Методы маршрутизации

Принципиальная разница между методами маршрутизации заключается в степени учета изменений топологии и нагрузки в сети при решении задачи выбора маршрута.

Различают три вида маршрутизации:

· Простая

· Фиксированная

· Адаптированная

Простая маршрутизация отличается тем, что при выборе маршрута не учитывается изменение топологии сети и изменение ее состояния. Она не обеспечивает направленную передачу пакетов и имеет низкую эффективность.

Её преимущества - это простота реализации алгоритма маршрутизации и обеспечение устойчивой работы сети при выходе из строя ее отдельных элементов.

Из этого вида на практике применяют случайную и лавинную маршрутизацию.

Случайная маршрутизация характеризуется тем, что для передачи пакета из узла связи выбирается одно случайно выбранное свободное направление. Пакет блуждает по сети и с конечной вероятностью достигает адресата. При этом не обеспечивается оптимальное время доставки пакета и эффективное использование пропускной способности сети.

Лавинная маршрутизация предусматривает передачу пакета из узла по всем свободным выходным линиям. Поскольку это происходит в каждом узле, то имеет место явление размножения пакета, что резко ухудшает использование пропускной способности сети. Значительное послабление этого недостатка достигается путем уничтожения в каждом узле дубликатов и продвижение по маршруту только одного пакета.

Основное преимущество такого метода – гарантированное обеспечение оптимального времени доставки пакета адресату. Т.к. из всех направлений по которым передается пакет хотя бы одно обеспечивает такое время. Данный метод может использоваться в незагруженных сетях тогда, когда требования по минимизации времени и надежности доставки пакетов достаточно высоки.

Фиксированная маршрутизация характеризуется тем, что при выборе маршрута учитывается изменение топологии сети и не учитывается изменение ее нагрузки. Здесь для каждого узла назначения направление передачи выбирается по таблице маршрутов(каталог), которая определяет кратчайшие пути. Каталоги составляются в центре управления сетью. Они составляются заново при каждом изменении топологии сети. Отсутствие адаптации к изменениям нагрузки сети приводит к задержкам пакетов в сети.

Различают однопутевую и многопутевую фиксированную маршрутизацию.

Адаптивная маршрутизация отличается тем, что принятие решения по направлению передачи пакетов осуществляется с учетом изменения топологии и нагрузки сети.

Существует несколько модификаций адаптивной маршрутизации, которые отличаются характером информации используемой при выборе маршрута:

· Локальная адаптивная маршрутизация

· Распределенная адаптивная маршрутизация

· Централизованная адаптивная маршрутизация

· Гибридная адаптивная маршрутизация

Локальная адаптивная маршрутизация основана на использовании информации на данном узле, включающем:

Таблицу маршрутов, которая определяет все направления передачи пакетов из этого узла

Данные о состоянии выходных линий связи

Длину очереди пакетов, ожидающих передачи

Информация о состоянии других узлов не используется.

Преимущества: принятие решения о выборе маршрута производится с использованием самых последних данных о состоянии узла.

Недостаток: близорукость, выбор маршрута осуществляется без учета глобального состояния всей сети.

Распределенная адаптивная маршрутизация основана на использовании информации, указанной для локальной маршрутизации и данных, получаемых от соседних узлов сети.

В каждом узле формируется таблица маршрутов по всем узлам назначения, где указываются все маршруты с минимальным временем задержки пакетов. До начала работы сети, это время оценивается исходя из топологии сети. В процессе работы сети, узлы периодически обмениваются с соседними узлами таблицами задержки, в которых указывается нагрузка узла (длина очередей пакетов). После обмена таблицами задержки, каждый узел пересчитывает задержки и корректирует маршруты.

Централизованная адаптивная маршрутизация характеризуется тем, что задача маршрутизации для каждого узла сети решается в центре маршрутизации. Здесь каждый узел периодически формирует сообщение о своем состоянии и передает его в центр маршрутизации, по этим данным для каждого узла составляется таблица маршрутов.

Гибридная адаптивная маршрутизация основана на использовании таблиц маршрутов, рассылаемых центром маршрутизации узлам сети в сочетании с анализом длины очередей в узле. Т.о. здесь реализуются принципы централизованной и локальной маршрутизации.