Механизм формирования иерархической структуры сети АТМ

1.3.12. Механизм формирования иерархической структуры сети АТМ.

Механизм формирования сети связи с иерархической структурой позволяет решить следующие проблемы:

·  эффективности маршрутизации в сетях связи большой размерности и любой степени сложности;

·  управляемости и масштабируемости сети связи;

·  производительности сети связи.

Механизм формирования сети связи с иерархической структурой имеет рекурсивный характер и начинается на самом низком уровне, который соответствует исходной структуре сети связи Количество рекурсий зависит от размерности сети, ее сложности и объема оперативной памяти в узлах коммутации, отводимой для формирования таблиц маршрутизации.

Каждая рекурсия состоит из следующих операций:

·  Узлы объединяются в группы. Каждая такая группа называется группой узлов равных по положению (PG). Размерность группы определяется размерностью оперативной памяти узлов коммутации, которая отводится для формирования таблиц маршрутизации.

·  В PG определяется один лидер (PGL) и граничные узлы (Border Node). Лидер группы владеет полной информацией о структуре сети связи в пределах своей группы и фактически является представителем, логическим узлом группы (LGN) на более высоком уровне иерархии.

·  Логические узлы групп формируют свои логические связи. В результате формируется новая, укрупненная структура исходной сети связи. Данная структура считается структурой более высокого уровня, на которой снова включается механизм иерархического построения сети.

Механизм построения сети связи с иерархической структурой продолжается до тех пор, пока на самом верхнем уровне не будет получена достаточно простая структура сети связи.

Протокол маршрутизации PNNI конфигурирует данную физическую сеть в иерархическую структуру из трех уровней, которая приведена на рисунке 2.4.

На каждом уровне имеются свои логические узлы и логические связи.

На первом ¾ самом низком уровне логические узлы объединены в семь групп узлов одного уровня:

·  PG (A.1) - A.1.1, A.1.2, A.1.3;

·  PG (A.2) - A.2.1, A.2.2, A.2.3;

·  PG (A.3) - A.3.1, A.3.2, A.3.3, A.3.4;

·  PG (A.4) - A.4.1, A.4.2, A.4.3, A.4.4, A.4.5, A.4.6;

·  PG (B.1) - B.1.1, B.1.2, B.1.3;

·  PG (B.2) - B.2.1, B.2.2, B.2.3, B.2.4, B.2.5;

·  PG (C) - C.1, C.2.

В каждом PG определены свои лидеры: A.1.3, A.4.1, A.2.3, A.3.2, B.1.1, B.2.3, C.2 (на рисунке обозначены черными кружками). Перечисленные узлы представляют свои PG на втором, более высоком уровне, логическими узлами групп: A.1, A.2, A.3, A.4, B.1, B.2, A.1. Условно это означает, что узлы в пределах своих PG «стягиваются» в один узел ¾ в лидера группы и на втором уровне иерархии представляются в виде точки ¾ логического узла группы (LGN). При этом логические связи внутри каждой группы первого уровня устраняются, а логические связи между группами узлов равных по положению сохраняются. Тем самым формируются свои логические связи между логическими узлами групп. Таким образом, формируется второй иерархический уровень исходной структуры сети связи. На данном уровне опять включается механизм формирования сети связи с иерархической структурой. То есть, логические узлы групп А.1, А.2, А.3 и А.4 группируются в PG(A) со своим лидером А.2. Логические узлы групп В.1 и В.2 группируются в группу равных по положению PG(B). В данной группе лидером выбран В.2. В результате формируется группа узлов высокого уровня с логическими узлами групп А, В и С.

Для всех запросов на установление соединений PNNI использует маршрутизацию от источника. Это означает, что в одноранговой группе только один узел (узел – источник, УИ) вычисляет полный маршрут внутри одноранговой группы.

Маршрут закодирован как список транзитных узлов (Designated Transit List, DTL), который используется для организации соединения между узлом-источником (УИ) и узлом-получателем (УП). DTL содержит список узлов, участвующих при организации маршрута как внутри одноранговой группы, так и вне ее.

Таким образом, маршрутизатор в УИ, используя информацию из сформированной в нем БД, рассчитывает маршрут к точке назначения. Данный маршрут называется частично завершенным маршрутом от источника.

Частично завершенный маршрут – это не полный детальный маршрут, так как он не содержит подробной информации о маршруте вне одноранговой группы источника. Вместо этого, в нем описываются узлы логических групп, которые необходимо  пройти.

По мере установления соединения список DTL уточняется. Когда коммутируемое соединение достигнет узла коммутации, входящего в другую одноранговую группу (фактически это означает переход на более высокий уровень иерархии), то данный УК становится ответственным за вычисление маршрута от источника (нижнего уровня), и описывает маршрут внутри данной одноранговой группы. Естественно, что вычисленный маршрут внутри одноранговой группы нижнего уровня, должен быть совместим с вычисленным маршрутом более высокого уровня.

Данный подход подразумевает определенную свободу выбора различных алгоритмов для расчета маршрута в каждом узле одноранговой группы. Точно так же алгоритм расчета маршрута, используемый для одного уровня иерархии PNNI, может отличаться от алгоритма расчета маршрута, используемого для другого уровня (при условии, что расчет маршрута в любом нижнем уровне должен быть совместим с маршрутом, вычисленным высшими уровнями).