Hình 1.12 chỉ ra một ví dụ về một mạng đơn giản với hai cấp. Mạng này có 17 node được chia thành 5 vùng. Nếu sử dụng phương pháp định tuyến khơng phân cấp như bình thường, node 1A sẽ có 17 mục trong bảng chọn đường của mình. Nếu định tuyến có phân cấp, sẽ cịn thơng tin chọn đường tới tất cả các node trong cùng vùng 1 với 1A, Các vùng còn lại sẽ chỉ được coi như là một node. Vì vậy, tất cả lượng thơng tin cần chuyển tới vùng 2 đều đi theo con đường 1B – 2A, cịn lượng thơng tin cần chuyển tới các vùng còn lại sẽ đi theo hướng 1C – 3B. Ta thấy, việc chọn đường phân cấp đã giảm kích thước bảng chọn đường của node 1A từ 17 (bảng 1.7) xuống còn 7 mục (bảng 1.7).
Bảng 1.7: Bảng chọn đường trong trường hợp khơng phân cấp
Đích Node sau Số hop
4B 4A 4C 3A 3B 1A 1B 1C 5E 5A 5B 5C 5D 2A 2B 2C 2D
1B 1B 1 1C 1C 1 2A 1B 2 2B 1B 3 2C 1B 3 2D 1B 4 3A 1C 3 3B 1C 2 4A 1C 3 4B 1C 4 4C 1C 4 5A 1C 4 5B 1C 5 5C 1B 5 5D 1C 6 5E 1C 5
Bảng 1.8: Bảng chọn đường trong trường hợp phân cấp
Đích Node sau Số hop
1A - - 1B 1B 1 1C 1C 1 2 1B 2 3 1C 2 4 1C 3 5 1C 4
Một ưu điểm nữa của việc phân cấp là giúp cho việc tính tốn chọn đường nhẹ đi, giảm phức tạp đi rất nhiều.
Tuy nhiên, để được lợi về kích thước của bảng chọn đường, chúng ta sẽ bị thiệt trong việc tìm ra con đường có cost thấp. Lấy ví dụ, khi cần tìm đường từ 1A tới 5C, theo phương pháp trên, kết quả sẽ là đi qua vùng 3, trên thực tế, con đường có cost thấp nhất lại là con đường đi qua vùng 2
Khi phân cấp cho một mạng rất lớn, một câu hỏi sẽ được đặt ra là: Nên chia thành bao nhiêu cấp? Ví dụ, với một mạng có 1200 node, nếu khơng phân cấp, trong bảng chọn đường của mỗi node sẽ có 1200 mục. Nếu phân thành hai cấp với 30 vùng, mỗi vùng có 40 node, thì mỗi node sẽ có bảng chọn đường với 29 +40=69 mục. Còn nếu phân thành 3 cấp, với 10 vùng cấp, mỗi vùng cấp 1 gồm 10 vùng cấp 2, mỗi vùng cấp 2 có 12 node, khi đó, bảng chọn đường ở mỗi node sẽ có 11+10+10=31 mục. Theo tác giả Kamoun và Kleinrock đã tính rằng, trong một mạng có N node thì số cấp tối ưu khi phân cấp sẽ là ln(N), và sẽ có trung bình eln(N) mục trong bảng chọn đường của mỗi node. Và họ cũng chỉ ra rằng, kích thước của bảng chọn đường giảm thì mức tối ưu về cost của con đường chọn được cũng giảm theo.
Trong một số trường hợp, một node cần chuyển thông tin tới tất cả các node khác trong mạng. Việc truyền tin như vậy được gọi là quảng bá thơng tin. Có nhiều phương pháp đã được đưa ra để thực hiện việc truyền tin quảng bá trong mạng chuyển mạch gói
Cách đầu tiên là truyền bình thường tới từng node trong mạng, tức là sẽ gửi tới mỗi node các gói tin cần truyền. Ta thấy rằng, cách này sẽ gây lãng phí đường truyền rất nhiều. Thêm nữa, node nguồn cần phải biết danh sách tất cả các node khác. Có thể nói, đây là cách kém hiệu quả nhất.
Cách thứ hai là thực hiện “tràn ngập”. Mặc dù “tràn ngập” là một phương pháp rất kém hiệu quả trong truyền tin điểm - điểm, tuy nhiên lại là phương pháp đáng quan tâm khi thực hiện truyền tin quảng bá, đặc biệt là khi các phương pháp dưới đây không thể sử dụng được.
Phương pháp định tuyến quảng bá tiếp theo là sử dụng một cây đường đi, có gốc là node cần quảng bá thông tin. Mỗi thông tin được truyền đến một node, node này sẽ gửi thông tin đi theo tất cả các hướng trong cây đường đi đó, ngoại trừ hướng thơng tin tới. Phương pháp này chiếm ít dung lượng đường truyền nhất, tạo ra số gói tin sao chép để gửi đi ít nhất. Tuy nhiên, mỗi node lại cần phải lưu thông tin về các cây đường đi. Các cây đường đi này có lúc có sẵn (ví dụ, khi sử dụng thuật toán chọn đường theo trạng thái liên kết), nhưng cũng có khi khơng (ví dụ, chọn đường theo vec- tơ khoảng cách).
Thuật tốn quảng bá cuối cùng đường ngược lại, có ý tưởng rất đơn giản nhưng lại hoạt động khá hiệu quả: Mỗi khi một node nhận được một gói tin quảng bá, nó sẽ kiểm tra con đường hướng tới gói tin này. Nếu gói tin này tới theo hướng của con đường dẫn tới node nguồn, gói tin sẽ được tiếp nhận và chuyển tiếp tới tất cả các hướng cịn lại. Nếu khơng, sẽ bị bỏ qua. Ví dụ sau sẽ minh hoạ cho hoạt động của thuật toán này.
(a): Cấu trúc mạng (b): Cây đường đi