusion, a routing protocol decision has been made for a network with two hundred fifty three routers, and the results of this decision are explained with both sides in final chapter. First, the history of the networking technologies is mentioned. The need for the networked environment, the initial problems for the first technologies are tried to explain. The OSI reference model, which has deep effects in modern networking intelligence, is described with its all layers. After the OSI reference model, it is focused on and explained in detail, the third layer of the model, which is responsible from path selection, addressing, static and dynamic routing. Pursuing the third layer, the algorithms, which are used by the mentioned routing protocols, are compared with both sides and their superiorities, advantages, shortcomings and weakness are revealed. After the logic in these algorithms was scrutinized, the protocols are defined and the main protocols are examined in details. Then, appropriate topologies for each protocol are designated and there weaknesses are defined. Finally, the selection of the appropriate routing protocol for the network is made. The specifications and the reasons of the selection are given. When planning the network, in data link layer, Frame-Relay protocol for the high-speed links and PPP for the low-speed back-up links are chosen. Thus, the most available and redundant structure is obtained. By the requirements of the applications that used, the bandwidths are determined. The remote routers are concentrated in six main concentration centers, and these centers are connected to the headquarters by high-speed trunks. Besides the terrestrial links, low speed satellite channels are reserved in the centers for the crucial applications in worst cases. The structure' s most important features are; load sharing and balancing capabilities in redundant paths, prioritization for the demanded data types, simple and centralized management, reliable back-up mechanism and scalability. Furthermore, the topology is designed to be ready for the future voice and video applications.