3.3.2. Лавинные алгоритмы

Одним из подходов к решению задачи маршрутизации в сети явля­ется применение лавинных алгоритмов. Используется каждый возможный маршрут между посылающим и принимающим узлами; дубли пакета поме­щаются по всем выходным каналам и направляются через сеть. Досто­инством лавинного метода является то, что, поскольку используются все пути через сеть, первый пакет, который достигнет узла назначе­ния, дойдет с кратчайшей задержкой (что является одной из основных целей маршрутизации в сетях). В то же время при использовании ла­винного метода проявляется эффект размножения потоков, а нагрузка на сеть пропорциональна связности сети, т.е. большее число каналов и альтернативных путей создает больший объем общего потока. Однако лавинные алгоритмы предназначены для очень гибких сетей, поскольку копия пакета обязательно проследует до узла назначения, если толь­ко существует хотя бы один путь между посылающей и принимающей станциями. Такой метод используется в некоторых военных сетях, поскольку он обеспечивает особую устойчивость в работе.

Эффект размножения потоков можно снизить добавлением опреде­ленных средств учета в каждом узле-коммутаторе. Если каждый прини­мающий узел распознает и уничтожит дублированный пакет, он умень­шает размножение потока. Копии пакетов постепенно исчезают по мере того, как пакеты перемещаются к конечному узлу назначения. Кроме того, каждый пакет может нести в себе собственный маршрут, а узел, найдя себя в маршруте, удаляет пакет из сети.

3.3.3. Случайная маршрутизация

Случайная маршрутизация представляет собой метод, используе­мый для коммутации в сетях коммутации пакетов. В этом подходе не­обходимо программное обеспечение в каждом узле коммутации для про­извольного выбора выходного канала. При чистом режиме случайного выбора маршрутов выходной канал может включить также путь, по ко­торому был получен пакет. Например, если коммутатор пакетов имеет три выходных порта, то он "рандомизирует" пакет по всем трем пор­там. Следовательно, 33 % времени коммутатор выбирает порт А, 33 % используется порт В; 33 % - порт С.

Для выполнения случайной маршрутизации требуется более слож­ная логика в коммутаторах, и притоки данных в среднем равномерно распределены по всем коммутаторам. Случайная маршрутизация обеспе­чивает выравнивание загрузки в сети в целом.

Однако случайная маршрутизация имеет серьезные недостатки. Во-первых, общая длина маршрута через сеть (в среднем) существенно больше, чем при использовании других методов. Во-вторых, большие задержки в сети, которые в большей мере влияют на одну из основных цепей коммутации пакетов - уменьшение задержек. И, в-третьих, пока пакет блуждает по сети, находя в конечном счете узел назначения, существует ненулевая вероятность того, что пакет никогда не достигнет узла назначения. В-четвертых, вследствие "блуждания" паке­тов в сети появляется эффект размножения потоков. Из-за перечис­ленных недостатков этот метод мало используется.

Еще одна из разновидностей случайной маршрутизации носит на­звание метода "горячей картошки". В соответствии с ним узел, полу­чивший пакет, ретранслирует его по первому попавшемуся (но свобод­ному) каналу связи.