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距離向量演算法鏈路狀態演算法

發布時間:2023-05-09 14:52:06

❶ 廣域網中路由器選擇策略有兩大類

廣域網中路由器選擇策略有兩大類

一、基於靜態路由的路由器選擇策略:

1、最短路徑優先(Shortest Path First,SPF):按照路由表中路徑的最猜遲少跳數,選擇最短路徑作為數據傳輸路徑;

2、最少跳數優先(Least Hop Count,LHC):在所有可行路徑中,選擇跳數最少的路徑作為數據傳輸路徑;

3、最小延遲優先(Least Delay):通過測量每條路徑的延遲,從中選擇延遲最小的路徑作為數據傳輸路徑納兆棚;

4、最小帶寬優先(Least Bandwidth):選擇帶寬最小的路徑作為數據傳輸路徑,以提高網路的性能。

二、基於動態路由的路由器選擇策略:

1、距離向量演算法(Distance Vector Algorithm,DV):採用距離向量演算法,路由器每隔一段時間,就會向相鄰路由器發送一個包,該包包含路由器自身和相鄰路由器的距離信息,根據這些信息洞則,路由器可以計算出到達目的地的最短路徑;

2、鏈路狀態演算法(Link State Algorithm,LS):採用鏈路狀態演算法,路由器會不斷地收集周圍路由器的信息,並將這些信息發送給所有路由器,根據這些信息,每台路由器都可以計算出最短路徑。

❷ 距離矢量路由協議和鏈路狀態路由協議的區別

距離矢量協議:等於路標 rip
鏈路狀態協議:等於地圖 ospf
距離矢量路由協議,更新的是「路由條目」!一條重要的鏈路如果發生變化,意味著需通告多條涉及到的路由條目!每個路由器的路由表變化都需要鄰居來通告,
距離矢量路由協議發送周期性更新、完整路由芹返表更新(periodic & full)

鏈路狀態路由協議,更新的是「拓撲」!每台路由器上散陪都有完全相同的拓撲,他們各自分別進行SPF演算法,計算出路由條目!一條重要鏈路的變化,不必再發送所有被波及的路由條目,只需發送一條鏈路通告,告知其它路由器本鏈路發生故障即可。其它路由器會根據鏈路狀態,改變自已的拓撲資料庫,重新計算路由條目。每個路由器都獨立的計算自己的最佳路由,區別於距離矢量協議中的由鄰居通告。

而鏈路狀態路由協議更新是非周期性的(nonperiodic),部分的(沖首蠢partial)

❸ 6,路由選擇有哪些演算法

關於路由器如何收集網路的結構信息以及對之進行分析來確定最佳路由,有兩種主要的路由演算法:
總體式路由演算法和分散式路由演算法。採用分散式路由演算法時,每個路由器只有與它直接相連的路由器的信息——而沒有網路中的每個路由器的信息。這些演算法也被稱為dv(距離向量)演算法。採用總體式路由演算法時,每個路由器都擁有網路中所有其他路由器的全部信息以及網路的流量狀態。這些演算法也被稱為ls(鏈路狀態)演算法。

❹ 鏈路狀態路由演算法的演算法的優缺點

(1)與距離向量演算法相比,鏈路狀態演算法具有更快的收斂速度。由於LSP的發布是面向整個網路,使所有路由器都能夠利用LSP來迅速建立整個網路拓撲的一個准確視圖。這可以有效防止無限技術問題的出現。其次,鏈路狀態路由演算法還具有更小的網路開銷。LSP只有在網路拓撲發生變化時才發布,LSP的發布反應的是網路的變化,而不是對整個路由資料庫的發布和傳輸。LSP僅攜帶與本路由器直接相連的鏈路,報文長度都很小,且與互聯網中的網路數無關,可見鏈路狀態演算法更適於大規模互聯網。
(2)鏈路狀態演算法具有更好的功能擴展能力,很容易地在鏈路狀態中加入新的屬性和參數,而無需改變路由交換的規則,是路由計算中能夠引用不同的參數來實現新的功能。在鏈路狀態演算法中,各路由器使用相同的路由資料庫來獨立計算路由,而不依賴於其他的路由器,相比距離向量具有更好的防止錯誤傳播的能力。由於LSP在傳輸過程中不會被其他路由器修改,易於調試。路由器在本地計算路由,也確保了路由演算法的收斂性。
(3)路由狀態演算法還提供了更好的在規模上的可升級性,鏈路狀態演算法允許在一個大型網路中劃分選路層次。例如,可以將網路中的路由器劃分成若干組,在同一組中的路由器之間相互交換LSP,並建立一個該組統一的拓撲資料庫。為了在不同的組之間交換拓撲信息,組內的一個特殊路由器的子集首先總結出該組的拓撲資料庫,然後將這些總結性的拓撲資料庫在一個LSP鍾發送給鄰近組中的特定路由器。通過這種方式,減少網路中路由信息交換的開銷,同時也將組內拓撲結構的變化對其他族中的路由器隱藏起來。分級的概念是在鏈路狀態路由協議(如OSPF)實現過程中的一個十分重要的概念。 每個路由器需要有較大的存儲空間,用以存儲所收到的每一個節點的鏈路狀態分組;計算工作量大,每次都必須計算最短路徑。

❺ 距離矢量協議的路由演算法

距離矢量路由演算法是動態路由演算法。它是這樣工作的:每個路由器維護一張矢量表,表中列出了當前已知的到 每個目標的最佳距離,以及所使用的線路。通過在鄰居之間相互交換信息,路由器不斷地更新它們內部的表。
距離矢量路由演算法最常見的是Ford-Fulkerson演算法。該演算法的核心思想是使用標號的方法不斷尋找一個圖上的 可增廣路徑團迅並且進行調整,直到找不到可增廣路徑為止。距離矢量路由演算法號召每個路由器在每次更新時發送它 的整個路由表,但僅僅給它的鄰居。距離矢量路由演算法傾向拿或肢於路由循環,但比鏈路狀態路由演算法計算更簡單。
演算法描述如下:
給定帶杈有向圖G和源點s,求從s到G中任意頂點v的最短路徑,該演算法通過在一個路由中重申跳數的個數九來尋 找一個最短路徑生成樹。
在距離矢量路由選擇演算法中,每個路由器維持有一張子網中每一個以其他路由器為索引的路由選擇表,表中的 每一個項目都對應於子網中的每個路由器。此表項包括兩個消世部分,即希望使用的到目的地的輸出線路和估計到達 目的地所需時間或距離。用度量標准可為站點,估計的時間延遲(ms),該路出排隊的分組估計總數或類似的值。
假定路由器知道它到每個相鄰路由器的「距離」。如果度量標准為站點,其距離就為一個站點;如果度量標準是隊列長度,則路由器會簡單地檢查每個隊列;如果度量標準是延遲,路由器可以直接發送一個特別「響應」(ECHO)分組來測出延遲,接收者只對它加上時間標記後就盡快送回。

❻ 路由演算法的度量標准

路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由,通過一定的加權運算,將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中,作為尋徑的標准。
通常所使用的度量有:路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。 採用LS演算法時,每個路由器必須遵循以下步驟:
1、確認在物理上與之相連的路由器並獲得它們的IP地址。當一個路由器開始工作後,它首先向整個網路發送一個「HELLO」分組數據包。每念拆悉個接收到數據包的路仔乎由器都將返回一條消息,其中包含它自身的IP地址。
2、測量相鄰路由器的延時(或者其他重要的網路參數,比如平均流量)。為做到這一點,路由器向整個網路發送響應分組數據包。每個接收到數據包的路由器返回一個應答分組數據包。將路程往返時間除以2,路由器便可以計算出延時。(路程往返時間是網路當前延遲的量度,通過一個分組數據包從遠程主機返回的時間來測量。)該時間包括了傳輸和處理兩部分的時間——也就是將分組數據包發送到目的地的時間以及接收方處理分組數據包和應答的時間。
3、向網路中的其他路由器廣播自己的信息,同時也接收其他路由器的信息。
在這一步中,所有的路由器共享它們的知識並且將自身的信息廣播給其他每一個路由器。這樣,每一個路由器都能夠知道網路的結構以及狀態。
4、使用一個合適的演算法,確定網路中兩個節點之間的最佳路由。
在這一步中,路由器選擇通往每一個節點的最佳路由。它們使用一個演算法來實現這一點,如Dijkstra最短路徑演算法。在這個演算法中,一個路由器通過收集到的其他路由器的信息,建立一個網路圖。這個圖描述網路中的路由器的位置以及它們之間的鏈接關系。每個鏈接御皮都有一個數字標注,稱為權值或成本。這個數字是延時和平均流量的函數,有時它僅僅表示節點間的躍點數。例如,如果一個節點與目的地之間有兩條鏈路,路由器將選擇權值最低的鏈路。 Dijkstra演算法執行下列步驟:1、路由器建立一張網路圖,並且確定源節點和目的節點,在這個例子里我們設為V1和V2。然後路由器建立一個矩陣,稱為「鄰接矩陣」。在這個矩陣中,各矩陣元素表示權值。例如,[i, j]是節點Vi與Vj之間的鏈路權值。如果節點Vi與Vj之間沒有鏈路直接相連,它們的權值設為「無窮大」。
2、路由器為網路中的每一個節點建立一組狀態記錄。此記錄包括三個欄位:
前序欄位——表示當前節點之前的節點。
長度欄位——表示從源節點到當前節點的權值之和。
標號欄位——表示節點的狀態。每個節點都處於一個狀態模式:「永久」或「暫時」。
3、路由器初始化(所有節點的)狀態記錄集參數,將它們的長度設為「無窮大」,標號設為「暫時」。
4、路由器設置一個T節點。例如,如果設V1是源T節點,路由器將V1的標號更改為「永久」。當一個標號更改為「永久」後,它將不再改變。一個T節點僅僅是一個代理而已。
5、路由器更新與源T節點直接相連的所有暫時性節點的狀態記錄集。
6、路由器在所有的暫時性節點中選擇距離V1的權值最低的節點。這個節點將是新的T節點。
7、如果這個節點不是V2(目的節點),路由器則返回到步驟5。
8、如果節點是V2,路由器則向前回溯,將它的前序節點從狀態記錄集中提取出來,如此循環,直到提取到V1為止。這個節點列表便是從V1到V2的最佳路由。 距離向量演算法(也稱為Bellman-Ford演算法)則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息,但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說,鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處,而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。 ——由於鏈路狀態演算法收斂更快,因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面,鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間,因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。

❼ 鏈路狀態路由協議和距離向量路由協議有什麼區別

1,距離矢量協議(適中於小網路,代表協議有RIP,最大15跳,超過15跳不可達,也就是說網路中不能超過15台路由器)
2,鏈路狀態協議
3,兩者混合
距離向量協議是基於距離矢量演算法的,通過判斷路徑查找到最佳路由。鏈路狀態協議代表協議則是OSPF等。
1.距離矢量協議支持自動匯總,數據鏈路則需要手動匯總。
2.距離矢量會聚慢,數據鏈路會聚快。
3.路由更新前者是路由表,後者事件觸發。
距離矢量最大的缺點是會產生路由環路。可以用跳數,水平分割等避免。

❽ 路由器原理和常用的路由協議及演算法的介紹

近十年來,隨著計算機網路規模的不斷擴大,大型互聯網路(如Internet)的迅猛發展,路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分,路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及,人們已經不滿足於僅在本地網路上共享信息,而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下,任何一個有一定規模的計算機網路(如企業網、校園網、智能大廈等),無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術,還是ATM技術,都離不開路由器,否則就無法正常運作和管理。

1、網路互連

把自己的網路同其它的網路互連起來,從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己的消息,是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式,其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。

1.1 網橋互連的網路

網橋工作在OSI模型中的第二層,即鏈路層。完成數據幀(frame)的轉發,主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為「MAC」地址或「硬體」地址,一般就是網卡所帶的地址。

網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來,提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在,設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行轉發的,因此只能連接相同或相似的網路(相同或相似結構的數據幀),如乙太網之間、乙太網與令牌環(tokenring)之間的互連,對於不同類型的網路(數據幀結構不同),如乙太網與X.25之間,網橋就無能為力了。

網橋擴大了網路的規模,提高了網路的性能,給網路應用帶來了方便,在以前的網路中,網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題:一個是廣播風暴,網橋不阻擋網路中廣播消息,當網路的規模較大時(幾個網橋,多個乙太網段),有可能引起廣播風暴(broadcastingstorm),導致整個網路全被廣播信息充滿,直至完全癱瘓。第二個問題是,當與外部網路互連時,網橋會把內部和外部網路合二為一,成為一個網,雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通,而不管傳送的信息是什麼。

1.2 路由器互連網路

路由器互連與網路的協議有關,我們討論限於TCP/IP網路的情況。

路由器工作在OSI模型中的第三層,即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地址(即IP地址)來區別不同的網路,實現網路的互連和隔離,保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息,而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器,再由路由器轉發出去。

IP路由器只轉發IP分組,把其餘的部分擋在網內(包括廣播),從而保持各個網路具有相對的獨立性,這樣可以組成具有許多網路(子網)互連的大型的網路。由於是在網路層的互連,路由器可方便地連接不同類型的網路,只要網路層運行的是IP協議,通過路由器就可互連起來。

網路中的設備用它們的網路地址(TCP/IP網路中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分,一部分定義網路號,另一部分定義網路內的主機號。目前,在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit,並且兩者是一一對應的,並規定,子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為網路號,為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來,才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址,其網路號必須是相同的,這個網路稱為IP子網。

通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行,要與其它IP子網的主機進行通信,則必須經過同一網路上的某個路由器或網關(gateway)出去。不同網路號的IP地址不能直接通信,即使它們接在一起,也不能通信。

路由器有多個埠,用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號,對應不同的IP子網,這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。

2、路由原理

當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時,它將直接把IP分組送到網路上,對方就能收到。而要送給不同IP於網上的主機時,它要選擇一個能到達目的子網上的路由器,把IP分組送給該路由器,由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器,主機就把IP分組送給一個稱為「預設網關(defaultgateway)」的路由器上。「預設網關」是每台主機上的一個配置參數,它是接在同一個網路上的某個路由器埠的IP地址。

路由器轉發IP分組時,只根據IP分組目的IP地址的網路號部分,選擇合適的埠,把IP分組送出去。同主機一樣,路由器也要判定埠所接的是否是目的子網,如果是,就直接把分組通過埠送到網路上,否則,也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的預設網關,用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣,通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發出去,不知道的IP分組送給「預設網關」路由器,這樣一級級地傳送,IP分組最終將送到目的地,送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。

目前TCP/IP網路,全部是通過路由器互連起來的,Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路(routerbasednetwork),形成了以路由器為節點的「網間網」。在「網間網」中,路由器不僅負責對IP分組的轉發,還要負責與別的路由器進行聯絡,共同確定「網間網」的路由選擇和維護路由表。

路由動作包括兩項基本內容:尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑,由路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法,要相對復雜一些。為了判定最佳路徑,路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表,其中路由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入路由表中,根據路由表可將目的網路與下一站(nexthop)的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新,更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化,並由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議(routingprotocol),例如路由信息協議(RIP)、開放式最短路徑優先協議(OSPF)和邊界網關協議(BGP)等。

轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道如何將分組發送到下一個站點(路由器或主機),如果路由器不知道如何發送分組,通常將該分組丟棄;否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點,如果目的網路直接與路由器相連,路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協議(routedprotocol)。

路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念,前者使用後者維護的路由表,同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由協議,除非特別說明,都是指路由選擇協議,這也是普遍的習慣。

3、路由協議

典型的路由選擇方式有兩種:靜態路由和動態路由。

靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預,否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映,一般用於網路規模不大、拓撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中,靜態路由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時,以靜態路由為准。

動態路由是網路中的路由器之間相互通信,傳遞路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網路變化,路由選擇軟體就會重新計算路由,並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網路,引起各路由器重新啟動其路由演算法,並更新各自的路由表以動態地反映網路拓撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然,各種動態路由協議會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。

靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍,因此在網路中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時,路由器首先查找靜態路由,如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組;否則再查找動態路由。

根據是否在一個自治域內部使用,動態路由協議分為內部網關協議(IGP)和外部網關協議(EGP)。這里的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網路。自治域內部採用的路由選擇協議稱為內部網關協議,常用的'有RIP、OSPF;外部網關協議主要用於多個自治域之間的路由選擇,常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。

3.1 RIP路由協議

RIP協議最初是為Xerox網路系統的Xeroxparc通用協議而設計的,是Internet中常用的路由協議。RIP採用距離向量演算法,即路由器根據距離選擇路由,所以也稱為距離向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑,並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息,除到達目的地的最佳路徑外,任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣,正確的路由信息逐漸擴散到了全網。

RIP使用非常廣泛,它簡單、可靠,便於配置。但是RIP只適用於小型的同構網路,因為它允許的最大站點數為15,任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網路的廣播風暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由協議

80年代中期,RIP已不能適應大規模異構網路的互連,0SPF隨之產生。它是網間工程任務組織(1ETF)的內部網關協議工作組為IP網路而開發的一種路由協議。

0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議,需要每個路由器向其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有介面信息、所有的量度和其它一些變數。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息,並根據一定的演算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發送有關路由更新信息。

與RIP不同,OSPF將一個自治域再劃分為區,相應地即有兩種類型的路由選擇方式:當源和目的地在同一區時,採用區內路由選擇;當源和目的地在不同區時,則採用區間路由選擇。這就大大減少了網路開銷,並增加了網路的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作,這也給網路的管理、維護帶來方便。

3.3 BGP和BGP-4路由協議

BGP是為TCP/IP互聯網設計的外部網關協議,用於多個自治域之間。它既不是基於純粹的鏈路狀態演算法,也不是基於純粹的距離向量演算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網路可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括網路號/自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網路須經過的自治域串,這些更新信息通過TCP傳送出去,以保證傳輸的可靠性。

為了滿足Internet日益擴大的需要,BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中,還可以將相似路由合並為一條路由。

3.4 路由表項的優先問題

在一個路由器中,可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路由表都提供給轉發程序,但這些路由表的表項間可能會發生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優先順序來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先順序,當其它路由表表項與它矛盾時,均按靜態路由轉發。

4、路由演算法

路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用,採用何種演算法往往決定了最終的尋徑結果,因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標:

——(1)最優化:指路由演算法選擇最佳路徑的能力。

——(2)簡潔性:演算法設計簡潔,利用最少的軟體和開銷,提供最有效的功能。

——(3)堅固性:路由演算法處於非正常或不可預料的環境時,如硬體故障、負載過高或操作失誤時,都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上,所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗,並在各種網路環境下被證實是可靠的。

——(4)快速收斂:收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時,路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路,引發重新計算最佳路徑,最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。

——(5)靈活性:路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如,某個網段發生故障,路由演算法要能很快發現故障,並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。

路由演算法按照種類可分為以下幾種:靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一致,下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。

鏈路狀態演算法(也稱最短路徑演算法)發送路由信息到互聯網上所有的結點,然而對於每個路由器,僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法(也稱為Bellman-Ford演算法)則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息,但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說,鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處,而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。

由於鏈路狀態演算法收斂更快,因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面,鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間,因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別,兩種演算法在大多數環境下都能很好地運行。

最後需要指出的是,路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由,通過一定的加權運算,將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中,作為尋徑的標准。通常所使用的度量有:路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。

5、新一代路由器

由於多媒體等應用在網路中的發展,以及ATM、快速乙太網等新技術的不斷採用,網路的帶寬與速率飛速提高,傳統的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因為傳統路由器的分組轉發的設計與實現均基於軟體,在轉發過程中對分組的處理要經過許多環節,轉發過程復雜,使得分組轉發的速率較慢。另外,由於路由器是網路互連的關鍵設備,是網路與其它網路進行通信的一個「關口」,對其安全性有很高的要求,因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔,這樣就使得路由器成為整個互聯網上的「瓶頸」。

傳統的路由器在轉發每一個分組時,都要進行一系列的復雜操作,包括路由查找、訪問控製表匹配、地址解析、優先順序管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率,降低了分組轉發速率和轉發的吞吐量,增加了CPU的負擔。而經過路由器的前後分組間的相關性很大,具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到達,這為分組的快速轉發提供了實現的可能與依據。新一代路由器,如IPSwitch、TagSwitch等,就是採用這一設計思想用硬體來實現快速轉發,大大提高了路由器的性能與效率。

新一代路由器使用轉發緩存來簡化分組的轉發操作。在快速轉發過程中,只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個分組進行傳統的路由轉發處理,並把成功轉發的分組的目的地址、源地址和下一網關地址(下一路由器地址)放人轉發緩存中。當其後的分組要進行轉發時,茵先查看轉發緩存,如果該分組的目的地址和源地址與轉發緩存中的匹配,則直接根據轉發緩存中的下一網關地址進行轉發,而無須經過傳統的復雜操作,大大減輕了路由器的負擔,達到了提高路由器吞吐量的目標。

❾ 的節點路由選擇演算法,有哪些

路由選擇演算法」是否等於「路由演算法」?肯定不等路由選擇演算法是選擇路徑路由演算法要考慮響應,帶寬,跳數等等不能把書讀死了. 4.2 路由選擇及其演算法 4.2.2 動態路由選擇策略節點路由選擇要依靠網路當前的狀態信息來決定的策略稱動態路由選擇策略,這種策略能較好地適應網路流量、拓撲結構的變化,有利於改善網路的性能。但由於演算法復雜,會增加網路的負擔,有時會因反應太快引起振盪或反應太慢不起作用。獨立路由選擇、集中路由選擇和分布路由選擇是三種動態路由選擇策略的具體演算法。(1)獨立路由選擇在這類路由演算法中,節點僅根據自己搜到的有關信息作出路由選擇的決定,與其它節點不交換路由選擇信息,雖然不能正確確定距離本節點較遠的路由選擇,但還是能較好地適應網路流量和拓撲結構的變化。一種簡單的獨立路由選擇演算法是 Baran 在1964年提出的熱土豆(Hot Potato)演算法。當一個分組到來時,節點必須盡快脫手,將其放入輸出列最短的方向上排隊,而不管該方向通向何方。(2)集中路由選擇集中路由選擇也象固定路由選擇一樣,在每個節點上存儲一張路由表。不同的是,固定路由選擇演算法中的節點路由表由手工製作,而在集中路由選擇演算法中的節點路由表由路由控制中心RCC(Routing Control Center)定時根據網路狀態計算、生成並分送各相應節點。由於RCC利用了整個網路的信息,所以得到的路由選擇是完美的,同時也減輕了各節點計算路由選擇的負擔。(3)分布路由選擇採用分布路由選擇演算法的網路,所有節點定其地與其每個相鄰節點交換路由選擇信息。每個節點均存儲一張以網路中其它每個節點為索引的路由選擇表,網路中每個節點佔用表中一項,每一項又分為兩個部分,即所希望使用的到目的節點的輸出線路和估計到目的節點所需要的延遲或距離。度量標准可以是毫秒或鏈路段數、等待的分組數、剩餘的線路和容量等。對於延遲,節點可以直接發送一個特殊的稱作「回聲」(echo)的分組,接收該分組的節點將其加上時間標記後盡快送回,這樣便可測出延遲。有了以上信息,節點可由此確定路由選擇。 -------------------------------------------- ——路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用,採用何種演算法往往決定了最終的尋徑結果,因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標: ——(1)最優化:指路由演算法選擇最佳路徑的能力。 ——(2)簡潔性:演算法設計簡潔,利用最少的軟體和開銷,提供最有效的功能。 ——(3)堅固性:路由演算法處於非正常或不可預料的環境時,如硬體故障、負載過高或操作失誤時,都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上,所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗,並在各種網路環境下被證實是可靠的。 ——(4)快速收斂:收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時,路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路,引發重新計算最佳路徑,最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。 ——(5)靈活性:路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如,某個網段發生故障,路由演算法要能很快發現故障,並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。 ——路由演算法按照種類可分為以下幾種:靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一致,下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。 ——鏈路狀態演算法(也稱最短路徑演算法)發送路由信息到互聯網上所有的結點,然而對於每個路由器,僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法(也稱為Bellman-Ford演算法)則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息,但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說,鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處,而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。 ——由於鏈路狀態演算法收斂更快,因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面,鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間,因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別,兩種演算法在大多數環境下都能很好地運行。 ——最後需要指出的是,路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由,通過一定的加權運算,將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中,作為尋徑的標准。通常所使用的度量有:路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。

❿ 目前使用的兩種常見動態路由協議演算法是什麼方法

根據路由演算法對網路變化的適應能力,主要分為兩種類型:
靜態路由選擇策略——即非自適應路由選擇,其特點是簡單和開銷較小,但不能及時適應網路狀態的變化。
動態路由選擇策略——即自適應路由選擇,其特點是能較好地適應網路狀態的變化,但實現起來較為復雜,開銷也比較大。
網際網路的路由選擇協議
有關路由選擇演算法的幾個基本概念
分層次的路由選擇協議
內部網關協議和外部網關協議
距離向量演算法,鏈路狀態演算法
路由信息協議RIP(Routing
Information
Protocol)
開放最短路徑優先OSPF(Open
Shortest
Path
First)
外部網關協議EGP,BGP
路由選擇演算法的幾個基本概念
理想的路由演算法
演算法必須是正確的和完整的。
演算法在計算上應簡單。
演算法應能適應通信量和網路拓撲的變化,這就是說,要有自適應性。
演算法應具有穩定性。
演算法應是公平的。
演算法應是最佳的。
費用或代價
在研究路由選擇時,需要給每一條鏈路指明一定的費用或代價。
這里「代價」並不一定是僅指
「錢」,而是由一個或幾個因素綜合決定的一種度量(metric),如鏈路長度、數據率、鏈路容量、是否要保密、傳播時延等,甚至還可以是一天中某一個小時內的通信量、結點的緩存被佔用的程度、鏈路差錯率等。
不同的要求下,各種因素的權值可能不同。
網際網路採用分層次的路由選擇協議。
網際網路的規模非常大。如果讓所有的路由器知道所有的網路應怎樣到達,則這種路由表將非常大,處理起來也太花時間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會使網際網路的通信鏈路飽和。
許多單位不願意外界了解自己單位網路的布局細節和本部門所採用的路由選擇協議(這屬於本部門內部的事情),但同時還希望連接到網際網路上。

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