7.1. Таблицы маршрутизации

Рассмотрим простую сеть связи, состоящую из четырех узлов (рис. 7.1). Допустим, что из узла №1 передается информация в узел №4. В этом случае получим три возможных маршрута ,  и  (рис. 7.1).

В данном примере узел №1 является исходящим, узел №4 – входящим, а узлы №2 и №3 – транзитными. Так как каждый узел связи связан с несколькими соседними с помощью линий связи, то при передаче данных необходимо решить, по какому соединительному пути следует отправить информационный пакет. Для этого, в каждом узле связи  задается таблица маршрутизации , в которой номера строк соответствуют адресу получателя, а значения элементов столбцов – номерам узлов, в которые можно передать пакет, чтобы он дошел до получателя. Причем элементы столбцов в матрице упорядочены по их предпочтительности, т.е. первый элемент описывает маршрут с наименьшими затратами, а последний с наибольшими.

Рис. 7.1. Сеть связи с вариантами маршрутов из узла №1 в узел №4

Построим таблицу маршрутизации для узла№2. Соответствующие строки матрицы будут иметь следующий вид:

; ; .

При поиске маршрута от узла №2 к узлу №1 необходимо обратиться к вектор-строке . Исходящая линия связи к узлу №1 является более предпочтительной, т.к. она ведет непосредственно к искомому узлу. Если данная линия связи занята, то выбирается транзитный узел №4 и в последнюю очередь узел №3.

Для того чтобы была возможность определять маршруты к любым УП, необходимо построить таблицы маршрутизации в каждом узле сети. Например, для сети связи рис. 7.1 таблицы маршрутизации имеют следующий вид:

; ; ; .

Совокупность таблиц маршрутизации называется планом распределения информации (ПРИ) на сети связи.

В представленном примере формирование ПРИ осуществлено по минимальному числу транзитных узлов коммутации (УК) в маршрутах. Возможны ситуации, когда формирование ПРИ выполняется по другим критериям, например, по надежности связи, минимальному времени задержки и др.

ПРИ может задаваться вручную при проектировании небольших сетей связи и такое формирование называют статическим. Либо в процессе эксплуатации сетей происходит автоматическое формирование ПРИ (без участия человека), которое называется динамическим.

Очевидно, что ПРИ позволяет определить лучшие, в некотором смысле, маршруты между любой парой УИ и УП. Для этого необходимо во всех транзитных узлах, начиная с УИ, выбирать соответствующую вектор-строку, номер которой совпадает с номером УП. В данном векторе выбирается исходящая линия связи первого выбора. Если данный канал занят, то следует выбрать линию связи второго выбора и т.д. Данная процедура выполняется во всех транзитных узлах, пока пакет данных не достигнет УП.

В случае недоступности всех линий связи в текущем узле, требуется либо вернуться на предыдущий УК и выбрать другой маршрут, либо ожидать освобождения какой-либо линии связи в буфере передачи, либо дать отказ на невозможность соединения.

Таким образом, процесс маршрутизации состоит из двух этапов:

1.     Формирование ПРИ на сети связи.

2.     Выбор исходящих линий связи в УК при поиске маршрута между УИ и УП.

При реализации сети связи процесс маршрутизации возлагается на так называемый сетевой уровень протокола функционирования сети, который имеется во всех стандартах, в том числе и в наиболее распространенном на сегодняшний день протоколе TCP/IP. Сетевой уровень удобно представить в виде подуровней (рис. 7.2). На третьем, верхнем подуровне производится формирование ПРИ и принятие решения о его коррекции. Сформированные таблицы маршрутизации передаются на второй подуровень, на котором решается задача определения и выбора исходящих линий связи. Пакет вызова, проходя через узлы коммутации, обращается к таблицам маршрутизации и определяет исходящие линии связи. В результате формируется маршрут между УИ и УП.

Рис. 7.2. Подуровни сетевого уровня