18. Алгоритмы маршрутизации
Алгоритмы маршрутизации можно дифференцировать,основываясь на нескольких ключевых характеристиках.Во-первых, на работу результирующего протокола маршрутизациивлияют конкретные задачи, которые решает разработчикалгоритма. Во-вторых, существуют различные типы алгоритмовмаршрутизации, и каждый из них по-разному влияет на сетьи ресурсы маршрутизации. И наконец, алгоритмы маршрутизациииспользуют разнообразные показатели, которые влияют нарасчет оптимальных маршрутов. В следующих разделаханализируются эти атрибуты алгоритмов маршрутизации. Цели разработки алгоритмов маршрутизации
При разработке алгоритмов маршрутизации часто преследуютодну или несколько из перечисленных ниже целей:
Оптимальность
Простота и низкие непроизводительные затраты
Живучесть и стабильность
Быстрая сходимость
Гибкость
Оптимальность
Оптимальность, вероятно, является самой общей цельюразработки. Она характеризует способность алгоритмамаршрутизации выбирать "наилучший" маршрут. Наилучшиймаршрут зависит от показателей и от "веса" этихпоказателей, используемых при проведении расчета. Например,алгоритм маршрутизации мог бы использовать несколькопересылок с определенной задержкой, но при расчете "вес"задержки может быть им оценен как очень значительный.Естественно, что протоколы маршрутизации дожны строгoопределять свои алгоритмы расчета показателей.
Простота и низкие непроизводительные затраты
Алгоритмы маршрутизации разрабатываются как можноболее простыми. Другими словами, алгоритм маршрутизациидолжен эффективно обеспечивать свои функциональныевозможности, с мимимальными затратами программногообеспечения и коэффициентом использования. Особенно важнаэффективность в том случае, когда программа, реализующаяалгоритм маршрутизации, должна работать в компьютере сограниченными физическими ресурсами.
Живучесть и стабильность
Алгоритмы маршрутизации должны обладать живучестью.Другими словми, они должны четко функционировать в случаенеординарных или непредвиденных обстоятельств, таких какотказы аппаратуры, условия высокой нагрузки и некорректныереализации. Т.к. роутеры расположены в узловых точкахсети, их отказ может вызвать значительные проблемы. Часто наилучшими алгоритмами маршрутизацииоказываются те, которые выдержали испытание временем идоказали свою надежность в различных условиях работы сети.
Быстрая сходимость
Алгоритмы маршрутизации должны быстро сходиться.Сходимость - это процесс соглашения между всемироутерами по оптимальным маршрутам. Когда какое-нибудьсобытие в сети приводит к тому, что маршруты или отвергаются, или ставновятся доступными, роутеры рассылают сообщенияоб обновлении маршрутизации. Сообщения об обновлениимаршрутизации пронизывают сети, стимулируя пересчетоптимальных маршрутов и, в конечном итоге, вынуждая всероутеры придти к соглашению по этим маршрутам. Алгоритмымааршрутизации, которые сходятся медленно, могутпривести к образованию петель маршрутизации или выходам изстроя сети.
На Рис. 2-3 изображена петля маршрутизации. В данномслучае, в момент времени t1 к роутеру 1 прибываетпакет. Роутер 1 уже был обновлен и поэтому он знает,что оптимальный маршрут к пункту назначения требует, чтобыследующей остановкой был роутер 2. Поэтомуроутер 1 пересылает пакет в роутер 2. Роутер 2еще не был обновлен, поэтому он полагает, что следующейоптимальной пересылкой должен быть роутер 1. Поэтому роутер 2 пересылает пакет обратно вроутер 1. Пакет будет продолжать скакать взад и впередмежду двумя роутерами до тех пор, пока роутер 2не получит корректировку маршрутизации, или пока числокоммутаций данного пакета не превысит допустимогомаксимального числа.
Гибкость
Алгоритмы маршрутизации должны быть также гибкими.Другими словами, алгоритмы маршрутизации должны быстро иточно адаптироваться к разнообразным обстоятельствам в сети.Например, предположим, что сегмент сети отвергнут. Многиеалгоритмы маршрутизации, после того как они узнают об этойпроблеме, быстро выбирают следующий наилучший путь для всехмаршрутов, которые обычно используют этот сегмент. Алгоритмымаршрутизации могут быть запрограммированы таким образом,чтобы они могли адаптироваться к изменениям полосыпропускания сети, размеров очереди к роутеру,величины задержки сети и других переменных.