Roteament

Roteamento 6

Roteamento Baseado em
Fluxo
(Flow-Based Routing)

Características
O algoritmo baseado em fluxo é um
algoritmo estático que utiliza tanto a
topologia quanto a carga para o
roteamento

Algumas redes, o fluxo médio de dados
entre cada par de nós é relativamente
estável e previsível.

Características
Em condições em que o tráfego médio
entre i e j é conhecido e é razoavelmente
constante no tempo, é possível analisar o
fluxo matematicamente para otimizar o
roteamento.

Características
A idéia básica por trás desta análise é que para
um dado enlace, se é conhecida a capacidade e
o fluxo médio, é possível calcular o atraso médio
por pacote pelo enlace.

A partir dos atrasos médios dos enlaces, assim
obtidos, é relativamente simples o cálculo de um
atraso médio, baseado em fluxo entre dois
roteadores quaisquer da sub-rede.

Necessidades
1. Deve ser conhecida a topologia da sub-rede;

2. Deve ser conhecida a matriz de tráfegoFij;

3. Deve ser conhecida a matriz da capacidade
dos enlaces Cij em bit/s;

4. Deve ser adotado um determinado algoritmo
de roteamento;

Exemplos
Os pesos (kbit/s) dos
diversos arcos na
figura fornecem a
matriz de capacidade,
Cij,.

A matriz de tráfego,
Fij, onde para cada
par fonte/destino é
dado o caminho e o
tráfego, medido em
número de
pacotes/seg.

Exemplo

n – tamanho médio dos pacotes que vamos assumir como 800
bits/pacote
C – capacidade do enlace em bit/s

‫ – ג‬taxa de chegada ou fluxo médio de pacotes /segundo (tráfego
total do enlace)

Exemplo

n - tamanho médio dos pacotes que vamos assumir
como sendo: 800 bits/pacote.

A última coluna fornece os tempos para as métricas de
atraso do algoritmo

Roteamento 7

Algoritmo de Flooding
Inundação

Características
Cada pacote de entrada é enviado para toda
linha de saída, exceto para aquela em que
chegou.

Características
Gera diversos números de pacotes
duplicados.
Para controlar o número infinito de
pacotes é ter um contador de hops contido
no cabeçalho de cada pacote.
Iniciar com o comprimento do caminho da
origem ao destino.
Se não souber o tamanho do caminho, na
pior das hipóteses com o diâmetro total da
sub-rede.

Roteamento

Roteamento por Estado de Enlace

Características
O roteamento por vetor de distância,
utilizada na Arpanet até 1979, foi
substituído pelo Link State Routing por
dois motivos principais:
Não levava em conta a largura de banda dos
enlaces de saída do roteador
A convergência lenta da sub-rede quando
acontece algum problema entre os
roteadores.

Características
Este algoritmo está baseado em cinco blocos
funcionais:

1. Descobrir seus vizinhos e apreender seus endereços
de rede.
2. Medir o atraso ou custo para cada um de seus
vizinhos.
3. Construir um datagrama no qual apresenta tudo o
que acabou de apreender.
4. Mandar este datagrama a todos os outros
roteadores.
5. Calcular o caminho mais curto a cada um dos outros
roteadores.

Características
O objetivo é que cada roteador envolvido tenha
um banco de dados completo de toda a
topologia da rede, para conseguir traçar o
caminho mais curto através de um algoritmo,
como o de Dijkstra, por exemplo.
Assim, para uma determinada topologia, cada
roteador deve ter um banco de dados.
Este banco de dados deve ser o mesmo em
todos os roteadores, a fim de que todos tomem
as mesmas decisões.

Como saber quem são os vizinhos

Para o roteador saber quem são seus vizinhos,
pacotes Hello são enviados para as portas de
tempos em tempos.
Se um roteador recebe um pacote Hello ele
responde com outro pacote contendo seu nome.
Os nomes dos roteadores não podem ser
duplicados.
Os pacotes Hello também são utilizados para
saber se um link está operacional.

Medir o atraso ou custo
A forma mais simples de medir o retardo é
enviar pacotes de ECHO para o vizinho e
esperar resposta.
A média de vários tempos de resposta dividida
por dois é uma estimativa do retardo.
O tamanho da fila e a carga na rede também
podem ser levados em consideração.

Enviar pacote a todos outros
roteadores (Flooding)
Um pacote é mandado quando um roteador descobre
um novo vizinho, o custo de um link muda, um link
cai ou passa um determinado tempo.
Como cada LSP deve ser enviado a todos os outros
roteadores na rede, utiliza-se flooding (inundação),
onde cada pacote recebido é mandado para todas as
portas, exceto a porta em que veio.
Para o flooding não se propagar ao infinito, gerando
uma explosão de pacotes, pode ser usado um contador
TTL com um limite de hops que é decrementado a cada
roteador, e quando chega a zero, é descartado. O ideal
é que o TTL seja inicializado com o comprimento do
caminho da origem ao destino

Exemplo

Por exemplo, suponha que o link entre A e B tenha
caído.
A deve enviar essa mudança a todos os roteadores, e B
deve fazer o mesmo.
Supondo que o número de seqüência inicial tenha sido
“1”, A vai enviar a seguinte informação para D (única
porta ativa).

Exemplo

O roteador D vai enviar esta informação para todas as portas
menos A, ou seja, para E, que vai enviar para B e F.
B envia a informação para C (única porta que sobrou em B que não
é a que o pacote chegou).
F envia a informação para G e C (que recebe duas vezes a mesma
informação, descartando uma).
Dependendo por onde C recebe primeiro o pacote, ele envia para
as outras portas. Supondo que ele receba primeiro via B, ele envia
a informação para F e G.
F também pode receber o pacote por portas diferentes, enviando
para as outras portas da primeira vez e descartando quando
receber duplicado.
G envia a informação para a porta pela qual o pacote não chegou.

Calcular o caminho mais curto
Após as informações
serem distribuídas
por flooding, o
algoritmo de Dijkstra
pode ser usado para
encontrar o caminho
mais curto para cada
um dos outros
roteadores.

Exercício

Criar um diagrama para o caminho mais curto
dos seguintes roteadores:

X, L, F, e J

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