подсистемы В, ему присваивается с помощью процесса 0001 условный адрес из подмножества адресов системы А, например 0750.

Затем процесс 0001 системы А обращается к процессу с истинным адресом Y подсистемы В по адресу 1000. Подсистема В с помощью процесса 1000 выделяет процессу с истинным адресом Y свободный условный адрес, например 1021 и сообщает этот адрес процессу 0001. Условные адреса 0750 в системе А и 1021 в подсистеме В запоминаются обеими этими системами. Далее взаимодействие процессов Х и Y протекают на основе общесетевых условных адресов 0750 и 1021. По окончанию сеанса эти адреса освобождаются и могут быть присвоены другим процессам в другом сеансе. Таким образом, распределение адресов это тот же способ отображения адресов, но в нем в

отличие от предыдущего способа условные адреса выделяются не на постоянно а временно, на сеанс.

Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии разработал, например, рекомендацию Х121 по международной системе нумерации для СПД общего пользования. В ней терминалы идентифицируются международными номерами из 14 знаков, структура которых имеет следующий вид:

Рис. 22 Для терминалов выделено почти 10 миллиардов номеров.

Маршрутизация пакетов

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 устанавливается виртуальное соединение.

При передаче пакетов в форме дейтаграмм маршрутизация выполняется при передаче каждого пакета из узла. Выбор маршрута в узлах связи СПД производиться по алгоритму маршрутизации, - правилу назначения выходного канала 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:

1.Временем доставки пакета.

2.Нагрузкой, создаваемой на сеть потоками поступающих пакетов, распределяемыми по каналам и узлам связи.

31

3. Затратами ресурсов в узлах связи, в качестве которых выступают объемы памяти и время работы процессора.

Основными из перечисленных показателей эффективности совместно являются 1 и 2, которые определяют самый короткий маршрут при наиболее рациональной пропускной способности СПД.

Если взять в качестве оценки только самый короткий маршрут, то при больших потоках в нем можно создать нагрузку, которая окажется больше его пропускной способности, что приведет к увеличению времени доставки пакетов. Для того чтобы наиболее рационально распределить нагрузку по каналам 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, даже в этом случае не существует способа точно предсказать нагрузку сети, так как данные о состоянии маршрутов всегда запаздывают по отношению к текущему моменту времени.

Поэтому алгоритмы маршрутизации пакетов предусматривают процесс их запоминания до получения от узлов или адресатов квитанций о принятии пакетов, а также процесс выдачи запретов на передачу пакетов в узлы – источники данных. При отсутствии вышеуказанных квитанций в течение определенного промежутка времени, каждый узел имеет возможность повторить передачу пакета по уже выбранному маршруту. К настоящему моменту разработано достаточное количество алгоритмов маршрутизации. Рассмотрим наиболее интересные из них, которые классифицированы следующим образом (рис. 23):

Рис. 23

Простая маршрутизация

Это способ маршрутизации не изменяющийся при изменении топологии и состояния СПД. Простая маршрутизация разделяется на:

32

1.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.

2.Лавинную, которая осуществляет передачу пакета из узла во все существующие направления, исключая то, из которого он поступил. Из-за этого пакет размножается. При таком способе хотя бы одно направление обеспечит доставку пакета адресату за минимальное время. При малой нагрузке сети,

способ очень эффективен, так как обеспечивает очень высокую вероятность доставки пакета, не хуже 10-4. 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 буферную память, в течение определенного промежутка времени выбрасываются.

3.Маршрутизацию по предыдущему опыту, которая осуществляет передачу пакета в направление, выбираемое на основании анализа потока проходящего через узел. Пакеты, поступая в сеть, снабжаются адресами получателя, а также счетчиком числа пройденных узлов. Значение счетчика 1 указывает на то, что пакет пришел из соседнего узла, т.е. соседний узел работоспособен. Значение счетчика 2 указывает на то, что пакет пришел из узла который находить на расстоянии двух шагов от исходного, и что он также 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, которые можно менять в зависимости от опыта, т.е. с получением новых пакетов.

Фиксированная маршрутизация

Это способ выбора направления передачи пакетов по таблицам маршрутизации, которые позволяют устанавливать направление передачи пакета для каждого узла назначения. Таблицы определяют кратчайшие пути от узлов к адресатам. Для слабо загруженных сетей, способ дает хороший практический результат. Таблицы могут корректироваться в случае выхода из строя каких либо каналов связи на основании сведений об этих отказах, полученных в служебных пакетах или определенных на самом узле, где состояния собственных каналов связи всегда контролируется.

Корректировка таблиц проводится, как правило, путем взятия новой таблицы из фиксированного набора записанного в память узла. Этот способ разделяется на:

33

1.Однопутевую маршрутизацию, которая основана на фиксации в таблице единственного пути передачи пакетов адресату. Недостатками этого способа является неустойчивость к отказам и перегрузкам каналов.

2.Много путевую маршрутизацию, которая основана на фиксации в таблице нескольких возможных путей доставки пакетов адресату. При

использовании этого способа вводиться дополнительное правило выбора целесообразного пути.

Адаптивная маршрутизация

Это способ выбора направления передачи пакетов, учитывающий изменения состояния сети СПД. При его использовании узлы связи сами

принимают решение о выборе маршрутов реагируя на разного рода данные об изменении топологии и нагрузки. Однако, из существующего опыта их эксплуатации выяснено, что задержки доставки пакетов при их использовании оказываются почти такими же, как и при фиксированной многопутевой маршрутизации. При передаче команд надежнее всего использовать лавинную маршрутизацию (простая), а при доведении донесений - распределенную (адаптивная). Адаптивная маршрутизация разделяется на:

1.Локальную, основанную на использовании информации, имеющейся в отдельном узле СПД, и включающей в себя таблицы маршрутизации, данные о текущем состоянии выходных каналов и длины собственных очередей пакетов, ожидающих передачи.

2.Распределенную, основанную на использовании информации, полученной от соседних узлов сети. Алгоритм реализации этой маршрутизации: каждый узел сети формирует таблицы маршрутов ко всем соседним узлам связи, причем для каждого маршрута указывается расчетное время доведения пакета. В процессе работы сети узлы регулярно, через выбранные промежутки времени, а также при изменении топологии и нагрузки обмениваются с соседними узлами этими таблицами. Полученные данные

используются для корректировки времени доведения пакетов по маршрутам с учетом длин очередей в самих узлах связи. Для передачи пакетов в этом случае используются маршруты с наименьшим временем доведения пакетов.

3.Централизованную, основанную на использовании информации полученной от центра маршрутизации сети СПД. При этом способе любой узел

формирует сообщения о состоянии собственных каналов связи и длинах очередей на них и передает их в центр маршрутизации. Специальная система обрабатывает полученные сведения, на этой основе формирует таблицы для каждого узла связи и рассылает их узлам. Эффективность способа не очень большая, так как имеют место большие задержки в обновлении таблиц, а отказ системы центра маршрутизации приводит к потере управления сетью.

4.Гибридную, основанную на использовании таблиц, периодически

рассылаемых центром маршрутизации в сочетании с анализом собственных очередей и текущего состояния собственных каналов связи. Этот способ есть комбинация локального и централизованного способов, и поэтому он эффективнее каждого из них: не такой «близорукий», как локальный и не ведет

34