Protokoły routingu IP
Algorytmu i metryki routingu

Algorytm jest szczegółowym rozwiązaniem danego problemu. W przypadku routingu pakietów różne protokoły routingu wykorzystują różne algorytmy routingu przy podejmowaniu decyzji dotyczących portu, przez który należy przesłać nadchodzący pakiet. Decyzje podejmowane przez algorytmy routingu opierają się na metrykach.

Protokoły routingu projektowane są z myślą o realizacji jednego lub kilku z poniższych założeń:

  • Optymalizacja —  optymalizacja określa skuteczność protokołu routingu w wyborze najlepszej ścieżki. Ścieżka zależeć będzie od metryk i ich wag wykorzystanych w obliczeniach. Na przykład jeden algorytm może wykorzystywać metryki liczby przeskoków i opóźnienia, przypisując metrykom opóźnienia większą wagę.
  • Prostota i niski narzut — im prostszy jest algorytm, tym wydajniej będzie przetwarzany przez procesor i pamięć routera. Ten parametr jest istotny, gdyż umożliwia rozrost sieci do dużych rozmiarów, takich jak w przypadku Internetu.
  • Odporność na błędy i stabilność — algorytm routingu powinien funkcjonować poprawnie w obliczu niecodziennych albo nieprzewidzianych okoliczności, takich jak awarie sprzętu komputerowego, duże obciążenie i błędy implementacji.
  • Elastyczność — algorytm routingu powinien szybko dostosowywać się do różnorakich zmian zachodzących w sieci. Zmiany te obejmują dostępność routerów, wielkość pamięci poszczególnych routerów, zmiany pasma i opóźnień występujących w sieci.
  • Szybka zbieżność — zbieżnością określa się proces uzgadniania dostępnych tras pomiędzy wszystkimi routerami. Kiedy jakieś zdarzenie w sieci zmieni dostępność routera, niezbędne są aktualizacje w celu przywrócenia łączności w sieci. Algorytmy routingu, które charakteryzuje niska zbieżność, mogą spowodować, że dane nie zostaną dostarczone.

Algorytmy routingu wykorzystują różne metryki w celu określenia najlepszej ścieżki. Każdy algorytm routingu na swój sposób dokonuje interpretacji najlepszego wyboru. Algorytm routingu generuje liczbę, zwaną wartością metryki, dla każdej ścieżki w sieci. Zaawansowane algorytmy routingu opierają wybór trasy na wielu metrykach, tworząc z nich pojedynczą metrykę złożoną. Zwykle mniejsze wartości metryk wskazują preferowane ścieżki.

Metryki mogą być obliczane na podstawie pojedynczego parametru charakteryzującego ścieżkę lub kilku różnych parametrów. Poniżej przedstawiono parametry najczęściej wykorzystywane przez protokoły routingu:

  • Szerokość pasma — przepustowość łącza w kontekście transmitowanych danych. Zwykle połączenie Ethernet o paśmie 10 Mb/s jest bardziej pożądane od łącza dzierżawionego o paśmie 64 kb/s.
  • Opóźnienie — czas potrzebny do przesłania pakietu w każdym łączu na drodze ze źródła do celu. Opóźnienie zależy od szerokości pasma łączy pośrednich, ilości danych, które mogą być tymczasowo przechowywane w każdym routerze, przeciążenia sieci oraz fizycznej odległości.
  • Obciążenie — aktywność występująca w ramach zasobu sieciowego, takiego jak router czy łącze.
  • Niezawodność — zazwyczaj tym mianem określana jest stopa błędów występujących w danym łączu sieciowym.
  • Liczba przeskoków — liczba routerów, przez które musi być przesłany pakiet, zanim dotrze do punktu docelowego. Każdy router, przez który muszą zostać przesłane dane, odpowiada pojedynczemu przeskokowi. Ścieżka, której liczba przeskoków wynosi cztery, wskazuje, że dane przesyłane tą ścieżką muszą pokonać cztery routery nim dotrą do punktu docelowego. Jeśli istnieje kilka różnych ścieżek, preferowana jest ścieżka o najmniejszej liczbie przeskoków.
  • Impulsy zegarowe — opóźnienie na łączu danych mierzone impulsami zegarowymi komputera IBM PC. Jeden impuls to około 1/18 sekundy.
  • Koszt — dowolna wartość przypisana przez administratora sieci, zwykle oparta na szerokości pasma, wydatku pieniężnym lub innej mierze.

Łącza WWW