4.2 Методы маршрутизации информационных потоков

В сетях используются различные методы маршрутизации:

1. Селективная маршрутизация характеризуется тем, что блоки данных посылаются сразу по нескольким направлениям, исходя из того, что они достигнут адресата. Пример - лавинный алгоритм: основан на рассылке копий пакета по всем направлениям. Пакеты сбрасываются, если в данном узле копия уже проходила. Лавинный алгоритм обеспечивает надёжную доставку, но порождает значительный трафик, поэтому используется для передачи пакетов большой ценности.

2. Вероятностная маршрутизация предполагает случайный выбор пути блоков данных, при этом считается, что они обязательно достигнут адресата.

3. Фиксированная (статическая) маршрутизация предусматривает составление таблиц маршрутов, указывающих наиболее эффективные пути предполагаемого трафика сети. Здесь маршрут выбирается заранее и не зависит от состояния сети.

4. Адаптивная маршрутизация отличается от фиксированной тем, что таблицы маршрутов обновляются в зависимости от колебаний трафика. Пример  алгоритм «кратчайшей очереди»: пакет посылается по направлению, в котором наименьшая очередь в данном узле.

Блоки данных не всегда прибывают в пункты назначения в том же порядке, в котором отправляются. Это происходит по следующим причинам:

• различные время и расстояние при передаче блоков, связанное с использованием разных маршрутов коммуникационной сети.

• потеря блоков в сети и повторная их передача.

• блуждание блоков по сети, в результате чего блоки передаются повторно и адресат может получать одинаковые блоки.

В результате для того, чтобы восстанавливать сообщение, передаваемое последовательностями блоков, последнее необходимо обрабатывать в пунктах назначения.

Составление таблицы маршрутов для фиксированной (статической) маршрутизации осуществляется администрацией сети при проектировании или модификации сети. Однако такой принцип маршрутизации во многих случаях может оказаться неэффективным, т.к. на сети могут оказаться повреждения или перегрузки. Поэтому целесообразно корректировать план распределения информации в зависимости от текущей топологии сети, длин очередей в узлах коммутации, интенсивности входных потоков и т.д.

Цель маршрутизации состоит в доставке пакетов по назначению с максимизацией эффективностью. Чаще всего эффективность выражена взвешенной суммой времени доставки сообщений при ограничении снизу на вероятность доставки.

Алгоритмы маршрутизации включают процедуры:

• измерение и оценивание параметров сети;

• принятие решения о рассылке служебной информации;

• расчёт таблиц маршрутизации;

• реализация принятых маршрутных решений.

4.3 Устройства с функциями маршрутизации

Устройства, реализующие функции маршрутизации:

1. Повторитель. Выполняет функции регенерации сигналов. Принимает сигналы от пользователя или из конечного узла коммутации и побитно синхронно передает их другому повторителю или пользователю, тем самым улучшается форма, мощность, синхронизация сигналов, и т.д.

2. Концентратор. Выполняет функции повторителя, который имеет несколько портов и объединяет трафик нескольких пользователей и узлов коммутации. Таким образом выполняет функции повторителя, мультиплексора и демультиплексора, устройств защиты сети от несанкционированного доступа (НСД).

3. Мост. Осуществляет выбор исходящих линий связи (формирует таблицы коммутации). Делит сеть на независимые подсети. Разрешает передачу сообщения пользователей из одной подсети в другую только в том случае, если такая передача необходима, тем самым изолирует трафик подсетей с целью уменьшения возможности несанкционированного доступа.

4. Коммутатор. Осуществляет выбор исходящей линии связи (формирует таблицы коммутации).

5. Маршрутизатор. Выполняет все функции маршрутизации: формирование плана распределения информации (таблиц маршрутизации), выбор дополнительных линий связи. Дополнительные функции: связывает в единую сеть подсети, построенные с использованием различных сетевых технологий. Выполняет буферизацию, фильтрацию передаваемых пакетов. Осуществляет приоритетную обработку трафика.

6. Сервер маршрутов. Собирает и анализирует информацию о топологии сети, затем по запросам передает ее в маршрутизаторы, которые освобождены от функции создания плана распределения информации.