Маршрутизация в АТМ-сетях.
Управление процессами маршрутизации является важнейшей функцией сетевого уровня. Маршрутизация в сетях АТМ имеет некоторое отличие от маршрутизации в пакетных сетях. Сети АТМ ориентированы на соединение. Это означает, что выбор маршрута относится только к установлению соединения, а перенос ячеек в сети происходит по уже выбранному маршруту с помощью коммутаторов АТМ на уровне АТМ согласно уникальным для каждого звена значениям идентификаторов виртуального пути и виртуального канала.
В дейтаграммной сети маршрут выбирается непосредственно для каждого пакета, вследствие чего два последовательных пакета одной и той же пары корреспондирующих пользователей могут проходить по разным маршрутам.
Качество обслуживания пользователей в виртуальном соединении во многом определяется временем задержки, джиттером задержки, а также величиной вероятности потери ячеек или величиной вероятности прихода ячеек не по адресу. Заявка на новое виртуальное соединение должна приниматься только тогда, когда ресурс пропускной способности на всем маршруте прохождения соединения достаточен как для обеспечения качества обслуживания нового виртуального соединения, так и для сохранения требуемого качества обслуживания ранее составленных соединений.
Одним из основных требований к маршрутизации является робастность ее алгоритмов. Алгоритм выбора маршрута для установления соединения должен быть достаточно гибким для учета большого количества противоречивых факторов, определяющих качество обслуживания пользователей при организации виртуального соединения по данному маршруту, а с другой стороны должен быть достаточно простым, чтобы коммутационное устройство доступа пользователей в сеть могло выполнять все функции маршрутизации, управления потоками и защиты от перегрузок.
В самом общем плане алгоритмы маршрутизации можно разбить на два класса:
· централизованные алгоритмы;
· децентрализованные (распределенные) алгоритмы.
В централизованных алгоритмах решающие функции закреплены за одним узлом, который посылает соответствующие команды основным узлам.
Согласно децентрализованным алгоритмам маршрутизации каждый узел самостоятельно выбирает маршрут передачи (или ее направление) на основе собственной информации.
Данные алгоритмы, в зависимости от используемой в них информации о структурном состоянии связности сети, пропускной способности цифровых трактов и интенсивности потоков ячеек, можно разделить на три класса:
· адаптивные (динамические);
· фиксированные (статистические);
· квазистатистические.
Адаптивные алгоритмы используют текущую информацию с той или иной степенью задержки о загрузке и состоянии сети и ее элементов. Статистические алгоритмы такую информацию не используют, а работают с заранее заданной информацией или маршрутными таблицами.
Квазистатистические алгоритмы могут быть основаны на совокупности локальных маршрутных таблиц центров коммутации виртуальных путей и виртуальных каналов, которые не фиксированы раз и навсегда, а могут корректироваться при устойчивом в течение некоторого времени изменения нагрузки, выходе из строя каких-нибудь сетевых элементов (трактов, узлов), изменении топологии сети. Однако такие корректировки таблиц маршрутизации осуществляются существенно реже, чем в динамических протоколах, что позволяет разработать более простые протоколы маршрутизации и, соответственно, уменьшить требования к вычислительной мощности устройств управления коммутаторами АТМ.
Но нельзя забывать, что хотя ATM является сетью ориентированной на соединение, но она должна поддерживать и большое количество служб, обеспечивающих обмен информацией без установления соединений, о чем достаточно много говорилось в предыдущей главе. Это значительно усложняет проблему маршрутизации в сетях АТМ.
При решении проблемы многопротокольной передачи данных через магистраль на технологии АТМ (МРОА - Multiprotocol over АТМ) должен быть определен стандартный подход к поддержке таких протоколов как IP, IPX и другие на магистралях АТМ. При подходе, определяемом МРОА, передачу пакетов предполагается осуществлять с помощью коммутаторов АТМ, а вычисление маршрута - на отдельном сервере. Синхронизация функционирования коммутаторов и сервера маршрутизации обеспечивается с помощью специальных программ.
МРОА обещает быть удобным способом интеграции интеллектуальных ЛВС в национальные и глобальные сети АТМ.
При централизации вычислений маршрутов многопротокольный режим в ATM означает уменьшение сложности периферийных устройств. Хотя следует отметить, что протоколы обычных маршрутизаторов не намного сложнее по сравнению МРОА.