7.7.7 Широковещательная маршрутизация

Для некоторых приложений необходимо разослать сообщение сразу нескольким или всем хостам. Одновременная рассылка пакета всем адресатам называются широковещанием. Для широковещания применяются различные методы.

Широковещательный метод, не требующий от подсети специальных свойств, состоит в простой рассылке отправителем пакета всем адресатам. Такой метод не только неэкономно расходует пропускную способность линий, но также требует от отправителя обладания полным списком всех получателей.

Другой метод применения – метод заливки, его также называют лавинной адресацией. Проблемы у лавинной адресации здесь те же, что и при использовании ее в качестве алгоритма маршрутизации: она порождает слишком большое количество пакетов и расходует очень много пропускной способности линий.

Третий алгоритм называется многоадресная передача. При использовании этого метода каждый пакет содержит список получателей или бит–карту, указывающую желаемых получателей. Когда прибывает пакет, маршрутизатор проверяет всех получателей, определяя множество требуемых выходных линий. Маршрутизатор формирует новую копию пакета для каждой используемой выходной линии и адресует этот пакет только тем получателям, которые используют эту линию. В результате множество получателей распределяются между выходными линиями. Пройдя достаточное количество транзитных участков, каждый пакет будет направляться уже только одному адресату и может обрабатываться как обычный пакет. Многоадресная передача напоминает обычную рассылку независимо адресованных пакетов с той разницей, что когда эти пакеты направляются нескольким адресатам по одной линии, то, поскольку все пакеты одинаковые, то, посылается всего один пакет.

В четвертом алгоритме маршрутизатор, инициирующий широковещание, явно использует входное дерево или любое другое связующее звено. Связующее дерево представляет собой подмножество подсети, включающее все маршрутизаторы, но не содержит замкнутых путей. Если каждый маршрутизатор знает, какие из его линий принадлежат связующему дереву, он может отправить приходящий пакет во все линии связующего дерева, кроме той линии, по которой пакет прибыл.

Метод многоадресной передачи оптимально использует пропускную способность сети, порождая минимальное количество пакетов, требующихся для выполнения работы. Единственной проблемой этого метода является то, что каждому маршрутизатору необходимо обладать информацией о связующем дереве. Иногда такая информация доступна (например, в случае маршрутизации с учетом состояний линий), но иногда – нет (при дистанционно–векторной маршрутизации).

Алгоритм широковещания. Когда прибывает широковещательный пакет, маршрутизатор проверяет, используется ли та линия, по которой он прибыл, для нормальной передачи пакетов источнику широковещания. Если да, то велика вероятность того, что широковещательный пакет прибыл по наилучшему маршруту и является, т.о., первой копией, прибывшей на маршрутизатор. В таком случае маршрутизатор рассылает этот пакет по всем линиям, кроме той, по которой он прибыл. Однако если пакет прибывает от того же источника по другой линии, он отвергается как дубликат.