Кіріспе

Қысқа түйін жолдары бар желілер үшін маршруттау әдістері Желі теориясында кіші әлем маршруттауы кіші әлем желілері үшін маршруттау әдістерін білдіреді. Бұл типтегі желілердің ерекшелігі - кез келген екі түйін арасында салыстырмалы түрде қысқа жолдар бар. Алайда, егер желі туралы толық ақпарат болмаса, бұл жолдарды анықтау желідегі жеке маршруттау торабының көзқарасынан қиын мәселе болуы мүмкін.

Ашкөз маршрут

Шағын әлемдегі маршрут проблемасының барлық дерлік шешімі ашкөз маршрут қолдануды қамтиды. Бұл бағыттаудың түрі салыстырмалы анықтама нүктесіне байланысты, ол арқылы кез келген түйін бағыт бойынша келесі түйінді таңдай алады, ол мақсатқа жақын деп санайды. Яғни, ашкөз болу үшін бір нәрсе болуы керек. Мысалы, бұл географиялық орналасуы, IP мекенжайы және т.б. болуы мүмкін. Милграмның бастапқы кіші әлем эксперименті жағдайында қатысушылар соңғы алушының орналасқан жерін және кәсібін білген, сондықтан осы параметрлерге негізделген хабарламаларды жібере алатын.

Анықтама базасын құру

Ашкөз маршрут анық анықтамалық негіз болмаған кезде оңай жұмыс істемейді. Бұл, мысалы, түпкі желідегі мақсатты орын туралы ақпарат жоқ болатын қабатталған желілерде болуы мүмкін. Достар арасындағы желілер - бұл мәселенің ерекше мысалы. Мұндай желілерде сеніміңізге сіз өзіңіздің көршілеріңіз туралы ғана негізгі ақпаратты білетіндігіңіз кепілдік береді. Бұл жағдайда бір шешім - бұл түйіндерге жасанды адрестеуді енгізу, бұл адрестеуді сұм маршруттау әдістері тиімді пайдалана алады. 2005 жылы Freenet жобасының әзірлеушісі жазған мақалада бұл әрекетті достар арасындағы желілерде қалай жүзеге асыру керектігі талқыланады. Бұл желілер кіші әлем қасиеттерін көрсетеді деген болжамға байланысты, көбінесе нақты әлем немесе таныстық қарым-қатынастардың нәтижесі ретінде, кіші әлемді енген Клайнберг графигін қалпына келтіру мүмкін болуы керек. Бұл кездейсоқ жұп түйіндерді таңдап алу және оларды кез-келген түйін мен оның көршілерінің арасындағы барлық қашықтықтардың көбейтіндісін азайтатын объективті функция негізінде алмастыру арқылы жүзеге асырылады. Бұл шешімнің маңызды мәселесі жергілікті минимумдардың мүмкіндігі болып табылады. Бұл, егер түйіндер тек жергілікті көршілікті ғана ескере отырып, оңтайлы жағдайда болса, ал алыс түйіндермен алмасудан туындайтын жоғары оптималдық мүмкіндігін елемейтін болса, болуы мүмкін. Жоғарыда аталған мақалада авторлар симуляциялық оттепелеу әдісін ұсынды, онда оптималдан төмен ауысулар аз ықтималдықпен жасалды. Бұл ықтималдылық ауыстырғышты жасау құнына пропорционалды. Тағы бір мүмкін метагеуристикалық оңтайландыру әдісі табу іздеу болып табылады, ол алмасу шешіміне жадыны қосады. Ең қарапайым түрінде өткен swap-тардың шектеулі тарихы есте сақталады, сондықтан олар ықтимал swap тораптарының тізімінен шығарылады. Бұл әдісті сілтеме базасын құру үшін, сондай-ақ, шешімдер тек жалпы желі туралы білімі жоқ жеке тораптар деңгейінде қабылдануы мүмкін болатын, үлестірілген параметрлерге бейімдеуге болады. Тек қана кездейсоқ тораптар жұбын таңдау әдісі қажет екені анықталды. Бөлінген жағдайда, бұл әрбір түйін кездейсоқ жүргінші жіберіп, алмасу үшін қарастырылатын түйінмен аяқталады.

Клейнберг моделі

Клайнберг желісі моделі кіші әлемнің жеңіл маршрутталу тиімділігін көрсетуге тиімді. Модельде желіге н x н түйіндер желісі қолданылады, онда әрбір түйін көршілеріне бағытталмаған жиекпен қосылады. "Шағын әлем" әсерін беру үшін желіге алыс емес, жақын аралықтағы түйіндерді қолдауға бейімделетін бірнеше алыс қашықтықтағы жиектер қосылады. Шетімен қосқанда, кездейсоқ vertex w кездейсоқ vertex w-ге қосылу ықтималдығы , мұндағы кластерлік экспонент.

Клейнберг моделі бойынша ашкөз маршруттау

Ашкөз алгоритмнің ұзақ қашықтықтағы жиектерді пайдаланбай, желінің кездейсоқ нүктелерінен уақыт бойынша жүретінін көру оңай. Көршілерімізбен байланыс орнату арқылы бірден бір бірлікті бағытымызға қарай жылжыта аламыз. Бұл кластерлік компонент үлкен болған кезде де солай болады және "ұзақ аралық" жиектері өте жақын қалады; біз бұл модельдегі әлсіз байланыстарды пайдаланбаймыз. Егер , ұзын қашықтықтағы жиектер біркелкі түрде кездейсоқ қосылса, бұл ұзақ қашықтықтағы жиектер орталықтандырылмаған іздеу үшін тиімді пайдаланылмайтындай "өте кездейсоқ" дегенді білдіреді. Клейнберг бұл модель үшін оптималдық кластерлеу коэффициенті , немесе кері квадраттық үлестіру екенін көрсетті. Бұл жағдайдың себебін түсіну үшін, егер радиусы r шеңбер бастапқы тораптың айналасына тартылса, онда оның түйіндік тығыздығы болады, мұнда n - шеңберлік аймақтағы түйіндердің саны. Бұл шеңбер одан әрі кеңейген сайын, берілген аймақтағы түйіндердің саны кез-келген түйінмен кездейсоқ байланысқа ие болу ықтималдығы пропорционалды болып қала бергендей, яғни бастапқы түйіннің берілген қашықтықтан кез-келген түйінмен әлсіз байланысқа ие болу ықтималдығы қашықтыққа тәуелсіз. Сондықтан , ұзақ аралықтағы жиектер барлық қашықтықтарға бірдей таралады, бұл біздің соңғы бағытымызға жету үшін тиімді. Кейбір DHT-ге негізделген Peer to peer жүйелері көбінесе Kleinberg's Small World топологиясының нұсқаларын іске асырады, бұл Peer to peer желісі ішінде шектеулі түйін дәрежесімен тиімді маршруттандыруға мүмкіндік береді.