Сети передачи данных. Маршрутизация способом кратчайшей очереди предусматривает наличие для каждо­го узла коммутации таблицы маршрутов с указанием нескольких вариантов направления

Маршрутизация способом кратчайшей очереди предусматривает наличие для каждо­го узла коммутации таблицы маршрутов с указанием нескольких вариантов направления движения пакетов, при этом выбор конкретного пути движения осуществляется случайным образом. Поскольку данный способ характеризуется относительно малой эффективностью, то в таком варианте он используется относительно редко. С целью повышения эффективно­сти данного способа маршрутизации определенным образом устанавливают приоритеты на­правлений передачи данных. Затем, при выборе канала передачи узел коммутации просмат­ривает в порядке уменьшения приоритета перечень допустимых путей передачи и выбирает первый свободный канал, что обеспечивает наиболее оптимальный путь движения пакета с минимальной задержкой его в промежуточных узлах. Благодаря относительной простоте и достаточной эффективности рассматриваемый способ часто используется в сетях коммута­ции пакетов, в частности, в сетях с низкой надежностью коммутационных систем.

Наиболее эффективными, но и, пожалуй, самыми сложными являются способы дина­мической (адаптивной) маршрутизации. При динамической (адаптивной) маршрутизации содержимое таблиц маршрутов изменяется в зависимости от состояния и загрузки каналов передачи данных и узлов коммутации. Для адаптации к изменению нагрузки каждый узел коммутации должен обладать определенной информацией о состоянии сети передачи дан­ных и в первую очередь о ее топологии, интенсивности потоков данных и задержках (очере­дях) в узлах коммутации. Эта информация отслеживается (собирается) с помощью специаль­ных управляющих пакетов, которыми обмениваются узлы коммутации. Качество маршрути­зации во многом зависит от оперативности обновления управляющей информации. В общем случае наиболее оптимальная маршрутизация достигается при наличии информации о мгно­венном состоянии сети и ее загрузке. Однако это, как правило, приводит к значительному увеличению потока управляющих пакетов в сети передачи данных и в конечном итоге к сни­жению ее эффективности. Как уже отмечалось, адаптивная маршрутизация представляет со­бой достаточно сложный процесс включающий: 4 формирование маршрутов, осуществляемое с помощью алгоритмов маршрутизации путем

составления в каждом узле коммутации таблиц маршрутов пакетов;

4 реализацию маршрутов, представляющую собой процесс управления пакетами при движе­нии их по подсети связи до требуемого места назначения, осуществляется с помощью спе­циальных протоколов сетевого уровня;

4 контроль состояния сети, в том числе анализ топологии сети, структуры потоков и задер­жек в узлах коммутации;

4 передачу информации о состоянии сети, используемую для корректировки таблиц мар­шрутов; 4 корректировку маршрутов.

В зависимости от выбранной стратегии корректировки маршрутов различают: центра­лизованную, локальную, распределенную и гибридную маршрутизацию.

В случае централизованной адаптивной маршрутизации каждый узел сети подготав­ливает и в определенный момент передает менеджеру сети информацию о своей загрузке. На основании этой информации менеджер составляет глобальную картину состояния сети, ис­пользуемую для определения наилучших маршрутов следования пакетов. В качестве основ­ного критерия оптимальности маршрута выступает время задержки передачи пакетов. После вычисления оптимальных путей менеджер для каждого узла коммутации формирует табли­цы маршрутов, которые затем рассылаются по соответствующим узлам сети передачи дан­ных.

В зависимости от способа сбора информации о состоянии сети и рассылки управляю­щих директив процесс маршрутизации может быть синхронным или асинхронным. В первом случае сбор информации и посылка управляющих директив осуществляется через регуляр­ные интервалы времени. Во втором случае эта процедура осуществляется только при суще-