计算机网络中基于服务质量QoS 的路由算法分析(2)
3.2 源路由
因为进行源路由的计算能够在同一个节点实现,因此,对于分布式计算中存在的死锁检测,分布计算终止检测等问题得到了有效的避免,同时确保了计算的路径不会出现回环。源路由存在以下不足:①会聚的信息量比较大。因为对于任何一个节点来说,都要对整个网络的状态信息起到维护的作用,因此,网络会聚信息量比价大,使得网络的整体的效率变低;②网络状态的准确性不高。因为网络的大量的状态信息都会向每一个节点会聚,而进行信息的会聚无疑需要时间,从而使得网络的实时情况不能得到很好的体现;③源点计算量过大。当节点在接收到会聚的网络的信息以后,对最短路径算法进行启动,基于整体网络拓扑信息对本节点到网络的全部的节点的最短的路径进行计算,进而生成路由表。对于任何一个节点来说,都需要进行计算,因此,计算量过大;④可扩展性存在问题。因为对于任何一个路由器来说,其存储量是有限的,基于此,随着网络规模的增加,支持源路由路由器网络信息维护量源路由大,就大规模的网络而言,路由器的存储空间不能满足源路由策略需要。
3.3 分层路由
分层路由通常被进行大规模网络路由计算中存在的可扩展性问题的解决。分层路由计算一般需要源路由策略与分布式路由策略相结合,这是由于任何一个节点仅维护聚合以后的部分网络的状态的信息。通常而言,对于同一层内能够将已有的源路由策略进行利用,分布于不同的逻辑层的计算结果进行结合从而获取最优路径。因此,实际上分成路由具有源路由以及分布式路由的优势。不过两种策略相结合的机制也存在一定的不足。①增强了状态信息的不精确性。将一部分的节点的状态进行会聚成为一个节点,通过一条逻辑链路信息对多条路径或者链路的综合信息进行表示,这样无疑使得网络节点中状态信息维护的不准确性增加;②对于多个的QoS参数节点不容易聚合成一个节点。就QoS路由来说,不同QoS参数需要不同的链路或者节点的聚合的形式,然而这些形式有时候会出现相互蓦地,基于此,要进行多个节点聚合为一个逻辑节点,而同时又要求聚合多个QoS参数,这是不容易实现的。介绍一个典型的层次路由算法。B Awerbuch等人对ATM网络内不同层次算法进行了对比,通过模拟实验发现层次算法性能优于非层次算法性能,就同一网络结构不同层次算法的性能表现及原因进行了分析,同时提出了改进的算法。
3.4分布式路由
对于分布式路由,进行路径的计算是分布于路径的节点间,因此,对于路径的要求需要满足响应快,计算量小的特点。因为,其节点不需要对全局信息进行保存,所以具有良好的可扩展性。其存在的不足包括:①由于会聚信息的类型比较多,因此管理不易;②对于某些NP路由问题以及NPC问题,特别是对于QoS路由问题不易设计启发式路由算法;③当状态信息不准确时容易发生回环的问题,因为节点维持的信息进行其他路径的选择,因此,回环问题的容易造成路由失败。
4 计算机网络QoS路由算法的展望
传统计算机互联网路由理论将网络的权值看做为不随着时间变化,是静态的,这无疑和实际不相符。事实上,为了对计算机互联网的运行的情况进行准确的描述,需要把链路权值当做是随时间变化的参数。当前,在理论上已经证明,传统最短路径算理论基础,在依赖时间的网络中被证明是不正确的。目前,已经提出了基于时间变化的网络模型,理论基础,并且在混合型时间网络分布式路由协议中得到了应用。
计算机网络不但存在时间的依赖性,同时计算机网络的链路权值,拓扑结构以及用户的产生都具有非常大的随机性,基于此,随机网络模型以及理论能够对计算机网络状态进行更好的描述。对于最短路径算法方面,特别是随机网络的最短路径算法的选择方面,已经有较为深入的研究,与此相关的算法以及计算机网络路由协议的移植的研究也有了非常大的进步。基于随机时间依赖模型以及理论描述对于计算机网络时间的随机性构建路由算法模型,是未来对于计算机网络QoS路由算法的发展趋势。
5 结束语
Internet网络的迅猛发展,其多媒体应用及实时应用业务发展迅猛,这就要求互联网能够满足高效的服务质量支持,然而传统的Best Effort网络机制并不能满足QoS通信的要求,因此,计算机网络中基于服务质量的QoS路由算法已经成为网络研究的重点与热点。对于QoS路由算法的研究对于网络理论及应用发展都具有非常重要的意义。
参考文献:
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[2] 崔勇,吴建平,徐恪.基于模拟退火的服务质量路由算法[J].软件学报,2003,14(5):877-884.
[3] 何小燕,费翔,罗军舟.Internet中一种基于遗传算法的QoS路由选择策略[J].计算机学报,2010(11):1171-1178.
[4] 王征应,石冰心.基于启发式遗传算法的QoS组播路由问题求解[J].计算机学报,2001,24(1):55-61.
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