Лекція 8. Маршрутизація в мережах передачі даних.

8.1. Способи маршрутизації

Під маршрутизацією у мережах передачі даних розуміють процес визначення (вибору) шляху проходження інформації від джерела до адресата. Головною метою маршрутизації є забезпечення оптимального шляху проходження інформації — її мінімально можливої затримки і максимальної пропускної здатності мережі. Крім того, має гарантуватися достатній захист і надійність передачі інформації.

Маршрутизація є однією з основних функцій мережевого рівня і загалом зводиться до вибору вузлом комутації шляху подальшої передачі інформації, яка надійшла на його вхід. Просте, на перший погляд, завдання — вибір оптимального маршруту — досить складна проблема, що не має однозначного вирішення для мереж з різною топологією, обсягом і характером потоку даних. Складність вирішення цього завдання зумовлена низкою причин. По-перше, маршрутизація, звичайно, потребує координації роботи всіх вузлів мережі передачі даних. По-друге, система маршрутизації має нормально функціонувати у разі виходу з ладу окремих вузлів і ліній зв’язку. По-третє, система повинна враховувати перевантаження окремих ділянок мережі передачі даних і змінювати маршрути проходження повідомлень.

Слід зазначити, що основні принципи маршрутизації є спільними для способів комутації всіх видів, при цьому найбільшою різноманітністю способів маршрутизації (рис. 8.1) характеризуються мережі комутації пакетів, щодо яких і розглядається це питання.

Рис. 8.1. Способи маршрутизації в мережах комутації пакетів

Розрізняють централізовані і децентралізовані (розподілені) способи маршрутизації. Централізована маршрутизація здійснюється одним центром керування (менеджером мережі), який визначає напрямок руху пакетів по мережі передачі даних. Вузли комутації даної мережі приймають мінімальну участь у маршрутизації і є простими за структурою. Зі збільшенням кількості вузлів зростає складність організації централізованого керування мережею передачі даних. Істотним недоліком централізованого керування є пряма залежність якості маршрутизації від надійності її менеджера. При збільшенні складності менеджера якість маршрутизації має тенденцію до зниження. Крім того, менеджер мережі повинен мати оперативну інформацію про стан мережі, тому що вихід з ладу вузла або його перевантаження може спричинити втрату працездатності всієї мережі.

Під час розподіленого керування кожен вузол самостійно, на основі керуючої інформації, що зберігається у ньому, визначає напрямок передачі пакетів. Це підвищує складність вузлів комутації, проте система має більш високу живучість, оскільки вихід з ладу будь-якого вузла комутації не спричиняє втрату працездатності всієї мережі.

Про централізовану і розподілену маршрутизацію розказується потім, не систематична вставка інформації (перенести їх в розділ динамічної маршрутизації)

Існує два типи маршрутизації: проста і таблична. Проста маршрутизація реалізується без урахування топології і завантаження мережі передачі даних і здебільшого має низьку ефективність. У разі табличної маршрутизації у кожному вузлі комутації формується спеціальна таблиця маршрутів, що вказує, яким шляхом має передаватися пакет із заданою адресою, щоб у найкоротший термін досягти одержувача.