Technische Universität Braunschweig -Informatik -Betriebssysteme und Rechnerverbund

Broadcast-Algorithmen

Direkte Übertragung - Fluten - Multidestination Routing - Reverse Path Forwarding

Fluten

Der Fluten-Algorithmus hat eine vergleichsweise einfache Funktionsweise. Bei diesem Verfahren wird jede an einem Knoten ankommende Nachricht auf alle Ausgangsleitungen weitergesendet.

Um zu verhindern, daß durch dieses Verfahren unbeschränkt viele Duplikate der Nachricht im Netz entstehen, müssen Vorkehrungen zur Begrenzung der Duplikate getroffen werden. Dazu wird jedes Paket mit einem Zähler ausgestattet und bei jeder Weitergabe eines Paketes dessen Zähler um eins erniedrigt. Erreicht der Zähler den Wert 0, so wird das Paket nicht mehr weitergeleitet. Damit dieses Verfahren anwendbar ist muß dem Sender die Länge der längsten Strecke bekannt sein, über die ein Datenpaket zum Ziel findet. Andernfalls muß der Sender die Anzahl der Knoten im Netz minus eins als initialen Zähler eintragen, was zu einer unnötig großen Netzbelastung führen kann. Dieser Maximalwert ist nötig, um den Extremfall abzudecken, in dem alle Maschinen des Netzes eine Kette bilden, an deren einem Ende der Sender sitzt.

Fluten-Beispiel Bild 1

Bild 1: Beispielnetz

Im Folgenden soll das Verfahren an einem Beispiel (Graph Simpel 2 im Fluten-Applet) genauer erklärt werden. Das in Bild 1 dargestellte fiktive Computernetz enthält acht Knoten, die die Vermittlungsrechner darstellen. Verbunden sind die acht Rechner durch acht Punkt- zu- Punkt- Verbindungen. Rechner D will nun ein Datenpaket an alle anderen Rechner senden.

Zu Beginn muß der Zählerstand initialisiert werden. Im Beispiel ist der längste Weg vom Sender (Knoten D) zu einem anderen Knoten ist der zu Knoten G. Da dieser Weg drei Schritte lang ist wird der Zähler mit drei initialisiert.

Fluten Ablaufbaum

Bild 2: Ablaufbaum

Daraus ergibt sich für den Weg des Paketes durch das Netz der in Bild 2 dargestelle Ablaufbaum. Knoten D sendet das Paket an seine Nachbarn B, C, E und F, die das Paket ihrerseits an alle anderen Nachbarn weitersenden, bis dabei der Zählerstand auf Null herunterläuft und das Paket verworfen wird.

Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Daten zu einigen Knoten unnötigerweise mehrfach gesendet werden (zu Knoten D, E, F und G jeweils zweimal). Dadurch entsteht unnötiger Kommunikationsaufwand.


Till Harbaum