Οπτικά Δίκτυα. Εγκατάσταση Οπτικών Διαδρομών (Lightpath Setup) και δρομολόγηση

Transcript

1 Οπτικά Δίκτυα Εγκατάσταση Οπτικών Διαδρομών (Lightpath Setup) και δρομολόγηση

2 Εισαγωγή Στα αμιγώς οπτικά δίκτυα παρέχονται συνδέσεις στους πελάτες με τη μορφή των lightpahts. Η μεταγωγή των lightpaths γίνεται αμιγώς οπτικά Πολλαπλά lightpaths μπορούν να διατρέχουν μια WDM οπτική ίνα, με τον περιορισμό να βρίσκονται σε διαφορετικά μήκη κύματος Τα lightpaths απαλλάσσουν τους κόμβους κορμού από την επιβάρυνση του τερματισμού και της επεξεργασίας διερχόμενης κίνησης Επίσης, μπορούν να μεταδώσουν πληροφορία ανεξαρτήτως κωδικοποίησης και ρυθμού Στη συνέχεια θα δούμε: Με ποια κριτήρια επιλέγονται οι οπτικές διαδρομές που θα εγκατασταθούν στα δίκτυα δρομολόγησης μήκους κύματος Αλγόριθμους δρομολόγησης και επιλογής μήκους κύματος των lightpaths Τρόπους ανοχής σε σφάλματα και βλάβες του δικτύου

3 Φυσική και Ιδεατή Τοπολογία

4 Εισαγωγή Οι κόμβοι μεταγωγής ενός δικτύου μαζί με το σύνολο των οπτικών ινών που τους διασυνδέουν αποτελούν τη φυσική τοπολογία του δικτύου Το σύνολο των lightpaths που εγκαθίστανται πάνω στην φυσική τοπολογία, αποτελούν την εικονική τοπολογία του δικτύου Σε μία φυσική τοπολογία μπορούν να εγκατασταθούν ένα σύνολο από διαφορετικές ιδεατές τοπολογίες Η ιδεατή τοπολογία συνιστά ένα πρόσθετο οπτικό επίπεδο, ανάμεσα στο φυσικό επίπεδο και τα ανώτερα επίπεδα του δικτύου Πέρα από τους «φυσικούς» του γείτονες, ένας κόμβος έχει και τους «εικονικούς» γείτονες, αυτούς με τους οποίους συνδέεται με lightpath Στην ιδεατή τοπολογία δύο «εικονικοί» γείτονες υποθέτουμε ότι απέχουν απόσταση ενός hop.

5 Αναπαράσταση εικονικής τοπολογίας Η φυσική τοπολογία ενός οπτικού δικτύου μπορεί να αναπαρασταθεί σαν ένας μη-κατευθυνόμενος γράφος, του οποίου κάθε κορυφή αντιστοιχεί σε ένα κόμβο του δικτύου και κάθε ακμή σε σε ένα ζεύγος οπτικών ινών. Η ιδεατή τοπολογία μπορεί να αναπαρασταθεί σαν ένας κατευθυνόμενος γράφος, όπου οι κορυφές αντιστοιχούν στους κόμβους του δικτύου και οι (κατευθυνόμενες) ακμές στα lightpaths Όταν η κίνηση διατρέχει δύο ή περισσότερα lightpaths (δεν υπάρχει απ ευθείας σύνδεση) απαιτείται μετατροπή στο ηλεκτρονικό πεδίο Εισάγεται έτσι σημαντική επιβάρυνση στην επικοινωνία

6 Σχεδιασμός Ιδεατής τοπολογίας Το πρόβλημα συνίσταται στο να βρεθεί ποια lightpaths θα εγκατασταθούν πάνω σε δεδομένη φυσική τοπολογία, και πως θα δρομολογηθούν Πρόκειται για ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα, που επηρεάζει καθοριστικά την απόδοση ενός δικτύου δρομολόγησης μηκών κύματος Δεν είναι εφικτό λόγω περιορισμών σε πόρους (μήκη κύματος, transceivers) όλοι οι κόμβοι να διασυνδεθούν με lightpaths Το συνολικό πρόβλημα είναι υπολογιστικά δυσχερές. Μπορεί να διασπαστεί σε υποπροβλήματα προκειμένου να είναι πιο εύκολη η αντιμετώπισή του: Σχεδιασμός Τοπολογίας: Επιλογή των ζευγών κόμβων που θα συνδεθούν με απ ευθείας lightpath Δρομολόγηση των lightpaths: Καθορισμός της φυσικής διαδρομής (ακολουθία συνδέσμων) που θα ακολουθήσουν τα lightpaths Ανάθεση μήκους κύματος σε κάθε lightpath Δρομολόγηση της κίνησης στα lightpaths: Εκτέλεση shortest-path αλγόριθμου στη γνωστή πλέον ιδεατή τοπολογία.

7 Βελτιστοποίηση Σχεδίασης Το πρόβλημα του σχεδιασμού της ιδεατής τοπολογίας μπορεί να διατυπωθεί σαν ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού, με αντικείμενο τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του δικτύου Βασικές μετρικές απόδοσης είναι ο μέσος αριθμός των ιδεατών hops που διατρέχει η κίνηση, καθώς και η μέγιστη χρησιμοποίηση lightpaths Στόχοι της διαδικασίας βελτιστοποίησης είναι: Eλαχιστοποίηση του μέσου αριθμού των ιδεατών hops (lightpaths) διατρέχει η κίνηση: Έτσι ελαχιστοποιούνται οι μετατροπές της στο ηλεκτρικό πεδίο Ελαχιστοποίηση της συμφόρησης: Στόχος είναι η κίνηση να ισομοιράζεται στα lightpaths, να μην προσφέρεται πολύ περισσότερη κίνηση σε κάποια από αυτά. Ελαχιστοποίηση της μέσης απ άκρη σ άκρη καθυστέρηση: Δίνει καλύτερη ποιότητα υπηρεσίας στους πελάτες. Περιλαμβάνει τόσο την καθυστέρηση διάδοσης στα lightpaths όσο και την καθυστέρηση της ηλεκτρονικής επεξεργασίας

8 Αναδιαμόρφωση Οπτικών Διαδρομών Υπενθυμίζεται ότι ο σχεδιασμός της ιδεατής τοπολογίας βασίζεται στις συνθήκες κίνησης, και τους διαθέσιμους πόρους του δικτύου. Είναι πιθανό κάποια στιγμή να μεταβληθούν και τα δύο Πρέπει να υπάρχει πρόβλεψη ώστε η ιδεατή τοπολογία να μπορεί να αλλάξει. Η διαδικασία που οδηγεί από μια παλιά ιδεατή τοπολογία σε μια νέα (προσθέτοντας / αφαιρώντας lightpaths) λέγεται αναδιαμόρφωση Το πρόβλημα της αναδιαμόρφωσης μπορούμε να το κατατάξουμε σε δύο κατηγορίες: το πρόβλημα τύπου Ι και το πρόβλημα τύπου ΙΙ. Απώτερος στόχος είναι η ελαχιστοποίηση των διακοπών στις υπηρεσίες του δικτύου. Πρόβλημα τύπου 1: Υποθέτει ότι είναι γνωστή τόσο η παλιά όσο και η νέα εικονική τοπολογία. Στόχος είναι να ελαχιστοποιηθεί ο αριθμός των ήδη εγκατεστημένων lightpaths που θα διακοπούν. Πρόβλημα τύπου 2: Υποθέτει ότι είναι γνωστή η παλιά ιδεατή τοπολογία, καθώς και οι νέες απαιτήσεις κίνησης ή / και φυσική τοπολογία. Στόχος είναι η ελαχιστοποίηση των διακοπών σε υπάρχοντα lightpaths

9 Δρομολόγηση και Ανάθεση Μηκών Κύματος (RWA)

10 Εισαγωγή Υπάρχουν δύο βασικοί περιορισμοί σχετικά με την εγκατάσταση lightpaths Περιορισμός Διακριτότητας: Δύο lightpaths που διατρέχουν κοινό σύνδεσμο δε μπορούν να έχουν το ίδιο μήκος κύματος Περιορισμός Συνέχειας: Ένα lightpath πρέπει να έχει το ίδιο μήκος κύματος σε όλους τους συνδέσμους που διατρέχει Σκοπός του προβλήματος της δρομολόγησης και ανάθεσης μήκους κύματος είναι η επιλογή μονοπατιού και μήκους κύματος για τα lightpaths τέτοια ώστε να ικανοποιούνται οι παραπάνω περιορισμοί. Το πρόβλημα συμβολίζεται με τα αρχικά RWA, από αγγλική απόδοση Σημειώνεται ότι ο δεύτερος περιορισμός (περιορισμός συνέχειας) μπορεί να αρθεί, αν χρησιμοποιηθούν μετατροπείς μήκους κύματος Έχουν όμως μεγάλο κόστος, και συνήθως υποθέτουμε ότι δεν είναι διαθέσιμοι

11 Στατικό RWA Θεωρούμε γνωστές εκ των προτέρων όλες τις αιτήσεις εγκατάστασης lightpaths, μεταξύ κόμβων πηγής-προορισμού του δικτύου Μετά την εκτέλεση του αλγόριθμου δεν έρχονται νέες αιτήσεις εγκατάστασης Αυτό το σενάριο αντιστοιχεί σε δίκτυα με αργά μεταβαλλόμενα χαρακτηριστικά κίνησης (π.χ. της τάξης των εβδομάδων ή μηνών) Κατά συνέπεια και τα lightpaths μεταβάλλονται με πολύ αργό ρυθμό Ζητούμενο είναι η ελαχιστοποίηση των απαιτούμενων μηκών κύματος για την ικανοποίηση όλων των αιτήσεων εγκατάστασης lightpaths. Το πρόβλημα στη γενική μορφή του είναι υπολογιστικά δυσχερές (NP- Complete) και αντιμετωπίζεται με προσεγγιστικούς αλγόριθμους Το πρόβλημα RWA μπορεί να αναχθεί στο πρόβλημα χρωματισμού γράφου Χρωματισμός όλων των κόμβων ενός γράφου με τον περιορισμό δύο οποιοδήποτε γειτονικοί κόμβοι να μην έχουν το ίδιο χρώμα Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι αλγόριθμοι επίλυσης του προβλήματος χρωματισμού γράφου στο πρόβλημα RWA

12 Αναγωγή σε πρόβλημα χρωματισμού γράφου Αν G γράφος που αναπαριστά την τοπολογία ενός δικτύου, βάσει του G μπορεί να κατασκευαστεί ο γράφος A(G), έτσι ώστε ένας κόμβος του A(G) να αντιστοιχεί σε ένα μονοπάτι του G Αν δύο μονοπάτια του G έχουν τουλάχιστον μια κοινή ακμή, τότε οι αντίστοιχοι κόμβοι του A(G) συνδέονται με μια μη κατευθυνόμενη ακμή Η επιλογή χρωμάτων για τους κόμβους του A(G) είναι ισοδύναμη με την επιλογή μηκών κύματος για τα lightpaths του G.

13 Δυναμικό RWA Πρόβλημα Σε δίκτυα με συχνά μεταβαλλόμενη κίνηση η εγκατάσταση μόνιμων lightpaths οδηγεί σε μικρή χρησιμοποίηση, και άρα σε σπατάλη πόρων Η εγκατάσταση των lightpaths γίνεται δυναμικά, ανάλογα με την κίνηση. Σε τυχαίες χρονικές στιγμές γίνονται αιτήσεις εγκατάστασης lightpaths Τις αιτήσεις τις επεξεργάζεται σειριακά η μονάδα ελέγχου των κόμβων Η μονάδα ελέγχου διατηρεί πληροφορία κατάστασης για τη διαθεσιμότητα των μηκών κύματος στους σύνδεσμους του δικτύου. Για την εξυπηρέτηση μιας νέας αίτησης εγκατάστασης lightpath, τρέχει κάποιος δυναμικός RWA αλγόριθμος. Το δυναμικό RWA πρόβλημα μπορεί να διασπαστεί σε δύο υποπροβλήματα: Το πρόβλημα δρομολόγησης των lightpaths στη φυσική τοπολογία Το πρόβλημα ανάθεσης μήκους κύματος σε κάθε lightpath

14 Υποπρόβλημα δρομολόγησης Ζητούμενο του υποπροβλήματος δρομολόγησης είναι η εύρεση ενός φυσικού μονοπατιού για τα lightpaths. Οι υπάρχοντες αλγόριθμοι δρομολόγησης μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: Σταθερή δρομολόγηση: Υπάρχει μια σταθερή διαδρομή που συνδέει κάθε ζευγάρι κόμβων δικτύου. Οι διαδρομές υπολογίζονται μία φορά μέσω ενός κεντρικοποιημένου αλγόριθμου (π.χ. κάποιον αλγόριθμο shortest path), και στη συνέχεια δεν αλλάζουν. Σταθερή εναλλακτική δρομολόγηση: Υπάρχει ένα σύνολο εναλλακτικών διαδρομών για κάθε ζεύγος πηγής-προορισμού. Οι εναλλακτικές διαδρομές δοκιμάζονται μία-προς-μία μέχρι να βρεθεί κάποια με διαθέσιμο μήκος κύματος. Επίσης υπολογίζονται μία φορά, στην αρχή. Προσαρμοστική δρομολόγηση: Δεν υπάρχουν προϋπολογισμένα μονοπάτια, οποιοδήποτε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εγκατάσταση ενός lightpath. Η διαδικασία επιλογής βασίζεται στην τρέχουσα κατάσταση του δικτύου, στόχος η ελαχιστοποίηση μιας μετρικής κόστους

15 Αλγόριθμοι Ανάθεσης Μήκους Κύματος Στη συνέχεια θα δούμε ένα σύνολο αλγόριθμων για την ανάθεση μήκους κύματος σε lightpath. Θεωρούμε ότι το μονοπάτι του lightpath είναι γνωστό. Random: Επιλέγει τυχαία ένα από τα διαθέσιμα μήκη κύματος του μονοπατιού, και το αναθέτει στο lightpath. First Fit (FF): Σε κάθε μήκος κύματος ανατίθεται και ένας ακέραιος αριθμός σαν δείκτης. Από τα διαθέσιμα μήκη κύματος σε ένα μονοπάτι, επιλέγεται αυτό με τον μικρότερο δείκτη. Least Used/Spread: Μεταξύ των διαθέσιμων μηκών κύματος, επιλέγει αυτό με τη μικρότερη συχνότητα εμφάνισης στο δίκτυο. Απαιτεί καθολική γνώση του δικτύου, και γι αυτό εισάγει επικοινωνιακή επιβάρυνση. Most Used/Pack: Ο συμμετρικός του Least Used, με καλύτερη απόδοση Max Sum (MΣ): Επιλέγει το μήκος κύματος που μεγιστοποιεί την εναπομένουσα χωρητικότητα. Απαιτεί καθολική γνώση του δικτύου. Relative Capacity Loss (RCL): Βελτίωση του MΣ με συμμετρική λογική. Επιχειρεί να ελαχιστοποιήσει την απώλεια χωρητικότητας του δικτύου.

16 Αλγόριθμοι RWA Ακολουθούν αλγόριθμοι που αντιμετωπίζουν συνολικά το πρόβλημα της δρομολόγησης και ανάθεσης μήκους κύματος. Fixed Shortest Path routing: Δρομολογεί κάθε lightpath μέσω της συντομότερης διαδρομής. Αποθηκεύει μόνο μία διαδρομή για κάθε ζεύγος κόμβων πηγής-προορισμού. Επιλέγει μήκος κύματος μέσω του First Fit ή Random αλγόριθμου K-Shortest path routing: Διατηρεί τα Κ πιο σύντομα μονοπάτια για κάθε ζεύγος κόμβων. Μια νέα αίτηση εγκατάστασης lightpaths εξυπηρετείται με το συντομότερο μονοπάτι από τα Κ που έχει διαθέσιμο μήκος κύματος. Least-Congested Path routing: Επιλέγει τη διαδρομή με τη μικρότερη συμφόρηση. Σαν συμφόρηση μιας διαδρομής ορίζουμε «τον ελάχιστο αριθμό διαθέσιμων μηκών κύματος μεταξύ των συνδέσμων της διαδρομής». Χρησιμοποιεί είτε σταθερή εναλλακτική δρομολόγηση, είτε προσαρμοστική δρομολόγηση. Least-Cost routing: Είναι γενίκευση όλων των παραπάνω αλγόριθμων. Επιλέγει το μήκος κύματος που ελαχιστοποιεί μια μετρική κόστους (π.χ. στον παραπάνω αλγόριθμο η μετρική κόστους είναι τα διαθέσιμα μήκη κύματος). Συνδυάζεται με σταθερή εναλλακτική δρομολόγηση, είτε προσαρμοστική δρομολόγηση.

17 Δικαιοσύνη στο RWA Ένα βασικό χαρακτηριστικό δικαιοσύνης είναι όλοι οι χρήστες να απολαμβάνουν την ίδια ποιότητα υπηρεσίας Στα δίκτυα δρομολόγησης μήκους κύματος αυτό μεταφράζεται σε ομοιόμορφη πιθανότητα απόρριψης των αιτήσεων εγκατάστασης lightpaths. Αυτό δε συμβαίνει στην πράξη, αφού τα μεγάλα σε μήκος lightpaths έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα απόρριψης από τα μικρότερου μήκους Αυτό συμβαίνει λόγω του περιορισμού συνέχειας: Όσο περισσότεροι οι σύνδεσμοι που ζητάμε να έχουν το ίδιο μήκος κύματος διαθέσιμο, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα να συμβαίνει αυτό Υπάρχουν δύο μέθοδοι για την αποκατάσταση της δικαιοσύνης Η χρήση μετατροπέων μήκους κύματος: Έτσι αίρεται ο περιορισμός συνέχειας, που είναι βασικός υπεύθυνος για την έλλειψη δικαιοσύνης Χρήση αναδρομολόγησης: Δρομολογώντας ήδη εγκατεστημένα lightpaths σε άλλα μονοπάτια μπορεί επίσης να αντιμετωπιστεί εν μέρει ο περιορισμός συνέχειας και άρα και η έλλειψη δικαιοσύνης.

18 Αναδρομολόγηση Μήκους Κύματος Αναδρομολόγηση είναι η διαδικασία της διακοπής ενός ήδη εγκατεστημένου lightpath και δρομολόγησης από μια εναλλακτική διαδρομή, ή /και η ανάθεση σε αυτό ενός διαφορετικού μήκους κύματος. Έτσι, απελευθερώνεται ένα μήκος κύματος το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μια νέα αίτηση εγκατάστασης lightpath Στην πιο κάτω εικόνα παρατηρούμε ότι η αναδρομολόγηση του lightpath p2 στο μήκος κύματος λ1, απελευθέρωσε το λ2 στη διαδρομή abc κάνοντας εφικτή την εγκατάσταση ενός νέου lightpath, του p3.

19 Προβλήματα Αναδρομολόγησης Το πιο σημαντικό πρόβλημα της αναδρομολόγησης είναι ότι συνήθως απαιτεί τη διακοπή των lightpaths που αναδρομολογούνται. Αυτό προκαλεί απώλεια χωρητικότητας για στο δίκτυο (ανάλογη της καθυστέρησης διάδοσης) Επιβάλλεται λοιπόν η ελαχιστοποίηση των διακοπών της υπηρεσίας, και του αριθμού των lightpaths που θα αναδρομολογηθούν. Το πρόβλημα της αναδρομολόγησης μπορεί να διασπαστεί σε δύο υποπροβλήματα: Επιλογή των lightpaths που πρέπει να αναδρομολογηθούν (lightpath selection) για να μην απορριφθεί μια αίτηση σύνδεσης που με την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου δε μπορεί να εξυπηρετηθεί. Τα lightpaths πρέπει να είναι τα ελάχιστα δυνατά. Η μετακίνηση των επιλεγμένων lightpaths (lightpath migration) σε νέα διαδρομή ή σε νέο μήκος κύματος. Στόχος είναι η ελαχιστοποίηση των διακοπών της υπηρεσίας

20 Πρόβλημα Μετανάστευσης Μήκους Κύματος Διαδικασίες μετανάστευσης μήκους κύματος: Διαδικασία Wavelength Returning (WR): Προβλέπει την απελευθέρωση του μήκους κύματος ενός lightpath και επιλογή ενός νέου, αλλά τη διατήρηση της ίδιας διαδρομής. Μικρή πολυπλοκότητα, εύκολη υλοποίηση. Διαδικασία Move To Vacant (MTV): Αναδρομολογεί ένα lightpath σε μια κενή (χωρίς άλλα lightpaths) διαδρομή. Έτσι δε διακόπτονται άλλα lightpaths κατά την αναδρομολόγηση, και συνεχίζεται η μετάδοση δεδομένων στο παλιό lightpath μέχρι την εγκατάσταση του νέου. Διαδικασία Move To Vacant Wavelength Returning (MTV-WR): Υβριδικό σχήμα που βασίζεται στα δύο προηγούμενα. Το lightpath προς αναδρο-μολόγηση μεταφέρεται σε ένα ελεύθερο μήκος κύματος της ίδιας διαδρομής. Η μετάδοση των δεδομένων στο παλιό lightpath συνεχίζεται μέχρι την εγκατάσταση του νέου. Συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των δύο προηγούμενων προσεγγίσεων και έχει ελάχιστη διακοπή υπηρεσίας.

21 Τρόποι Αναδρομολόγησης Στη συνέχεια θα δούμε πώς μπορεί να αναδρομολογηθεί ένα σύνολο από lightpaths χρησιμοποιώντας τις διαδικασίες μετανάστευσης μήκους κύματος Παράλληλο MTV-WR: Όλα τα lightpaths προς αναδρομολόγηση, μετακινούνται ταυτόχρονα σε κενά (vacant) μήκη κύματος στην ίδια διαδρομή. Για να δουλέψει αυτή η τεχνική, θα πρέπει τα lightpaths προς μετακίνηση να μην έχουν κανένα κοινό σύνδεσμο. ακολουθιακό MTV-WR: Όταν δεν ικανοποιούνται η προϋποθέσεις του παράλληλου MTV-WR, η μετακίνηση των lightpaths γίνεται ακολουθιακά. Έχει μεγαλύτερη συνολική καθυστέρηση αναδρομολόγησης, αλλά η διακοπή υπηρεσίας για το κάθε lightpath είναι μικρή. Rerouting After Stop (RAS): Σε αυτό το σχήμα αναδρομολόγησης το πρώτο βήμα είναι η διακοπή της μετάδοσης δεδομένων στα προς αναδρομολόγηση lightpaths. Στη συνέχεια εγκαθίστανται εκ νέου τα lightpaths, και μετά ξαναρχίζει η μετάδοση των δεδομένων. Αυτό το σχήμα έχει μεγάλη διακοπή υπηρεσίας και δεν προτιμάται στην πράξη, αλλά μπορεί να χειριστεί περιπτώσεις που αποτυγχάνει το MTV-WR.

22 Τρόποι Αναδρομολόγησης (2) Ακολουθεί παράδειγμα με την τεχνική Parallel MTV-WR η οποία εισάγει την ελάχιστη καθυστέρηση αναδρομολόγησης Έστω δίκτυο πέντε κόμβων και 3 μηκών κύματος, με 7 ήδη εγκατεστημένα lightpaths. Έστω ότι φτάνει αίτηση εγκατάστασης σύνδεσης μεταξύ των κόμβων 2 και 4, η οποία δε μπορεί να εξυπηρετηθεί. Αν μετακινηθούν παράλληλα τα lightpaths p2 και p3, ελευθερώνεται το μήκος κύματος λ1 στο οποίο εγκαθίσταται το lightpath p8.

23 Τρόποι Αναδρομολόγησης (3) Ακολουθεί παράδειγμα με την τεχνική Sequential MTV- WR Έστω δίκτυο παρόμοιο με το προηγούμενο, και 5 εγκατεστημένα lightpaths Έστω αίτηση για εγκατάσταση νέου lightpath, μεταξύ των κόμβων 2 και 4 η οποία δε μπορεί να εξυπηρετηθεί. Θα πρέπει για το λόγο αυτό να γίνουν οι μετακινήσεις p4λ3 και p2 λ2. Όμως τα p4, p2 έχουν κοινή ακμή, έτσι οι μετα-κινήσεις γίνονται ακολουθιακά. Τελικά απελευθερώνεται το λ1 στο οποίο εγκαθίσταται το p6.

24 Αλγόριθμοι Αναδρομολόγησης Η επιλογή των lightpaths που πρέπει να αναδρομολογηθούν προκειμένου να εξυπηρετηθεί νέα αίτηση δεν είναι τετριμμένη. Γίνεται μέσω αλγόριθμων που στόχο έχουν να ελαχιστοποιήσουν το κόστος αναδρομολόγησης. Στη συνέχεια θα δούμε έναν τέτοιο αλγόριθμο που χρησιμοποιεί την MTV- WR τεχνική αναδρομολόγησης και χωρίζεται σε τρεις φάσεις: 1. Κατασκευή βοηθητικού γράφου: Το δίκτυο αναπαρίσταται σαν ένας γράφος, ο οποίος διασπάται σε W υπογράφους, ένας για κάθε μήκος κύματος. Σε κάθε υπο-γράφο προστίθενται βοηθητικές ακμές που συνδέουν ανά δύο τους μη γειτονικούς κόμβους που διατρέχει ένα returnable lightpath. 2. Ανάθεση κόστους: Οι ακμές που δε διατρέχονται από κανένα lightpath μαρκάρονται με ένα ελάχιστο κόστος ε. Οι ακμές που διατρέχονται από ένα μη returnable light-path μαρκάρονται με άπειρο κόστος. Τέλος, οι ακμές (και οι βοηθητικές) που διατρέχονται από returnable lightpath, μαρκάρονται με το μήκος (σε hops) του lightpath. 3. Αναζήτηση διαδρομής: Εφαρμόζεται ένας shortest-path αλγόριθμος σε καθέναν από τους W βοηθητικούς γράφους, προκειμένου να βρεθεί για τη νέα αίτηση το ελάχιστο κόστος αναδρομολόγησης.

25 Αλγόριθμοι Αναδρομολόγησης (2) Έστω δίκτυο πέντε κόμβων και 3 μηκών κύματος, με 3 εγκατεστημένα lightpaths. Έστω νέα αίτηση σύνδεσης μεταξύ των κόμβων 1 και 5. Για να βρεθεί το μήκος κύματος που θα αναδρομολογηθεί, εφαρμόζουμε τον αλγόριθμο: 1. Κατασκευάζουμε τους βοηθητικούς γράφους. Βοηθητικές ακμές απαιτούνται στο p1 2. Αναθέτουμε τα κόστη στις ακμές 3. Η διαδρομή με το ελάχιστο κόστος προκύπτει στον υπο-γράφο 2, με κόστος 1 + 3ε.