Статический и динамический алгоритмы обновления маршрутных таблиц

Статический алгоритм – способ маршрутизации, не изменяющийся при изменении топологии и состояния сети. Типичными алгоритмами такой простой маршрутизации являются алгоритмы случайной и лавинной маршрутизации. Случайная маршрутизация – передача данных в любом, случайным образом выбранном, направлении, за исключением направления, по которому прибыли данные. Лавинная маршрутизация – передача данных во всех направлениях, за исключением того, по которому они пришли. Лавинная маршрутизация гарантирует малое время доставки.

Маршрутизаторы, входящие в состав одной автономной системы, могут использовать алгоритмы динамической маршрутизации (алгоритмы Беллмана-Форда и Дейкстры). При работе этих алгоритмов каждой дуге графа ставится в соответствие некоторое число, называемое длиной дуги. Длина пути определяется суммой длин составляющих его дуг. Чаще всего в качестве метрик используется средняя задержка пакетов.

Маршрутизаторы, работающие по алгоритму Беллмана-Форда, хранят векторы длин кратчайших маршрутов для всех подсетей, входящих в состав объединенной сети. Периодически каждый маршрутизатор передает свой вектор соседним маршрутизаторам автономной системы. Элементы вектора, принятого от соседнего маршрутизатора, складываются с длинами исходящих линий связи. На основе этой информации строится новый вектор длин кратчайших маршрутов. Протоколы, работающие на основе этого алгоритма, довольно просты в реализации и требуют небольшого количества памяти и мощности процессора. Однако, при увеличении количества сетей, входящих в автономную систему, резко возрастает количество передаваемой по сети служебной информации.

Маршрутизаторы, работающие на основе алгоритма Дейкстры, сначала определяют кратчайшие маршруты по всем сетям автономной системы (SPF – алгоритм Shortest Path First). Для этого в каждом шлюзе строится полное дерево кратчайших путей с корнем в этом маршрутизаторе. При построении дерева первой включается дуга с наименьшей длиной. После того, как в маршрутизаторе построено дерево кратчайших путей, любые изменения характеристик линий связи или топологии сети приводят только к небольшим дополнительным вычислениям для корректировки дерева кратчайших путей. Шлюзы обмениваются только информацией о длинах используемых линий связи, поэтому объем передаваемых данных, необходимых для корректировки имеющейся информации, довольно мал и не зависит от числа сетей в автономной системе. Любой маршрутизатор отправляет такие служебные пакеты при помощи лавинной маршрутизации. При появлении в сети нового маршрутизатора или включения новой линии связи, изменение в топологи сети в течение некоторого времени не учитывается при маршрутизации. Это необходимо для того, чтобы информация о произвольных изменениях успела достигнуть всех маршрутизаторов автономной системы. Алгоритм Дейкстры по сравнению с алгоритмом Форда обеспечивает более точную оценку ситуации в сети, более оперативную реакцию на существенные изменения в сети и уменьшает зацикливание пакетов. Но вместе с тем сложнее в реализации и требует в несколько раз больше памяти.