Много телекоммуникационных сетей, включая публичные коммутируемые телефонные сети, сети мобильной связи, локальные вычислительные сети и сеть Интернет, состоят из множества адресуемых устройств или узлов, которые должны друг с другом взаимодействовать. В таких сетях алгоритмы маршрутизации служат для определения правил передачи данных (известных как пакеты данных) между узлами.

Критерии маршрутизации

Обычно не все сетевые узлы – файловые сервера, рабочие станции и сетевая периферия, подключены непосредственно друг к другу. Поэтому алгоритм маршрутизации должен быть описан некоторыми критериями, на основании которых будет принято решение о перенаправлении данных. Самый простой и распространенный критерий включает в себя количество участков точка-точка на пути между двумя сетевыми узлами, которые и называются «hop» (прыжками, скачками). Еще одним важным критерием является «latency» (время ожидания), который определяет, сколько времени движется пакет данных по сети. Критерий «bandwidth» (полоса пропускания) определяет емкость или способность сети передавать определенный объем данных.

Цель и задачи маршрутизации

Основной задачей технологии маршрутизации является поддержание сетевой конфигурации в том состоянии, чтобы любой сетевой узел мог передавать данные другому узлу по оптимальному маршруту, обеспечивая взаимодействие между ними. Процесс определения того, куда нужно отправлять пакеты данных и есть маршрутизация. Любой алгоритм маршрутизации описывается базой данных или открытой таблицей, которые носят название таблиц маршрутизации и расположены на каждом сетевом компьютере или устройстве. В ней записываются все возможные маршруты передачи пакетов к конкретным узлам или подсетям. Если ваша сеть содержит небольшое количество локальных адресов и только одно подключение к Интернет, то таблица маршрутизации может сохранить свой вид по умолчанию, созданному при установке системы.

Сложности реализации

Все сетевые пакеты должны достичь своих мест назначения. Так как во время передачи данных могут возникать различные препятствия, такие, например, как перегрузка сети или ее малая пропускная способность, то алгоритм маршрутизации должен найти тот маршрут, который обеспечит надежное соединение двух узлов. Без такого маршрута пакеты данных могут продолжить случайную циркуляцию по сети в поисках адресата, тем самым засоряя ее.

Лучшее решение

Задачей алгоритма маршрутизации является не только обнаружение маршрута между источником и местом назначения данных, но и выбор из перечня существующих маршрутов самого короткого и быстрого. Для поддержания высокой производительности сети, поиск маршрута также должен производиться как можно быстрее и проще. Большинство телекоммуникационных сетей являются динамическими или, другими словами, дающими возможность постоянного подключения и отключения узлов. Поэтому технология маршрутизации должна быть настолько гибкой, чтобы рассчитывать правильные маршруты между узлами даже в тех случаях, когда топология или загрузка сети динамично изменяется.