Routingalgoritmen

Routingalgoritmen zijn procedures die bepalen hoe datapakketten door een netwerk van knooppunten (routers) worden geleid van bron naar bestemming. Ze kiezen één of meerdere paden op basis van de netwerktopologie, de eigenschappen van de verbindingen en meetwaarden zoals capaciteit, bandbreedte, vertraging of jitter. Het doel is efficiënte, betrouwbare en schaalbare verzending met snelle convergentie wanneer de netwerktoestand verandert.

Algemene indelingen zijn statische routing (routes handmatig ingesteld) en dynamische routing (routes worden automatisch berekend en aangepast aan netwerkveranderingen). Dynamische methoden kunnen op lokaal niveau werken of informatie van meerdere routers gebruiken om een beeld van de netwerktoestand te vormen. Belangrijke doelen zijn loopvrijheid en snelle convergentie.

Bekende algoritmen voor padberekening zijn onder meer Dijkstra's algoritme (werkend bij niet-negatieve gewichten), Bellman-Ford (toegestaan voor negatieve gewichten maar gevoelig voor convergentieproblemen), en Floyd-Warshall (alle-paar-shortest-path). Deze algoritmen dienen als basis voor veel routingprotocollen en netwerkanalyses.

In netwerken worden routingprotocollen vaak onderverdeeld in afstand-vector routing en link-state routing. Afstand-vector routing (bijvoorbeeld RIP) verspreidt beperkte routing-informatie tussen buren en kiest op basis van een samengestelde metric zoals hop. Link-state routing (zoals OSPF en IS-IS) verspreidt de volledige netwerktopologie zodat elke router de lokaal berekende kortste paden kan volgen. Metrics kunnen ook bandbreedte, vertraging, betrouwbaarheid en laadintensiteit omvatten.

Uitdagingen in routingalgoritmen omvatten schaalbaarheid, snelle en stabiele convergentie, en beveiliging tegen misbruik zoals het lekken van valse routes. Routingalgoritmen worden ook toegepast buiten traditionele netwerken, bijvoorbeeld in transportnetwerken of logistieke problemen waar efficiënte routeplanning essentieel is.