nx دارای 142 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
الگوریتمهای مسیریابی
مقدمه الگوریتمهای مسیریابی در هریك از سه قرم گذشته فناوری خاصی رونق داشته باشد قرن هجدهم زمان توسعه سیستم های مكانیكی بزرگ به همراه انقلاب صنعتی بود. قرن نوزدهم عصر موتور بخار بود. قرن بیستم زمان جمع آو ری ،پردازش ، و توزیع اطلاعات بودو در بین سایر پیشرفت ها ،شاهد نصب شبكه های جهانی تلفن، اختراع رادیو و تلویزیون ، تولید و رشد بی سایقه صنعت كامپیوتر و پرتاب ماهواره های ارتباطی بوده ایم. با پیشرفت فناوری این موارد د رحال همگرایی است و تفاوت هایی بین جمع آوری ، انتثال ذخیره و پردازش اطلاعات به شدت در حال محو شدن است سازمان هایی با صدها شعبه در نقاط مختلف جغرافیایی ،ب فشردن كلید وضعیت فعلی را حتی در دورترین نقاط بررسی می كنند. با افزایش فدرت جمع آوری، پردازش و توزیع اطلاعات، تقاضای پردازش اطلاعات پیچیده تر نیز افزایش می یابد
–الگوریتمهای مسیر یابی
وظیفه اصلی لایه شبكه ، هدایت بسته‌ها از ماشین منبع به ماشین مقصد است در اغلب زیر شبكه‌ها ، بسته‌ها باید چند جهش انجام دهند. تا به مقصد برسند. برای شبكه‌های پخشی،استثنایی وجود دارد، وای در اینجا نیز اگر منبع و مقصد در یك شبكه نباشد مسیر یابی مشكل محسوب می‌شود. الگورتیم هایی كه مسیرها و ساختمان داده‌های مربوط به آن را انتخاب میكنند، موضوع مهم را طراحی لایه شبكه اند.الگوریتم مسیر یابی بخشی از نرم افزار لایه شبكه است كه تعیین می‌كند بسته ورودی باید به كدام خط خروجی منتقل شود. اگر زیر شبكه از داده‌ها گرام‌ها استفاده كند، این تصمیم گیری دوباره باید برای هر بسته ورودی تكرار شود ،چون تا آن موقع امكان دارد بهترین مسیر، تغییر كند اگر زیر شبكه از مدارهای مجازی استفاده كند ، تصمیمات مسیر یابی وقتی اتخاذ میشوند كه مدار مجازی جدیدی استفاده گردد. از آن پس ، بسته‌های داده‌ها فقط از مسیر ایجاد شده قبلی منتقل میشوند.حالت دوم گاهی مسیر یابی تماس دارد ، زیرا مسیر در طول مدت تمسا كاربر باقی می‌ماند ( مثل كار كردن با پایانه یا انتقال فایل ) صرف نظر از این كه آیا مسیرها برای هر بسته به طور مستقل انتخاب میشوند یا فقط وقتی كه اتصال جدیدی برقرار می‌شود انتخاب می‌گردند، خواصی وجود دارند. كه در الگوریتمهای مسیر یابی مطلوب‌اند صحت ، سهولت تحمل عیب، پایداری ، عدالت و بهینگی صخت وسهولت نیازی به توضیح ندارند، اما نیاز به تحمل عیب چندان روشن نیست. انتظار می‌رود كه شبكه‌های بزرگ ، سال‌ها بدون عیب كلی سیستم به كار خود ادامه دهند. در این مدت ممكن است اشكالات سخت افزاری و نرم افزاری گوناگونی به وجود آید. میزبان‌ها مسیر یاب‌ها مسیر یاب‌ها بدون نیاز به توقف انجام انجام كارها در مسیر یاب‌ها و راه اندازی مجدد شبكه در هر بار متلاشی شدن مسیریاباز عهده تغییرات در توپولوژی و ترافیك برآید.
پایداری نیز برای الگوریتم مسیر یابی هدف مهمی است. الگوریتمهای مسیر یابی وجود دارند كه هرگز وجود دارندكه هرگز به حالت پایداری نمی‌رسند.مدت زمان اجرای آن بی تاثیر است عدالت وبهینگی مممكن است ساده به نظر می‌رسند یقیینا كسی با آن مخالف نیست. اماهمان طور كه روشن است اهداف متناقضی دارند به عنوان مثال از این تناقض ، شكل 1 را بینید. فرض كنید ترافیك كافی بین A و ش، بین B,B وبین C, C وجود دارد تا پیوندهای افقی را اشباع نماید برای بیشینه كردن كل جریان ترافیك X, X باید كاملا از بین برود. متاسفانه از نظر X وX عادلانه نیست بدیهی است كه توافقی بین كارایی كلی و عدالت اتصال‌های منفرد لازم است.
قبل از اینكه به متوزان كردن عدالت وبهینگی بپردازیم . باید تصمیم بگیریم كه چه چیزی را بهینه كنیم . بدیهی است تاخیر بسته باید كمینه شود ولی توان شبكه باید بیشینه شود. علاوه براین این دو هدف نیز با هم تضاد دارند، زیرا عملكرد هر سیستم صف بندی در حد ظرفیت تاخیر صف بندی را زیاد ی كند. اغلب شبكه‌ها سعی میكنند تعدداد جهشهای بسته‌های را كمینه نمایند زیرا كاهش تعدادجهش موجب بهبود تاخیر و نیزكاهش میزان پهنای باند مصرفی است كه منجر به بهبود توان عملیاتی می‌شود.
الگوریتمهای مسیر یابی به می‌توانند به دو دسته تقسیم شوند غیر وفقی و وفقی الگوریتمهای غیر وفقی تصمیات مسیر یابی خود را بر اندازه گیری یا تخمین توپولوژی و ترافیك فعلی بنا نمی‌نهند بلكه برای انتخاب مسری جهت رسیدن از I به J برای تمام I را به تمام J از قبل محاسبه می‌شود در حالت OFF-LINE و هنگام راه اندازی شبكه به مسیر یاب‌ها بار می‌شود این روند گاهی مسیر یابی ایستا نام دارد.
برعكس الگوریتمهای وقفی تصمیات مسیر یابی خود را براساس تغییرات توپولوژی و ترافیك تغییر می‌دهند الگوریتمهای وفقی ، وقتی كه مسیرها را عوض میكنند. مثلا هر ثانیه وقتی بار تغییر می‌كند، با وقتی توپولوژی تغییر می‌كند از نظر جایی كه اطلاعات را می‌گیرند مثلا محلی از مسیریابهمجوار یا تمام مسیریابومعیارهایی كه برای بهینه سازی مورد استفاده قرارمی گیرند. (مثلا ، محلی از مسیریاب همجواریا تمام مسیر یاب‌ها و معیارهایی كه برای بهینه سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند (مثلاً فاصله ، تعداد جهشها یا زمان انتقال تقریبی با یكدیگر متفاوت‌اند . در بخش‌های بعدی الگوریتمهای الگوریتمهای گوناگونی را چه ایستا و چه پویا ،مورد بررسی قرار می‌دهیم.
اصل بهینگی قبل از پرداختن به الگوریتم توجه به مهم است كه صرف نظر از توپولوژی شبكه وتر افیكی ، می‌توان حكمی كلی راجع به مسیرهای بهینه ارائه كرد این حكم را به عنوان اصل بهینگی شناخته می‌شود. این اصل بیا می‌كند كه اگر مسیریابJ از مسیریاب I به مسیریابK در مسیریاب بهینه‌ای شناخته می‌كند آنگاه مسر بهینه‌ای از J و K نیز در مسیر مشابهی قرار می‌گیرد. برای مشاهده این موضوع ، بخشی از مسیر I به J را به بنامید و بقیه را نامگذاری كنید اگر مسیری بهتر از وجود داشت می‌توانست با الحاق شود تا مسیری از I به K بهبود بخشد، و حكم ما را می‌گوید بهینه است نقض كند.
از اصل بهینگی می‌توان نتیجه گرفت كه مجموعه‌ای از مسیرهای بهینه از تمام منابع به مقصدی معین ، درختی را تشكیل مید هد كه ریشه اش مقصد است چنین درختی، درخت بایگانی نام دارد.شكل 2 در این درخت مقیاس فاصله تعداد جهشها است توجه داشته باشید. كه درخت‌های دیگری با همان طول مسیر وجود داشته باشند هدف الگوریتمهای مسیر یابی، یافتن درخت‌های بایگانی و استفاده از انها برای تمام مسیر یاب‌ها است .
چون درخت بایگانی یك درخت است، فاقد هرگونه حلقه است. لذا هر بسته در تعداد مشخصی از جهشهای دریافت می‌شود. در عمل همیشه به این سادگی نیست.در اثنای كار، پیوندهای ومسیریابمی‌توانند به طرف پایین بروند وبه طرف بالا برگردند. بنابراین امكان دارد مسیر یاب‌های مختلف راجع بع توپولوژی فعلی ایده‌های متفاوتی داشته باشند .همچنین سوال دیگری كه مطرح بود این بود كه آیا هر مسیریابمجبور است به طور انفرادی اطلاعات مورد نیاز جهت محاسبه درخت بایگانی را به دست آورد یا این اطلاعات توسط وسایل دیگری جمع آوری میشوند در ادامه به طور مختصر به این موضوع می‌پردازیم با این وجود، اصل بهینگی ودرخت بایگانی‌های معیارهایی را تهیه كردند كه سایر الگوریتمهای مسیر یابی می‌توانند براساس آنها ارزیابی شوند.
مسیر یابی كوتاه ترین مسیر مطالعه الگوریتمهای مسیر یابی را با تكنیكی كه به طور گسترده به شكل‌های مختلفی به كار می‌رود شروع می‌كنیم، زیرا الگوریتم ساده‌ای است ودرك آن آسان است. ایده ، ساختن گرافی از زیر شبكه است ، به طوری كه ، هر گره گراف نشان دهنده مسیریاب است و هریال نشان دهنده خط ارتباطی است ( كه اغلب پیوند نام دارد.) برای انتخاب مسیری بین دو مسیریابمعین ، الگوریتم ، كوتاهترین مسیر بین آنها را درگراف می‌یابد.
در مورد كوتاهترین مسیر توضیحاتی باید ارائه شود . یك راه اندازه گیری طول مسیر ، تعداد جهش است با این معیار ، طول مسیرهای ABC,ABE در شكل 3 یكسان است.و معیار دیگر معیار دیگر فاصله جغرافیایی به كیلومتراست ، در این حالت بدیهی است كه ABC خیلی طولانی تر از ABE است با فرض این كه شكل با مقیاس رسم شده است.
علاوه بر جهشها و فاصله فیزیكی معیارهای دیگری نیز قابل استفاده‌اند به عنوان مثال هریال می‌تواند به میانگین تاخیر صف بندی و انتقال برای بعضی از بسته‌های آزمایشی برچسب گذاری شود. با این برچسب گذاری، كوتاهترین مسیر به جای مسیری به جای مسیری كه با كمترین یال یا فاصله سریع تر مسیر است.در حالت كلی، برچسب‌های یال‌ها باید به صورت تابعی از فاصله ، پهنای باند، میانگین ترافیك هزینه ارتباط میانگین طول صف تاخیر اندازه گیری شده و سایر عوامل محاسبه شود. با تغییر تابع وزنی ، الگوریتم ،كوتاهترین مسیر وزن دار را براساس هریك از معیارهای فوق یا تركیبی از آنها محاسبه می‌كند. الگوریتمهای متعددی برای محاسبه كوتاهترین مسیربین در گره گراف شناسایی شده‌اند یكی از این الگوریتمهای به دیكسترا 1995 نسبت داده می‌شود. هر گره دارای برچسب هایی در پرانتز است كه فاصله آن تا گره منبع، از طریق بهترین مسیر شناخته شده نیست لذا تمام گره‌ها دارای بر چسب بی نهایت هستند .با ادامه اجرای الگوریتم وپیدا شدن مسیرها، امكان دارد برچسب‌ها تغییر كنند تا مسیرهای بهتری منعكس نمایند. برچسب ممكن است موقتی یا دائمی باشد. در آغاز ، تمام برچسب‌ها موقتی‌اند وقتی مشخص شد كه برچسبی كوتاهترین مسیر بین منبع به آن گروه تمام برچسب‌ها مو قتی اندوقتی مشخص شد كه برچسبی كوتاهترین مسیر بین منبع به آن گره را نمایش می‌دهد، دائمی می‌شود و از آن پس تغییر نمی‌كند. برای اینكه كه مشخص شود الگوریتن برچسب گذاری چگونه كار می‌كند. گراف وزن دار بدون جهت شكل 3 الف را در نظر بگیرید. كه وزن‌ها ، مثلا فاصله را نشان می‌دهد می‌خواهیم كوتاهترین مسیر از A به D را بیابیم. با علامت گذاری گره A به عنوان گره ثابت كه به صورت دایره پر نشان شده است. شروع می‌كنیم. سپس نوبت ، تمام همجوار A همجوار A گره كاری را تست می‌كنیم .هر كدام را با فاصله آن به A مجددا برچسب می‌دهیم. هر وقت گره‌ای مجددا برچسب
دهی شد، آن رابا گره اس كه كار از آنجا آغاز شد برچسب می‌دهیم به این ترتیب می‌توانیم مسیر نهایی را بازسازی كنیم. با بررسی تمام گره‌ها همجوار A تمام گره هایی را كه در كل گراف به طور موقت برچسب دهی شدند بررسی می‌كنیم و گره‌ای كه دارای كوچك ترین برچسب است دائمی می‌كنیم. (شكل 3- ب) این گروه به عنوان گره كاری جدید انتخاب می‌شود.
اكنون از B شروع می‌كنیم و تمام گره هایی همجوار آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم. اگر مجموع برچسب در B و فاصله B تا گره‌ای كه باید در نظر گرفته شود كمتر از برچسب موجود در ان گره باشد كوتاهترین مسیر پیدا شده ، این گره مجددا برچسب گذاری می‌شود.پس از این تمام كره‌ها همجوار گره كاری بررسی شدند و گره‌های موقتی تغییر كردند ، كل گراف مورد جست وجو قرار می‌گیرد تا گره‌ای موقتی با كمترین مقدار برچسب گذاری می‌شود
برای پی بردن به عملكرد الگوریتم شكل 3 ج را ببیند در این شكل، E دائمی است فرض كنید مسیر AXYZA كوتاهتر از ABE باشد دو امكان وجود دارد: یا گره Z به عنوان گره دائمی منظور شده است یا نشده است اگر دائمی باشد E تاكنون بررسی شده است در سیكلی بعد از ان كه Z دائمی شد. لذا AXYZE از دید ما خارج نبوده است و نمی‌تواند مسیر كوتاهتری باشد
اكنون حالتی را در نظر بگیرید كه هنوز بر چسب Z موقتی باشد.برچسب موجود در Z بزرگتر یا مساوری برچسب در E است كه در این حالت XYZE نسبت به ABC مسیر كوتاهتری نیست، یا كمتر از E است كه در این حالت Z وE تاكنون بررسی مورد جستجو قرار می‌گیرد.
این الگوریتم در شكل 4 آمده است متغیرهایی عمومی N و DIST گراف را توصیف میكنند و قبل از فراخوانی SHORTEST PATH مقدار می‌گیرند . تنها بین برنامه والگوریتمی كه تشریح شد این است كه كوتاهترین مانند كوتاهترین مسیر از Sبه T محاسبه شده است .چون كوتاهترین مسیر از T به S در گراف بدون جهت است مهم نیست كه از كدام طرف شروع كنیم مكر اینكه كوتاهترین مسیر متعددی وجود داشته باشد كه در آن حالت جست و جستجوی معكوس مسیر دیگری را انتخاب می‌نماید. دلیل جستجوی معكوس این است كه هرگره با گره قبلی خود (به جای گره بعدی) برچسب گذاری می‌شود. هنگام كپی كردن مسیر نهایی در متغیر خروجی PATH مسیر، معكوس می‌شود با معكوس كردن جستجو این دو اثر خنثی می‌شود. پاسخ به ترتیب درستی تولید می‌گردد.الگوریتم غرق كردن الگوریتم ایبستای دیگر غرق كردن است كه درآن، هر بسته ورودی به تمام خطوط خروجی به جز خطی كه از آن آمده است ارسال می‌شود. این الگوریتم ،بسته‌های تكراری زیادی در واقع نامحدود ایجاد می‌كند. مگر اینكه تدبیری اندیشیده شود كه این كار را كند نماید یكی از این مقیاس‌ها قرار داردن شمارنده جهش در سرآیندهر بسته است مقدار این شمارنده در هر جهش بسته یك واحد كم می‌شود. وقتی كه این شمارنده به صفر رسید بسته دور انداخته می‌شود ایده آل این است كه مقدار اولیه شمارنده جهش برابر با طول مسیر از منبع به مقصد قرار گیرد. اگر فرستنده طول مسیر را نداند، می‌تواند مقدار آن را برابربا بدترین حالت، یعنی ، قطر كامل زیرشبكه، قرار دهد،
تكنیك دیگر برای محدود كردن الگوریتم غرق كردن این است كه بسته هایی كه تاكنون ارسال شده‌اند مشخص باشند، تا مجددا ارسال نگردند یك روش انجام این كار این است كه مسیریابمنبع ، در بسته هایی كه از میزبانهایش دریافت می‌كند شماره ترتیبی را قرار دهد در این صورت هر مسیریاببه ازای هر مسیریابمنبع به لیستی نیاز دارد تا مشخث كند كدام شماره ترتیب هایی كه تاكنون از منبع ارسال شدند دریافت گردیدند. اگر بسته ورودی در آن لیست موجود باشد: ارسال نشده است.برای جلوگیری از رشد بی رویه لیست، هر لیست باید دارای شمارنده‌ای به نام K باشد،معنایش این است كه تمام شماره ترتیب‌ها از 1 تا K مشاهده شده‌اند وقتی بسته‌ای دریافت می‌شود، به راحتی می‌توان تشخیص داد كه این آیا تكراری است یا خیر اگر تكراری باشد، از آن صرف نظر می‌گردد. علاوه بر این ،به لیست كامل كمتر ازK نیازی نیست،زیرا K آن را خلاصه می‌كند.شكل خاصی از الگوریتم غرق كردن كه عملی تر است غرق كردن انتخابی نام دارد. در این الگوریتم،مسیر یاب‌ها هر بسته ورودی را به تمام خطوط خروجی نمی‌فرستند ، فقط به خط هایی می‌فرستند كه تقریبا درجهت درستی منتقل میشوند كمتر اتفاق می‌افتد بسته‌ای كه می‌خواهد به غرب برود ب خطی در قسمت شرق ارسال شود، مگر این كه توپولوژی ویژه‌ای به كار گرفته شود ومسیریاببه این حقیقت مطمئن باشد.الگوریتم غرق كردن، در اغلب كاربردها عملی نیست، اما كاربردهایی دارد به عنوان مثال در كاربردهیای نظامی ، كه لازم است در هر لحظه بیت هایی برای بسیاری از مسیر یاب‌ها ارسال شود، الگوریتم غرق كردن توانمند نوسازی شوند سومین كاربرد غرق كردن همواره كوتاهترین مسیر را انتخاب می‌كند، زیرا تمام مسیرهای ممكن را به طور موازی آزمایش می‌كند در نتیجه هیچ الگوریتم دیگری نمی‌تواند تاخیر كمتری ایجاد نماید. اگر سربار حاصل ازخود فرایند غرق كردن را نادیده بگیریم.
مسیر یابی بردار فاصله شبكه هایی كامپیوتری مدرن به جای الگوریتمهای مسیر یابی ایستا از الگوریتم مسیریابی پویا استفاده میكنند، زیرا الگوریتمهای ایستا بار فعلی شبكه را در نظر نمی‌گیرند و دو الگوریتم پویا به نامهای مسیر یابی بردار فاصله و مسیر یابی حالت پیوند، عمومیت بیشتری دارند در این بخش به الگوریتم مسیر یالی بردار فاصله و در بخش بعدی به الگوریتم مسیر یابی حالت پیوند می‌پردازیم.در الگوریتمهای مسیریابی بردار فاصله هر مسیریابجدول یا برداری دارد كه بهترین فاصله به هر مقصد را نگهداری می‌كند خطی را كه برای رسیدن به آن مقصد لازم است مشخص می‌كند. این جدولها از طریق تبادل اطلاعات با همسایه‌ها بازسازی میشوند.الگوریتم مسیر یابی بردار فاصله به اسامی دیگر نیز خوانده می‌شود. ازجمله الگوریتم مسیر یابی بلمن –فورد و الگوریتم و الگوریتم فورد – فوركرسون كه نامگذاری آنها را نام مخترعین آنها بلمن 1975- فورد و فوكرسون، 1962 اقتباس شده است. این الگوریتم مسیر یابی ARPANET اولیه بود و تحت نام RIP در اینترنت مورد استفاده قرارگرفت.درمسیر یابی بردار فاصله ، هر مسیر باب دارای جدول است كه به ازای هر مسیر در زیر شبكه یك وارده دارد این وارده دو بخش است : خط خروجی پیشنهادی برای استفاده از آن مقصد و تخمینی از زمان یا فاصله به آن مقصد مقیاس مورد استفاده ممكن است تعداد جهشها ، زمان تاخیر به میلی ثانیه ، بسته هایی كه در مسیر در صف قرار گرفته‌اند یا چیزهایی مشابه آنها باشند.
ادامه خواندن مقاله الگوريتمهاي مسيريابي
نوشته مقاله الگوريتمهاي مسيريابي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.