7、路由与交换技术详解

路由与交换技术详解

在计算机网络中，路由和交换是实现节点间通信的关键技术。下面将详细介绍路由算法以及Omega网络中的路由机制。

路由算法概述

路由算法的主要功能是在给定网络中确定从源节点A到目标节点B的路径。该路径由一系列节点组成，相邻节点通过物理网络链路相连，起始于节点A，终止于节点B。

在实际应用中，通常会根据一个或多个并行程序的需求同时执行多个消息传输。路由算法旨在实现物理网络链路的均匀负载，并避免死锁的发生。当一组消息中的每个消息都需要通过当前被该组中其他消息占用的链路进行传输时，就会出现死锁情况。路由算法会尝试选择连接节点A和B的路径，以实现最小成本，从而实现A和B之间的快速消息传输。

路径选择时，以下几个因素非常重要：
- 网络拓扑 ：网络的拓扑结构决定了在网络中建立节点A和B之间连接的可用路径。
- 网络争用 ：当两个或多个消息需要同时通过同一网络链路进行传输时，就会发生争用，从而导致消息传输延迟。
- 网络拥塞 ：当过多的消息被分配到受限资源（如网络链路或缓冲区）时，就会发生拥塞。由于无法存储新到达的消息，这些消息将被丢弃。与争用不同，拥塞会导致消息丢失的溢出情况。

路由算法可以根据不同的标准进行分类：
- 按路径长度分类 ：
- 最小路由算法 ：总是选择最短的消息传输路径，即使用所选路径的链路时，消息总是更接近目标节点。但这可能会导致拥塞情况。
- 非最小路