Пакеты поступают в СПД имея в своем заголовке адрес порта назначения. Узел связи СПД в который поступил пакет должен по адресу порта назначения определить маршрут передачи пакета. А конкретно для этого узла выходную линию связи, или выходной канал в который нужно передать пакет. При передаче пакетов по виртуальному каналу маршрутизация выполняется один раз, когда установлено виртуальное соединение.
При передаче пакетов в форме дейтограмм маршрутизация выполняется при передаче каждого отдельного пакета из узла. Выбор маршрута в узлах связи СПД производиться по алгоритму маршрутизации, т.е. правило назначения выходного канала для пакета на основании данных, содержащихся в заголовке пакета и данных, представляющих состояние отдельных узлов связи, а возможно и СПД в целом. Эффективность алгоритма маршрутизации характеризуется следующими показателями:
Временем доставки пакета
Нагрузкой, создаваемой на сеть потоками поступающих пакетов, распределяемыми по каналам и узлам связи
Затратами ресурсов в узлах связи, в качестве которых выступают объем памяти и время работы процессора
Основными из перечисленных показателей эффективности являются 1 и 2, т.е. самый короткий маршрут при наиболее рациональной пропускной способности СПД.
Если взят в качестве оценки самый короткий маршрут, то при больших потоках пакетов в сети можно создать на этом канале нагрузку, которая окажется больше пропускной способности КС, что приведет к увеличению времени доставки пакетов. Для того чтобы наиболее рационально распределить нагрузку каналов СПД необходимо каждому узлу предоставлять информацию о состоянии СПД в целом или хотя бы о состоянии непосредственно связанных с ним или ближайших к нему узлов связи. На основании этой информации и интенсивности потока пакетов каждый узел уже самостоятельно решает задачу рациональной маршрутизации. Однако в этом случае не представляется возможным предсказать состояние нагрузки сети, так как на практике данные о состоянии маршрутов всегда запаздывают по отношению к текущему моменту времени. Поэтому алгоритм маршрутизации для исключения возможности потери пакетов предусматривает запоминание пакетов в узлах связи до получения от адресатов квитанции об их принятии. К настоящему моменту разработано достаточное количество алгоритмов маршрутизации, которые классифицированы следующим образом:
Простая маршрутизация
Это способ маршрутизации не изменяющийся при изменении топологии и состояния СПД. Простая маршрутизация разделяется на:
Случайную, которая осуществляет передачу пакетов из узла в любом случайно выбранном направлении, исключая то, из которого поступил пакет. При этом способе пакет, совершая «Блуждания» по сети с конечной вероятностью когда-либо достигнет адресата.
Лавинную, которая осуществляет передачу пакетов из узла во все существующие направления исключая то, из которого поступил пакет. При этом пакет размножается. При таком способе хотя бы одно направление обеспечит доставку пакета адресату за минимальное время. При малой нагрузке в сети, способ очень эффективен, так как обеспечивает очень высокую вероятность доставки, не хуже 10-4 с первого раза. Но способ имеет и недостатки. Если все маршруты оказываются работоспособными, то пакет придет к адресату такое количество раз, на какое количество направлений он был размножен. Это как правило неудобно для получателя, нервирует его, а в некоторых случаях создает опасную обстановку. Поэтому при данном способе маршрутизации используется селекция пакетов на приемной стороне, т.е. первый пакет принимается адресатом и записывается в буферную память, а все последующие пакеты, одинакового с ним содержания, после сравнения с записанным в память, после определенного промежутка времени выбрасываются и не используются.
Маршрутизация по предыдущему опыту, которая осуществляет передачу пакета в направлении, выбираемом УС на основании анализа потока пакетов проходящего через узел. Пакеты, поступая в сеть, кроме адресов отправителя и получателя, снабжаются счетчиком числа пройденных пакетом узлов связи. Например, пакет который пришел со значением счетчика 1 указывает на то, что он пришел из соседнего узла, т.е. соседний узел работоспособен – между этим узлом и соседним существует КС. Пакет, которые пришел со значением счетчика 2 указывает на то, что он прибыл из узла который находить на расстоянии двух узлов от исходного, и что он прошел соседний узел, и т.д. Эти данные позволяют на каждом конкретном узле установить состояние топологии сети или её части, являющейся ближайшим окружением данного узла и на этой основе построить таблицы для выбора маршрута передачи пакета, которую можно менять в зависимости от опыта. Таким образом, простая маршрутизация не обеспечивает направленной передачи пакетов от источников к адресатам.
