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    行業動態

    路由表及路由的選擇算法

    • 作者:成都新海力
    • 發布時間:2020-02-26
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    1、下一站選路的基本思想


    路由表僅指定從該路由器到目的地路徑上的下一步,而不知道到達目的地的完整路徑。

    2、標準的IP路由表包含許多(N,R)對序偶

    N:目的網絡的IP地址

    R:到N路徑上的下一個路由器的IP地址。

    基本的下一站路由選擇算法:

    RouteDatagram(Datagram, RoutingTable)

    從Datagram中提取目的IP地址D,計算netid網絡號N;

    if N與路由器直接連接的網絡地址匹配

    Then 在該網絡上直接投遞(封裝、物理地址綁定、發送等)

    ElseIf RoutingTable 中包含到N的路由

    Then 將Datagram發送到RoutingTable中指定的下一站

    Else 路由選擇錯誤



    靜態路由和動態路由

    靜態路由是由人工建立和管理的,不會自動發生變化,必須手工更新以反映互聯網拓撲結構或連接方式變化。

    靜態路由的特點:

    優點:

    安全可靠、簡單直觀,避免了動態路由選擇的開銷。

    劣勢:

    不適用于復雜的互聯網結構:建立和維護工作量大,容易出現路由環。

    互聯網出現故障,靜態路由不會自動做出更改

    適用環境:不太復雜的互聯網結構

    動態路由可以通過自身學習,自動修改和刷新路由表。動態路由要求路由器之間不斷的交換路由信息。

    動態路由的特點:

    優點:

    更多的自主性和靈活性

    劣勢:

    交換路由信息需要占用網絡帶寬;路由表的動態修改和刷新需要占用路由器的內存和CPU處理時間,消耗路由器的資源。

    適用環境:拓撲結構復雜、網絡規模龐大的互聯網自動排除錯誤路徑,自動選擇性能更優的路徑

    路徑度量值metric

    metric表征路徑優劣的數值,metric越小,說明路徑越好。

    metric的計算可以基于路徑的一個特征,也可以基于路徑的多個特征。

    跳數:IP數據報到達目的地必須經過的路由器個數。

    帶寬:鏈路的數據能力。

    延遲:將數據從源送到目的地所需的時間。

    負載:網絡中(如路由器中或鏈路中)信息流的活動數量。

    可靠性:數據傳輸過程中的差錯率。

    開銷:一個變化的數值,通??梢愿鶕?、建設費用、維護費用、使用費用等因素由網絡管理員指定。

    路由選擇協議

    1、使用動態路由的基本條件

    路由器運行相同的路由選擇協議,執行相同的路由選擇算法。
    2、廣泛采用的路由選擇協議

    路由信息協議RIP:利用向量-距離算法

    開放式最短路徑優先協議OSPF:利用鏈路-狀態算法

    3、路由收斂

    含義:互聯網中的所有路由器都運行著相同的、精確地、足以反映當前互聯網拓撲結構的路由信息。

    快速收斂是路由選擇協議最希望具有的特征。

    路由選擇算法

    1、向量-距離路由選擇算法

    路由器周期性地向其相鄰路由器廣播自己知道的路由信息,用以通知相鄰路由器自己可以到達的網絡以及到達該網絡的距離。相鄰路由器可以根據收到的路由信息修改和刷新自己的路由表。

    優點:

    算法簡單、易于實現

    缺點:

    慢收斂問題:路由器的路徑變化需要像波浪一樣從相鄰路由器傳播出去,過程緩慢

    需要交換的信息量大:與自己的路由表的大小相似

    適用環境:路由變化不劇烈的中小型互聯網

    2、鏈路-狀態路由選擇算法

    基本思想:互聯網上的每個路由器周期性地向其它路由器廣播自己與相鄰路由器的連接關系,互聯網上的每個路由器利用收到的路由信息畫出一張互聯網拓撲結構圖。利用畫出的拓撲結構圖和最短路徑優先算法,計算自己到達各個網絡的最短路徑。



    OSPF路由選擇協議

    優點:

    收斂速度快;支持服務類型選擇;提供負載均衡和身份認證。

    缺點:

    要求較高的路由器處理能力;一定的帶寬需求。

    適用環境:規模龐大、環境復雜的互聯網

    兩者原理性差異:

    向量-距離路由選擇算法

    不需要路由器了解整個互聯網的拓撲結構;通過相鄰的路由器了解到達每個網絡的可能路徑。

    鏈路-狀態路由選擇算法

    依賴于整個互聯網的拓撲結構圖;利用整個互聯網的拓撲結構圖得到SPF樹,進而由SPF樹生成路由表。
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