Маршрутизація в ATM

Управління процесами маршрутизації є найважливішою функцією мережного рівня. Маршрутизація в мережах АТМ має деяку відмінність від маршрутизації пакетних мережах. Мережі АТМ орієнтовані з'єднання. Це означає, що вибір маршруту відноситься тільки до встановлення з'єднання, а перенесення осередків в мережі відбувається за вже вибраним маршрутом за допомогою комутаторів АТМ на рівні АТМ згідно з унікальними для кожної ланки значеннями ідентифікаторів віртуального шляху та віртуального каналу.

У дейтаграмній мережі маршрут вибирається безпосередньо для кожного пакета, внаслідок чого два послідовні пакети однієї і тієї ж пари кореспондуючих користувачів можуть проходити різними маршрутами.

Однією з основних вимог до маршрутизації є робастність її алгоритмів. Алгоритм вибору маршруту для встановлення з'єднання має бути досить гнучким для врахування великої кількості суперечливих факторів, що визначають якість обслуговування користувачів при організації віртуального з'єднання по даному маршруту, а з іншого боку повинен бути досить простим, щоб комутаційний пристрій доступу користувачів до мережі міг виконувати всі функції маршрутизації , управління потоками та захисту від перевантажень.

У самому загальному плані алгоритми маршрутизації можна розбити на два класи:

централізовані алгоритми;
децентралізовані (розподілені) алгоритми.

У централізованих алгоритмах вирішальні функції закріплені одним вузлом, який посилає відповідні команди основним вузлам.

Згідно з децентралізованими алгоритмами маршрутизації кожен вузол самостійно вибирає маршрут передачі (або її напрямок) на основі власної інформації.

Дані алгоритми, в залежності від використовуваної вних інформації про структурний стан зв'язності мережі, пропускну здатність цифрових трактів та інтенсивність потоків осередків, можна розділити на три класи:

адаптивні (динамічні);
фіксовані (статистичні);
квазістатистичні.

Адаптивні алгоритми використовують поточну інформацію з тим чи іншим ступенем затримки про завантаження та стан мережі та її елементів. Статистичні алгоритми такої інформації не використовують, а працюють із заздалегідь заданою інформацією чи маршрутними таблицями.

Квазистатистичні алгоритми можуть бути засновані на сукупності локальних маршрутних таблиць центрів комутації віртуальних шляхів та віртуальних каналів, які не фіксовані раз і назавжди, а можуть коригуватися при стійкому протягом деякого часу зміни навантаження, виході з ладу будь-яких мережевих елементів (трактів, вузлів) , зміна топології мережі. Однак такі коригування таблиць маршрутизації здійснюються істотно рідше, ніж у динамічних протоколах, що дозволяє розробити простіші протоколи маршрутизації і, відповідно, зменшити вимоги до обчислювальної потужності пристроїв управління комутаторами АТМ.

Але не можна забувати, що хоча ATM є мережею орієнтованою на з'єднання, але вона повинна підтримувати і велику кількість служб, які забезпечують обмін інформацією без встановлення з'єднань, про що йшлося в попередньому розділі. Це значно ускладнює проблему маршрутизації у мережах АТМ.

При вирішенні проблеми багатопротокольної передачі через магістраль на технології АТМ (МРОА - Multiprotocol over АТМ) повинен бути визначений стандартний підхід до підтримки таких протоколів як IP, IPX та інші на магістралях АТМ. При підході, що визначається МРОА,передачу пакетів передбачається здійснювати з допомогою комутаторів АТМ, а обчислення маршруту - окремому сервері. Синхронізація функціонування комутаторів та сервера маршрутизації забезпечується за допомогою спеціальних програм.

МРОА обіцяє бути зручним способом інтеграції інтелектуальних ЛОМ у національні та глобальні мережі АТМ.

При централізації обчислень маршрутів багатопротокольний режим ATM означає зменшення складності периферійних пристроїв. Хоча слід зазначити, що протоколи звичайних маршрутизаторів не набагато складніші, ніж МРОА.

Цікаво відзначити, що така фірма, як Cisco, підтримує ідеологію видання мультипротокольного режиму, а ряд фірм ігнорує МРОА. Такі фірми як 3Com, Bay Network, IBM оголосили про створення альянсу мережевої взаємодії (NIA – Network Interoperability Alliance). Вони пропонують як єдиний мережевий протокол, який підійшов і для АТМ і для існуючих протоколів мережевого рівня типу IP, інтегрований приватний мережевий інтерфейс (Integrate PNNI).

Компанією Ipsilon Networks запропоновано третій варіант підходу, коли кожен комутатор АТМ підтримує ще й маршрутизацію IP. Повідомлення електронної пошти та інші потоки даних малої тривалості проходять через маршрутизатори, а потоки служб без встановлення з'єднання, але потребують перенесення великих обсягів даних, передаються віртуальними з'єднаннями. Будучи простіше, ніж мультипротокольний режим, архітектура Ipsilon використовує продуктивність АТМ і водночас забезпечує сумісність з обладнанням, що працює з протоколом IP.