Дәрістер кешені 1 Телекоммуникациялары. Түрлендірушілер: Байланыс желілер Мақсаты

Виртуальді желісте маршруттау әрбір жеке пакет үшін орындалады, мұнда деректер дейтаграмм формасында беріледі.

Маршруттау алгоритмі – бұл пакетті беру үшін телекоммуникациялық жүйе – нің байланыс түйінінен шығатын желісті тағайындау ережесі, ол пакен атында негізделген ақпараттар және осы түйінді салу ақпараттар (пакеттер кезегінің ұзындығы).

Маршруттаудың негізгі мақсаты:

• Жіберушіден алушыға оны беру кезінде пакетті минимальді кідірту;

• Желінің өткізу қабілетін телекоммуникациялық жүйе байланыс желісін салу нивелировкілеумен қол жетіледі;

• Пакеттегі ақпаратты қауіп – қатерден барынша қорғау;

• Пакетті адресатқа жеткізу сенімділігі;

1. Орталықтандырылған маршруттау, әдетте орталықтандырылған басқаруы бар желісте жүзеге асады. Маршрутты таңдау желісті басқару орталығында жүзеге асады, әрбір пакет үшін, ал байланыс желісінің түйіндері тек қабылдайды және маршруттау міндетін шешу нәтижелерін жүзеге асырады.

2. Таратылған (орталықсыздандырылған) маршруттау орталықсыздандырылған желісте орындалады. Маршруттауды басқару қызметі желіс түйіні арасында бөлінген, осы үшін лайықты құралдар бар. Таратылған маршруттау күрделі, бірақ үлкен икемділікпен өзгешелінеді.

3. Аралас маршруттауда маршруттаудың орталықтандырылған және таратылған принциптері жүзеге асырылған. Оған гибритті адаптивті маршруттау қатысты.

Желістегі маршруттау міндеті қысқа маршруттың желіс топологиясына, байланыс желісінің өткізу қабілетіне, байланыс желісіндегі жүктемеге байланысты жағдайында шешіледі. Желіс топологиясы түйін мен байланыс желісі бас тарту нәтижесінде және телекоммуникациялық жүйе жетілуде өзгереді. байланыс желісінің өткізу қабілеті беру ортасының типімен анықталады және аппараттардың шуылы мен параметрлер деңгейіне байланысты.

Ең динамикалық факторге байланыс желісіне түсетін жүктеме жатады.

Оңтайлы маршрутты таңдау үшін әрбір байланыс түйіні Телекоммуникациялық Жүйе күйі жөнінде ақпаратқа ие болуы тиіс. Байланыс желісінің ағымды желіс тополгиясы мен өткізу қабілеті жөнінде деректер түйіндерге қиындықсыз беріледі. Алпйда, желістегі жүктеме күйін дәл жорамалдау үшін тәсіл жоқ . Сондықтан маршруттау міндетін шешуде пакетті беру бағыты жөнінде шешім қабылдау сәтіне қатысты кешігетін (ақпаратты беруде түркіліті жылдамдығынан) жүктеме күйі жөнінде деректерді пайдалануы мүмкін. Демек, барлық жағдайда маршруттау алгоритмі телекоммуникациялық жүйе – нің ағымды және болашақ күйінің анықталмаған жағдайында атқарылады.

Маршруттау алгоритмінің тиімділігі мынадай көрсеткіштермен бағытталады:

• Адресатқа пакетті жеткізу уақытымен;

• Желіске түсетін салмақпен. Жүктеменің сандық бағалау түйіндегі пакеттер кезегінің ұзындығымен жүзеге асады;

• Байланыс түйініндегі қорлар шығынымен (коммуникациялық ЭЕМ жұмысы уақытымен, жад (память), емкостімен);
Маршруттау алгоритмінің тиімділігін төмендететін факторлар:

• Жоғары жүктеме астындағы байланыс түйініндегі пакетті бері бағыт бойынша пакетті беру;

• Алгоритмді жүзеге асыруға қажетті ақпарат беру есебінен қосымша жүктемені желіде жасау;

Маршруттау түрлері.Маршруттаудың үш түрі болады – қарапайым, фиксирленген және адаптивті. Олардың арасындағы принципиальді айырмашалық – маршрутты таңдау міндетін шешуде желістегі топологиямен жүктеменің өзгеруін ескеру дәрежесі.

Қарапайым маршруттаудың өзгешелігіне желіс топологиясындағы өзгеріске, оның күйі (жүктемесі) өзгерісі де маршрутты таңдау кезінде ескерілмейді. Оның артықшылығы – маршруттау алгоритмін жүзеге асыру және жеке элементтер істен шыққанда желістегі тұрақты жұмысты қамтамасыз ету. Осы түрлерден кездейсоқ және көшкінді маршруттаудың тәжірибелік қолданыс табуда.

Кездейсоқ маршруттауда пакетті беру үшін бір кездейсоқ таңдалған еркін бағыт таңдалады. Пакет желісте адресатқа жететін ықтимал “адасуға” түседі.

Көшкінді маршруттауда барлық еркін шығу желісі бойынша түйіннен пакетті беру қарастырылады. Бұләрбір түйінде болатындықтан “пакеттің”, “көбею” құбылысы орын болады. Ол желісінің өткізу қабілетін пайдалануды күрт төмендетеді. Бұл кемшілік әрбір түйінде пакет дубликатын (көшірмесін) жою жолымен және тек бір пакеттен маршрут бойынша жылжуға қол жетеді. Ол әдістің негізгі артықшылығы – адресатқа пакетті жеткізудің оңтайлы уақытын кепілдікті қамтамасыз ету.

Фиксирленген (тіркелген) – маршруттауда маршрутты таңдауда желіс топологиясы өзгерісі ескеріледі және оның жүктемесінің өзгеруі ескерілмейді. Әрбір түйін үшін берілістің бағытын белгілеу маршрут кестесі бойынша таңдалады, ол қысқа жолды анықтайды. Жүктеме өзгерісіне адаптацияның жоқтығы желісте пакеттердің кідірісіне ұшыратады.

Фиксирленген маршруттау бір жолды және көп жолды болып бөлінеді.

Біріншісі екі абонент арасында пакеттерді беруде жалғыз жол негізінде тұрғызылады, ал екіншісі – екі абонент арасында. Бірнеше ықтимал жол негізінде тұрғызылады. Адаптивті маршруттауда пакеттерді беру бағыты жөнінде қабылданған шешім топология өзгеруінің де, желіс жүктемесі өзгеруін де ескеріп жүзеге асады.

Адаптивті маршруттаудың бірнеше модификациясы бар. Олар: жергілікті, таратылған, орталықтандырылған және гибритті адаптивті маршруттау.

Жергілікті адаптивті маршруттау аталған түйін мен қосылуларда бар ақпаратты пайдалануға негізделген: маршрут таблицасы, байланыстың шығу желісінің күйі жөнінде деректер; беруді күткен пакеттер кезеңі ұзындығы. Маршрут таблицасы қысқа маршрутты анықтайды. Мұндай әдіс бос артықшылығы маршрут таңдауы жөнінде қабылданған шешімдер түйін күйі жөнінде ең соңғы деректерді пайдаланумен жасалады. Әдістің кемшілігі оның “болжамсыздығында”, өйткені маршрутты таңдау барлық желістің глобальді күйін ескерумен жүзеге асады. Демек, пакетті көп тиеу маршруты бойынша беру қауіптілігі әрқашан бар.

Таратылған адаптивті маршруттау жергілікті маршруттау үшін көрсетілген ақпаратты және көршілес желіс түйінінен алынатын деректерді пайдалануға негізделген. Әрбір түйінде маршрут таблицасы (каталог) қалыптасады, мұнда пакетті минимильдеу кідіртудің уақытының маршруттары көрсетіледі. Көршілес түйіндерде кідіріс таблицасымен алмасуда болып тұрады, мұнда түйін жүктемесі көрсетіледі. Содан соң әрбір түйін кідірісті қайта есептейді және маршруттарды жөнге келтіреді. Таблицалармен алмасу тек кезеңдік емес, сонымен асинхронды түрде желістің жүктемесімен топологиясы өзгеруінде жүзеге асады.

Орталықтандырылған адаптивті маршруттаудың желістің әрбір түйіні үшін маршруттау міндеті маршруттаудың орталығында (МО) шешіледі. Әрбір түйін кезеңімен өө күйі жөнінде қатынасты қалыптастырады және оны МО береді. МО әрбір түйін үшін маршрут таблицасы жасалады. Қатынасты МО беру, маршруттар таблицасын қалыптастыру мен жіберу – уақытша кідірістермен түйіскен, демек, әдіс тиімділігінің шығынымен де көрінеді. Мұнан басқа желісті басқару шығынының қауіптілігі МО істен шыққанда болады.

Гибритті адаптивті маршруттау маршрут таблицасын пайдалануға негізделген, түйіндегі кезек ұзындығына таңдалды үйлестіруде. Демек, мұнда орталықтандырылған және жергілікті маршруттау принципі жүзеге асады. Гибритті маршруттау орталықтандырылған маршруттау (маршруттар) мен жергілікті (“болжамсыздық” әдісі) кемшіліктерді өтейді және олардың артықшылығын қабылдайды: орталық маршруттары желістің глобальді күйіне лайықты, ал түйіннің ағымды күйін ескеру міндетті шешудің өз мерзімділігін қамтамасыз етеді.