ТЕМА 6. Методы маршрутизации информационных потоков

Цель: рассмотреть и изучить основные методы маршрутизации информационных потоков.

Задача:

ü рассмотреть основные понятия и методы маршрутизации.

После изучения темы Вы должны знать:

ü основные методы маршрутизации информационных потоков.

Маршрутизация - это процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому вызов либо блок данных может достигнуть адресата. Маршрутом в информационной сети именуют путь, по которому осуществляется передача данных из одного порта в другой.

Маршрутизация является распределенным процессом и выполняется всеми узлами коммутации сети с маршрутизацией данных. Для этого каждый узел определяет канал, по которому необходимо направить вызов либо блок данных. Выполняя такие действия, в каждом узле обеспечивается передача вызова либо блока данных от системы-отправителя к системе-адресату, возможно, по оптимальному маршруту, который изменяется в зависимости от выхода из строя отдельных каналов, их загрузки и протяженности.

Рис. 11. Маршрутизация данных

На рисунке 11 стрелками показаны возможные направления передачи данных через коммуникационную сеть от абонентской системы А до абонентской системы B.

При коммутации каналов прокладка маршрута через коммуникационную сеть осуществляется только в момент начала сеанса взаимодействия абонентских систем. Для этой цели система-инициатор сеанса передает через сеть вызов. Он проходит через узлы коммутации, каждый из которых вносит свою лепту в маршрутизацию. В результате создается последовательность каналов, соединяющих две взаимодействующие в течение сеанса системы.

При осуществлении коммутации пакетов маршрутизация происходит в течение всего сеанса взаимодействия. Через сеть не передается сигнальная информация и не создается постоянная (на все время сеанса) последовательность каналов. Здесь узлы коммутации осуществляют маршрутизацию блоков данных по адресам их назначения.

В сетях используются различные методы маршрутизации:

- селективная маршрутизация характеризуется тем, что блоки данных посылаются сразу по нескольким направлениям, исходя из того, что они достигнут адресата. Например 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;

- вероятностная маршрутизация предполагает случайный выбор пути блоков данных, при этом считается, что они обязательно достигнут адресата;

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

- адаптивная маршрутизация отличается от фиксированной тем, что таблицы маршрутов обновляются в зависимости от колебаний трафика. Например, 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, при этом целесообразно корректировать план распределения информации в зависимости от текущей топологии сети, длин очередей в узлах коммутации, интенсивности входных потоков и т.д.

Цель маршрутизации - доставка пакетов по назначению с максимальной 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.

Таблица 2.

Устройства, реализующие функции маршрутизации

Наименование устройства	Характеристика и функции устройства	Пример схемы включения
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.

Окончание таблицы 2

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. Машру-тизатор	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.

Выводы

В данной теме были рассмотрены основные методы маршрутизации информационных потоков.

Дата добавления: 2014-01-04