Slide cơ sở truyền số liệu

Các giải thuật định tuyến Nội dung • Định tuyến đơn giản • Giải thuật tìm MST(Cây bao trùm nhỏ nhất) • Giải thuật tìm SPT(Cây đường ngắn nhất) • Giải thuật Floyd-Warshall Vai trị định tuyến mạng thơng tin C • Mạng – Đường từ A đến B đường D A B • Mạng ring ( Mạng vòng) E – Đường từ A đến B có 02 đường C B A D Vai trị định tuyến mạng thơng tin (cont.) • Mạng lưới C – Đường từ A đến B có nhiều đường → Cần phải lựa chọn đường đi: Đường ngắn B A D Đường có giá nhỏ Đường nhanh Đường có xác suất tắc nghẽn thấp … Định tuyến đơn giản • Lan tràn gói • Bước nhảy ngẫu nhiên • Khoai tây nóng Lan tràn gói (flooding) (1) • Trong phương thức này, gói đến router gửi tất đường trừ đường mà đến • Phương thức lan tràn gói hiển nhiên tạo nhiều gói chép (duplicate) Trên thực tế, số gói không xác định trừ thực số biện pháp để hạn chế trình Lan tràn gói (flooding) (2) • Các biện pháp: – Sử dụng đếm bước nhảy phần tiêu đề gói: • Giá trị bị giảm bước nhảy Gói bị loại bỏ đếm đạt giá trị khơng • Về mặt lý tưởng, đếm bước nhảy có giá trị ban đầu tương ứng với độ dài từ nguồn đến đích • Nếu người gửi khơng biết độ dài đường đi, đặt giá trị ban đầu đếm cho trường hợp xấu Khi giá trị ban đầu đặt đường kính mạng Lan tràn gói (flooding) (3) • Các biện pháp (cont.): – Thêm số thứ tự vào tiêu đề gói • Mỗi router cần có danh sách theo nút nguồn để số thứ tự từ nguồn xem xét • Để tránh danh sách phát triển không giới hạn, danh sách tăng lên số đếm k để tất số thứ tự đến k xem • Khi gói tới, dễ dàng kiểm tra gói hay khơng Nếu gói gói bị loại bỏ Lan tràn gói (flooding) (5) • Ưu điểm: – Lan tràn gói ln ln chọn đường ngắn – Có ưu điểm phương diện lý thuyết chọn tất đường chọn đường ngắn • Nhược điểm: – Số lượng gói gửi mạng q nhiều Lan tràn gói (flooding) (6) • Ứng dụng: – Trong ứng dụng quân sự, mạng sử dụng phương thức lan tràn gói để giữ cho mạng ln hoạt động tốt đối mặt với quân địch – Dùng để truyền quảng bá 10 Ví dụ Bellman-Ford • Tìm đường ngắn với nút nguồn B A D 2 E C H -3 B -2 1 G -1 F 105 Đặc tính SPT • Trong đồ thị đầy đủ, SPT dạng – Chất lượng hoạt động độ tin cạy cao – Nhưng độ sử dụng đường liên kết thấp tiêu tốn 106 Thuật tóan Floyd-Warshall (1) • Giải tốn tìm đường ngắn cặp đỉnh đồ thị • Nhiều cách giải: Dùng Dijkstra … 107 Thuật tóan Floyd-Warshall (2) • Định nghĩa: Các đỉnh v2, vl-1 đỉnh trung gian đường P (v1,v2,…,vl) • đường ngắn từ i đến j mà có tất nút trung gian nằm tập [1 k] • đặt w(i,j) • ma trận nxn 108 Thuật tóan Floyd-Warshall (3) • Đường ngắn khơng qua đỉnh hai lần • Với đường ngắn từ i đến j với đỉnh trung gian nằm tập từ k có hai khả năng: • K khơng phải đỉnh nằm đường ngắn Đường ngắn có độ dài • K đỉnh nằm đường ngắn Đường ngắn có độ dài 109 Thuật tóan Floyd-Warshall (4) • Xét đường ngắn từ i đến j có hai đường (i,k) (k,j) Các đường có đỉnh trung gian từ (1 k-1) nên đường ngắn • Kết hợp hai trường hợp 110 Thuật tóan Floyd-Warshall (5) D(0) = [wij] , pred (i,j)=0 Tính D(k) từ D(k-1) sử dụng công thức pred(i,j)= k đường ngắn qua k 111 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall(1) 1 = ∞ 2 ∞ ∞ 112 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall (2) = ∞ ∞ ∞ 0 1 = = 5 ∞ 0 ∞ 6 113 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall (3) = ∞ 1 = = 6 6 114 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall (4) = 6 0 = = 6 6 1 115 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall (5) = 6 0 = = 2 3 116 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall (6) = 5 ∞ 6 0 = 6 0 = = 0 0 0 0 117 Thuật tóan Floyd-Warshall (6) • Sử dụng pred (i,j) để tính đường ngắn Nếu pred (i,j)=0 đường ngắn khơng có đỉnh trung gian, đường ngắn (i,j) Nếu pred (i,j) 0 chia thành đường (i, pred(i,j)) (pred(i,j),j) 118 Ví dụ Thuật tóan Floyd-Warshall (7) ⇢ ⟹ ⟹ ⟶ ⟶ à ⟶ , ⟶ = 0 0 0 0 0 119 ... đối mặt với quân địch – Dùng để truyền quảng bá 10 Lan tràn gói (flooding) (7) • Ứng dụng (cont.) – Trong ứng dụng sở liệu phân bố, cần thiết phải cập nhật tất sở liệu Trong trường hợp sử dụng... Thêm số thứ tự vào tiêu đề gói • Mỗi router cần có danh sách theo nút nguồn để số thứ tự từ nguồn xem xét • Để tránh danh sách phát triển không giới hạn, danh sách tăng lên số đếm k để tất số thứ... Phương thức lan tràn gói hiển nhiên tạo nhiều gói chép (duplicate) Trên thực tế, số gói khơng xác định trừ thực số biện pháp để hạn chế q trình Lan tràn gói (flooding) (2) • Các biện pháp: – Sử