СЕКЦІЯ 2: Електронні системи і засоби кодування інформації
advertisement
СЕКЦІЯ 2: Електронні системи і засоби кодування інформації СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ БЕЛЛМАНА-ФОРДА И АЛГОРИТМА ДЕЙКСТРЫ Бережная О.В., доцент; Сливченко А.В., студент Обеспечение скорости, надежности и точности передачи данных в локально-вычислительных сетях в современном мире получило множество разнообразных методов. Одними из таких решений является использование протоколов маршрутизации RIP и OSPF, обеспечивающих определенные функции относительно распределения потоков информации в сетях и соответственно имеют свои преимущества и недостатки, которые так же связаны с использованием алгоритмов Беллмана-Форда и Дейкстры. В результате проведенного анализа, было установлено, что основным отличием между алгоритмами является метрика, в которой, согласно первого алгоритма, допускается использование отрицательных весов ребер, а следовательно и некоторая зацикленность, а второй работает только с метриками положительных значений. Алгоритмы кратчайших путей используются повсеместно, как при построении локальных сетей, при прокладке авиамаршрутов, так и для размещения проводов в системном блоке компьютера с целью их экономии. Анализ работы алгоритмов был проведен на работе протоколов маршрутизации RIP и OSPF, задачей которого было определение в каких случаях стоит использовать тот или иной протокол с соответствующим ему алгоритмом. RIP предназначен для небольших и относительно недорогих сетей. Его преимуществами является вычислительная простота и простота конфигурирования, что так же стоит учитывать, если, например, разработчики проектируют малую сеть для офисов, и имеют ограниченные возможности. Для сравнения маршрутов протокол RIP использует достаточно простую «метрику» – число переходов. Существует и ряд недостатков этого протокола, а именно увеличение трафика при периодической рассылке широковещательных пакетов и существование более оптимального решения, чем найденное. Что бы избавиться от циклов, время и 63 СЕКЦІЯ 2: Електронні системи і засоби кодування інформації количество переходов в которых стремится к бесконечности согласно алгоритму БеллманаФорда, было установлено ограничение в 15 переходов, что накладывает запрет на расширение сетей. Данное ограничение определяется способом вычисления маршрута, который принят в данном алгоритме и не может быть преодолено. Следовательно, RIP целесообразно использовать в сетях, самый длинный путь в которых составляет 15 переходов. Анализ данных протоколов так же показал, что использование только положительных весов ребер позволяет избавиться от циклов, увеличить допустимое количество переходов и снять ограничение на размеры сети. Именно этот метод положено в основу протоколов OSPF, который решил проблему медленного распространения маршрутной информации при ее динамическом изменении, благодаря использованию малого значения метрики, для определения которой, используется коэффициент качества обслуживания Кроме того, было организовано перераспределение нагрузки равновесных маршрутов. Так, если в RIP возможны были ситуации, когда по одному маршруту пропускался весь поток информации, а равный по весу путь оставался свободным, то в OSPF нагрузка на такие каналы распределяется равномерно и оптимально, пропорционально значениям метрики. Стало доступным уменьшение таблиц маршрутизации за счет создания в сетях областей, которые являются группой смежных сетей и подключенных хостов к ним. В результате было определено, что результату. оба алгоритма приводят к одному и тому же Можно сделать вывод, что для развивающихся сетей, с динамическим изменением маршрутов, с числом переходов большим 15 и без отрицательных значений метрик рекомендуется использовать более сложный протокол OSPF на алгоритме Дейкстры. А в случае малых, однородных сетей с количеством переходов менее 15, где отрицательная метрика допускается, но не рекомендуется, использование протокола RIP. 1. В. Столингс, Современные компьютерные сети (2-е изд. /– СПБ.: Питер: 2003). 2. В.Г. Олифер, Н.А Олифер, Компьютерные сети. Принципы, (Учебник для вузов. 3-е изд. – СПБ.: Питер: 2006). 64 технологии, протоколы
