路由算法是路由协议必须高效地提供其功能，尽量减少软件和应用的开销。
路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。
关于路由器如何收集网络的结构信息以及对之进行分析来确定最佳路由，有两种主要的路由算法：总体式路由算法和分散式路由算法。采用分散式路由算法时，每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息——而没有网络中的每个路由器的信息。这些算法也被称为DV（距离向量）算法。采用总体式路由算法时，每个路由器都拥有网络中所有其他路由器的全部信息以及网络的流量状态。这些算法也被称为LS（链路状态）算法。
收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。
路由算法的核心是路由选择算法，设计路由算法时要考虑的技术要素有：
1、选择最短路由还是最佳路由；
2、通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式；
3、采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法；
4、考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源；
5、确定采用静态路由还是动态路由。
各路由算法的区别点包括：静态与动态、单路径与多路径、平坦与分层、主机智能与路由器智能、域内与域间、链接状态与距离向量。
链接状态算法（也叫做短路径优先算法）把路由信息散布到网络的每个节点，不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。
距离向量算法（也叫做 Bellman-Ford算法）中每个路由器发送路由表的全部或部分，但只发给其邻居。
也就是说，链接状态算法到处发送较少的更新信息，而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。
metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准，如路径长度。
路由选择协议（Routing protocol）
当两台非直接连接的计算机需要经过几个网络通信时，通常就需要路由器。路由器提供一种方法来开辟通过一个网状联结的路径。路由选择协议的任务是，为路由器提供他们建立通过网状网络最佳路径所需要的相互共享的路由信息。
当一个计算机发送一个分组时，在网络上网络协议栈的每一层都附加一些信息给它。在接收方的对等层协议可以读出这些信息。这些信息类似于通信会话的某些部分。网络层的协议附加路由选择信息，这可能是通过一个网络的完整的路径或是一些指示分组应该采用那条路径的优先值。发送方添加的网络层信息只能由路由器或接收方的网络层协议读取。中继器和桥接器不能识别网络层信息，只能传送和转发分组。
Routing Algorithms 路由选择算法
一个路由器设备可能有两个或多个可以发送数据分组的端口。它必须有一张转发表（forwarding table）为每一个端口标明一个特定地址。早期路由器不和其它路由器交换网络上有关路由器的信息，因此，一个路由器通常沿着每条路径发送数据分组，分组充满网络，并且发送的一些分组在网络上无休止地循环。
为了避免这些问题，路由器可以依赖人工编程把选择的路径输进设备。这被称为静态路由选择。动态路由选择是一个更好的方式，它依靠路由器收集网络信息和建立自己的路由表。路由器相互交换路由表，并且归并这些路由信息建立更新的路由表。从其它路由器上获得的信息，提供到网络上目的站点的路由中继（hop）数或与路径相关的费用。同时，每个路由选择设备上的路由表，应该包含大体上一致的路由选择信息。
路由选择协议基本上有两类：距离向量和链路状态，将在下面用两段文字介绍这两类协议。
距离向量路由选择协议的分组传送路由是根据到接收站的hop数或费用决定的，这些信息由各相邻的路由器提供。技术上通常都遵循Bellman－Ford算法。
一个路由器有几个端口，每个端口都有指定的价值，这些价值是由网络管理员设定的。用使用一条线路实际费用的多少，作为一种衡量手段表明一条线路比另一条好或坏。此外，相邻的那些路由器告诉它们把分组送往目的站要花费的代价。路由器将端口的价值加到相邻路由器的价值上，如下面的例子：端口1价值10 + 相邻路由器价值17＝27。
端口2价值20 + 相邻路由器价值5＝25。
端口3价值30 + 相邻路由器价值7＝37。
在这种情况下，路由器将通过端口2传送分组，因为它表明到接收站的代价最少。假如有必要，用邻接端口2的路由器再计算到下一个路由器的路径价值。
路由信息，如下一个hop的地址等都存在表中，并且路由器大约每隔30秒互相交换表。初始时，每一个网络只知道直接相连的路由器。当一个路由器得到
一张表，它将表项与自己的表进行比较。根据这些信息，它用新增路由或删除路由来修改表。表中信息包含：网络号；端口号；价值度量；下一个hop的地址。
价值度量是路由器向前传送分组到网中下一个路由器时选择路径所用的量值。通用距离向量路由选择协议有：
路由选择信息协议（RIP）是一个首先在Xerox网络系统（XNS）中实现，而后又在Novell的NetWare中实现的距离向量路由选择协议。
内部网关路由选择协议（IGRP）是由Cisco开发的距离向量路由选择协议。
路由选择表维护协议（RTMP）是一个在两个AppleTalk区中选取最佳路径的Apple协议，大约每10秒广播一次。
距离向量路由选择不适合于有几百个路由器的大型网或经常要更新的网。在大型网中，表的更新过程可能过长，以至于最远的路由器的选择表不大可能与其它表同步更新。在这种情况下，链路状态路由选择更可取些。另外，链路状态协议能够为安全起见把机密信息隔离在特殊区域，或避开网上正在进行计算机辅助设计（CAD）、多媒体通讯等拥挤区域。并且，路由选择信息表在必要时进行交换而不是规律性地交换，这样可以减少网络上的信息流量。
链路状态路由选择比距离向量路由选择需要更强的处理能力，但它可以对路由选择过程提供更多的控制和对变化响应更快。路由选择可以基于避开拥塞区、线路的速度、线路的费用或各种优先级别。Dijkstra算法用于计算路由，根据如下：分组到达目的站经过的路由器数量，这叫做路由中继（hop），并且hop数越少越好。
局域网间传输线路的速度。有些路由使用低速异步连接，而另一些路由使用高速数字链路。
信息拥塞将造成延迟。如果一台工作站传送一个大文件，路由器可以通过不同的路径发送分组以避免交通阻塞。
路由的费用
路由的费用，网络管理员定义的一个度量，通常是根据传输介质确定的。最便宜的路径可能不是最快的，但对某些类型的传输却更为可取。
最常用的链路状态路由选择协议是优先开放最短路径（OSPF），它和OSI的中间系统到中间系统（IS－IS）是类似的。OSPF的原型是Proten开发的，是从OSIIS －IS的一个早期版本中派生出来的。 OSPF在Internet和TCP／IP网上IP通信的路由选择中使用。IS－IS既可在IP通信中使用，也可在OSI通信中使用。
OPSF路由选择表
OPSF路由选择表仅当在需要时更新，而不是定时更换。这有效地减少了通信流量和节省了网络带宽。通过网络的路径由上述标准选定。一个网络管理员可以根据信息传送的类型编制通过网络的路径。例如，当线路有较高数据传输率时，即使通过网络的那条路径有较多的hop数也是很可取的；另一方面，对于不大重要的信息将安排在低速低值的线路上传送。
Autonomous Environments 自治环境
Internet路由选择（TCP／IP）和OSI路由选择使用了一个自治系统（AS）或管理区域（AD）的概念，可以简单地理解成区域（domains）。一个区域是一些使用相同路由选择协议的主机和路由器的集合，如图R－11中所示，它们使用相同的路由选择协议和由单一机构管理。换句话说，一个区域可以是一所大学或其它机构管理的一个互联网。例如Internet是一个由教育部门、政府机关和各个公司管理的自治系统链接起来的互联网络。
每个机构都有自己的内部网络，通过外部网关与Internet网连接（Internet 网以前把路由器称作网关，但现在已把它们叫做路由器了）。Internet有内部网关协议和外部网关协议。OSI协议也使用了自治系统的概念，但在一个区域内的路由选择称为域内路由选择，区域之间的路由选择称为域间路由选择。
内部／域内协议
有许多种内部网关协议，并有几种在Internet网上常用，这些协议已在条目“AppleTalk路由选择”，“Internet路由选择”和“OSI的路由选择”中讨论。地址解析协议（ARP）是一个Internet（TCP／IP）协议，它为内部路由器传递数据报提供了一种方法。
路由选择信息协议（RIP）是一种距离向量路由选择协议。
优先开放最短路径（OSPF）是一种链路状态路由选择协议，它优于RIP。OSPF
是Internet网中最常用的内部网关协议，但OSI IS－IS协议也用于Internet。端系统到中间系统（ES－IS）是OSI公布的一种协议，它帮助端系统（如用户的计算机）寻找定位路由器，并提供一种方法使路由器告知端系统（ES）它们的存在。
中间系统到中间系统（IS－IS）也是OSI的一种路由选择协议，它为一个域内两个路由器之间传送信息分组提供动态路由。IS－IS是一种链接状态协议。
内部网关路由选择协议（IGRP）是Cisco开发的一种距离向量路由选择协议。外部／域间协议
在自治域的边界是路由器（以前在Internet网上被称为网关）。这些路由器和其它路由器用外部协议或Internet术语的外部网关协议（EGP）交换信息。
外部网关协议（EGP）是Internet上最初的域间路由选择协议。现在它已被周边网关协议（BGP）取代了。支持EGP的路由器也必须支持BGP。
周边网关协议（BGP）提供有关相邻点可达性信息。BGP可以减低带宽需求，这是因为路由选择信息是增量交换的，而不是在路由器间发送路由选择数据库信息。BGP也提供了基于策略的算法，使网络管理者对路由选择有较多的控制权，例如对某些信息传输实行优化的能力。
域间路由选择协议（IDRP）是一种OSI无连接分组（CLNP）的OSI路由选择协议。IDRP包含路由选择的策略，但它不大可能在Internet上代替BGP。IDRP可用一种协议进行IP和CLNP的域间路由选择来增加对IP的支持。
距离向量路由算法(Bellman-Ford Routing Algorithm)，也叫做最大流量演算法(Ford-FulkersonAlgorithm)，其被距离向量协议作为一个算法，如RIP, BGP, ISO IDRP, NOVELL IPX。使用这个算法的路由器必须掌握这个距离表(它是一个一维排列-“一个向量”)，它告诉在网络中每个节点的最远和最近距离。在距离表中的这个信息是根据临近接点信息的改变而时时更新的。表中数据的量和在网络中的所有的接点(除了它自己本身)是等同的。这个表中的列代表直接和它相连的邻居，行代表在网络中的所有目的地。每个数据包括传送数据包到每个在网上的目的地的路径和距离/或时间在那个路径上来传输(我们叫这个为“成本”)。这个在那个算法中的度量公式是跳跃的次数，等待时间，流出数据包的数量，等等。在距离向量路由算法中，相邻路由器之间周期性地相互交换各自的路由表备份。当网络拓扑结构发生变化时，路由器之间也将及时地相互通知有关变更信息。
路由协议
路由器提供了异构网互联的机制，实现将一个网络的数据包发送到另一个网络。而路由就是指导IP数据包发送的路径信息。路由协议就是在路由指导IP
数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有路由器知道到其它路由器的路径。总之，路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构；路由协议与路由器协同工作，执行路由选择和数据包转发功能。
路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括
RIP,IGRP,EIGRP,OSPF。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。
routed protocol（可被路由的协议）和routing protocol（路由协议）经常被混淆。可被路由的协议（Routed Protocol）由路由协议(Routing Protocol）传输，前者亦称为网络协议。这些网络协议执行在源与目的设备的用户应用间通信所需的各种功能。网络协议发生在OSI参考模型的上四层：传输层、会话层、表示层和应用层。
routed protocol在网络中被路由，例如IP、DECnet、AppleTalk、Novell NetWare、OSI、Banyan VINES和Xerox Network System(XNS)。而路由协议是实现路由算法的协议，简单地说，它给网络协议做导向。路由协议如：IGRP、EIGRP、OSPF、EGP、 BGP、IS-IS及RIP等。
路由协议作用是产生路由表,维护路由表。
路由协议是指为可路由协议提供路由选择服务的协议，路由协议的服务对象是可路由协议，路由器节点通过路由协议实现路由表的自动维护，目前主要的路由协议包括RIP,IGRP,OSPF,BGP等。
可路由协议是指可以通过路由表来确定去向和路径的协议，是受路由协议服务的协议，是实现在网络层设备之间进行通信的协议，它们能够完成不同网段间的通信，可路由协议主要有IP/TCP协议栈中的IP协议，IPX/SPX协议栈中的IPX协议，这些协议可以给网络设备分配网络号和主机号。
可路由协议是定义数据包内各个字段的格式和用途的网络层封装协议，该网络层协议允许将数据包从一个网络设备转发到另一个网络设备。常见的可路由协议有TCP/IP协议栈中的IP协议、Nover IPX/SPX协议栈的IPX协议。可路由协议也可称为被路由协议，它是网络层协议的支撑，象IP，IPX等，同时一个协议被成为可路由协议必须能够给每台独立的设备分配网络号和主机号。如IPX只要求分配网络号，因为它使用主机的MAC作为物理地址，而IP是要求你提供一个地址和子网掩码，通过它们的与运算得到网络号的，所以它们是可路由协议，NetBEUI 协议不是可路由协议，因为它不提供第三层的支持，它仅是一个小型的快速的高效协议，仅限制在一个网段中运行。同时可路由协议是根据上层协议将数据封装到IP包里。
路由协议是运行终端系统上的协议，主要用来进行相互通信。
不可路由的传输协议，也就是传输协议可不可以路由（Routale or Nonroutable）的意思，数据能不能使用这个传输协议，通过路由器将数据传送到其他网络网段。换言之，可不可以路由，表示这个协议的信息包格式可否被路由器接受。TCP/IP、IPX/SPX属于可路由的协议，NetBUEI则属于不可路由的协议。
不可路由的协议通常通过网桥、集线器或中继器传送数据。
路由可以静态配置，也可以通过路由协议自动生成。路由协议能够自动发现和计算路由，并在拓扑变化时自动更新，无需人工维护，适用于复杂的网络。
路由协议：路由器用来计算、维护网络路由信息的协议，通常有一定的算法，工作在传输层或应用层。常见的路由协议：RIP、OSPF、BGP。
可路由协议：可被路由器转发的协议，工作在网络层。常见的可路由协议有IP、IPX等。
路由协议和可路由协议之间的关系：routing protocol负责学习最佳路径，而routed protocol根据最佳路径将来自上层的信息封装在IP包里传输。
从所有的源结点到一个给定的目的结点的最优路由的集合形成了一个以目的结点为根的树，称为汇集树；路由算法的目的是找出并使用汇集树。
(一)有类路由协议
1、有类路由协议的特点是发送路由更新包的时候不携带路由条目的子网掩码
2、有类路由协议在路由传递过程中使用路由发送和接收规则。
有类路由协议更新发送规则：
检查路由更新网络是否与发送端口同一主网
1).若否，路由更新自动汇总成主类网络
2).若是，继续检查更新的路由是否与发送接口的掩码一致
a. 是，发送更新
b. 否, 忽略更新
有类路由协议更新接收规则：
将网络地址和接收接口的网络地址进行比较,判断是否处于同一主网络
1).处于同一主网络,直接赋予该网络地址接收接口的掩码并写入路由表
2).不处于同一主网络,首先查看路由表中是否存在该主网络的任一子网
a.不存在,接收该网络地址,并赋予该网络地址一个有类掩码,同时写入路由表
b.存在,忽略该路由更新并丢弃
3、有类路由协议的特性：
1)同一个主网络下的子网若掩码不一致，则会出现子网丢失，即不支持VLSM
2)在边界路由器上面会产生自动汇总，并且这个自动汇总是无法关闭的。
对于不连续子网，必然导致多个路由器通告相同的路由更新(汇总后的),这样将导致网络不正常，所以不支持不连续子网。对于连续子网，则是支持的。
3)那么有类路由协议包括：RIPV1 IGRP
(二)无类路由协议
1、无类路由协议的特点是发送路由更新包的时候携带自己的子网掩码
2、无类路由协的特性： 1)因为发送子网掩码，可以支持VLSM，
2)在边界路由器上面的自动汇总可以关闭，可以支持不连续子网。
3)无类路由协议包括：RIPV2 EIGRP OSPF ISIS BGPV4
4)基于现在我们所使用的网段一般都是VLSM，所以，我们现在都会使用无类的路由协议。
总结：
有类路由协议和无类路由协议的本质区别就是在发送路由更新时是否发送子网掩码。所以有类无类协议的不同就在于是否支持VLSM（可变长子网mask）。有类的不发送mask，不支持VLSM，无类的反之。默认情况下无类协议和有类协议一样，在边界路由器上自动进行汇总（OSPF不在边界自动汇总）。有类路由协议，自动汇总不可关闭。所以不支持不连续子网；而无类协议可以关闭这个该死的自动汇总功能，改用手工方式进行汇总，所以支持不连续子网。
一、有类路由协议
代表：RIPv1、IGRP （RIPv1和IGRP都是距离矢量有类别的路由选择协议）
特点：1、在发送的update包中不携带子网掩码信息
2、在主类边界路由器执行自动汇总，并且该自动汇总无法人工关闭
3、不支持VLSM，即同一个主网络下的子网若掩码长度不一致则会出现子网丢弃
的情况
主类边界路由器：如果某台Router上配置了多个网段，其中某些网段的信息必段通过某一个特定的网段向其它Router进行通告，而这个特定的网段与其它网段分属于不同的主类网络，那么这台Router就是主类边界路由器。
二、无类路由协议
代表：RIPV2 EIGRP OSPF ISIS BGPV4
特点： 1、在发送的update包中携带子网掩码信息
2、部分无类协议（如：RIPV2 EIGRP）在主类边界路由器执行自动汇总功能是
打开的，并且该自动汇总可以人工关闭
3、支持VLSM，即同一个主网络下的子网若掩码长度不一致不会出现子网丢弃
路由算法是路由协议必须高效地提供其功能，尽量减少软件和应用的开销。 路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。 关于路由器如何收集网络的结构信息以及对之进行分析来确定最佳路由，有两种主要的路由算法：总体式路由算法和分散式路由算法。采用分散式路由算法时，每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息——而没有网络中的每个路由器的信息。这些算法也被称为DV（距离向量）算法。采用总体式路由算法时，每个路由器都拥有网络中所有其他路由器的全部信息以及网络的流量状态。这些算法也被称为LS（链路状态）算法。 收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。 路由算法的核心是路由选择算法，设计路由算法时要考虑的技术要素有： 1、选择最短路由还是最佳路由； 2、通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式； 3、采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法； 4、考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源； 5、确定采用静态路由还是动态路由。 各路由算法的区别点包括：静态与动态、单路径与多路径、平坦与分层、主机智能与路由器智能、域内与域间、链接状态与距离向量。 链接状态算法（也叫做短路径优先算法）把路由信息散布到网络的每个节点，不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。 距离向量算法（也叫做 Bellman-Ford算法）中每个路由器发送路由表的全部或部分，但只发给其邻居。 也就是说，链接状态算法到处发送较少的更新信息，而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。 metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准，如路径长度。
路由算法及分类 路由算法及分类： 1、非自适应算法，静态路由算法 不能根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表，使用静态路由表，也称为固定式路由选择算法。 特点：简单，开销少；灵活性差。 2、自适应算法，动态路由算法 可根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表。 特点：开销大；健壮性和灵活性好。 3、最优化原则（optimality principle） 如果路由器J 在路由器I 到K 的最优路由上，那么从J 到K 的最优路由会落在同一路由上。 4、汇集树（sink tree） 从所有的源结点到一个给定的目的结点的最优路由的集合形成了一个以目的结点为根的树，称为汇集树； 路由算法的目的是找出并使用汇集树。 几种典型的路由选择算法： 1、最短路径路由算法（Shortest Path Routing） 1）基本思想 构建子网的拓扑图，图中的每个结点代表一个路由器，每条弧代表一条通信线路。为了选择两个路由器间的路由，算法在图中找出最短路径。
2）测量路径长度的方法 结点数量 地理距离 传输延迟 距离、信道带宽等参数的加权函数 3）Dijkstra算法 每个结点用从源结点沿已知最佳路径到本结点的距离来标注，标注分为临时性标注和永久性标注； 初始时，所有结点都为临时性标注，标注为无穷大； 将源结点标注为0，且为永久性标注，并令其为工作结点； 检查与工作结点相邻的临时性结点，若该结点到工作结点的距离与工作结点的标注之和小于该结点的标注，则用新计算得到的和重新标注该结点； 在整个图中查找具有最小值的临时性标注结点，将其变为永久性结点，并成为下一轮检查的工作结点； 重复第四、五步，直到目的结点成为工作结点； 2、洪泛及选择洪泛算法 1）洪泛算法（Flooding） 属于静态路由算法 a)基本思想 把收到的每一个包，向除了该包到来的线路外的所有输出线路发送。
分布式算法设计基础 第四章路由算法（Routing Algorithms） 一般地，一个进程并不直接用一个其他每一个结点联结，一个结点能够直接发送信息邮包的结点集合称之为该结点的邻居。所谓路由是一个刻画决策过程的术语，根据这个决策过程，一个结点选择其邻居结点中的一个（或一个以上），使这条路上的邮包最终到达目的地。设计路由算法的目的是对每个结点产生一个决策过程，以便执行该功能并确保每个邮包的投递。 显然，每个结点都要保留网络拓扑结构的一些信息作为（局部）决策的工作基础，我们把这些信息与路由表联系在一起，根据这些表的引导，路由问题可以很自然地分成两部分： （1）表计算在网络初始化的时候计算路由表，且当网络拓扑结构发生改变时，该表必须重新计算更新； （2）邮包转递通常，我们从以下几个方面来判断和评价一个“好”的路由方法： （3）正确性算法必须把递交给网络的每一个邮包投递到它的最终目的地； （4）复杂性路由表的计算算法应该尽可能地使用极少的信息、时间和存储； （5）有效性算法必须经过“好”的路径发送邮包，例如，路径只承受小的时间延迟，并且保证整个网络高度流畅（通畅）。若一个路由算法使用“最佳”路径，则该算法称为最优的，令人满意的； （6）健壮性在拓扑结构被改变的情况下（如增加或删除一个结点和通道），算法能自动更新路由表，以便在修改后的网络中执行路由选择功能； （7）适应性算法应能调整路由表以便平衡通道和结点负载，以免这些要经过的结点和通道过于忙碌； （8）公平性算法应该以相同的优先级公平地为每个用户提供服务。 这些标准并不一定都能达到，其中一些有时候是相互冲突的，大多数算法只能针对其中的一部分是比较好的。 一般地，网络的拓扑结构抽象地用一个图来表示，于是，算法的最优性依赖于图中什么是“最佳”路径。有几种“最佳”的概念，每一种都与
路由器原理及常用的路由协议、路由算法 近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。 1 网络互连 把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。 1.1 网桥互连的网络 网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。 网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相
同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。 网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。 1.2 路由器互连网络 路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。 路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。 IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。 网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网
对路由算法的讨论 电气学院自动化1313 金莉萍131001260305 摘要：路由算法是提高路由协议功能，尽量减少路由时所带来开销的算法。路由算法在路由协议中起着至关重要的作用，采用何种算法往往决定了最终寻径结果。本文就对各路由算法在不同模型下，综合对比它们路径选择的差异以展开研究讨论。 关键词：路由算法差异不同模式研究讨论 随着科学技术的飞速发展，不仅传统业务流量大大增加，而且出现了许多新业务，如语音、数据和多媒体应用等对网络传输质量的要求差别很大，关于IP网络相关问题变得日益尖锐，特别是宽带业务，对网络性能加转发速度、流量控制以及网络的可扩展性等提出了较高的要求、随着主干网链路传输速度的不断提高，IP网络中节点上的包转发成了网络的瓶颈，在不断地需求下，人们提出了新的高效的路由算法，这种算法是通过提高网络的调节和控制功能使流量分布更加合理，以达到尽可能减少网络阻塞、最小的网络代价、分布的网络负载等目标。路由算法，又名选路算法，可以根据多个特性来加以区分。实现路由算法的软件必须运行在物理资源有限的计算机上时高效尤其重要。路由算法必须健壮，即在出现不正常或不可预见事件的情况下必须仍能正常处理，例如硬件故障、高负载和不正确的实现。因为路由器位于网络的连接点，当它们失效时会产生重大的问题。最好的路由算法通常是那些经过了时间考验，证实在各种网络条件下都很稳定的算法。 就我看来，一个理想的路由算法应该在计算上应简单。路由选择的计算不应使网络通信量增加太多的额外开销。 算法应具有稳定性。在网络通信量和网络拓扑结构相对稳定的情况下，路由算法应收敛于一个可以接受的解，而不应使得出的路由不停的变化。 算法必须是正确的和完整的。这里，“正确”的含义是指沿着各路由表所指引的路由，分组一定能够最终到达目的网络和目的主机。 算法应能适应通信量和网络拓扑的变化，这就是说要有自适应性。当网络中的通信量发生变化时，算法能自适应的改变路由以均衡个链路的负载。等某个或某些节点、链路发生故障不能工作，或者修理好了再投入运行时，算法也能及时的改变路由。有时称这种自适应性为“稳健性”。 算法应是最佳的。路由选择算法应当能够找出最好的路由，使得分组平均延时最小而网络的吞吐量最大。我们希望得到“最佳”的算法，但这并不是最重要的。对于某些网络，网络的可靠性有时要比最小的分组平均延时或最大吞吐量更加重要。因此，所谓“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。 一个实际的路由选择算法，应尽可能接近于理想算法。在不同的应用条件下对以上提出的六个方面也可有不同的侧重。 所以，路由是个非常复杂的问题，因为它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。 路由算法应是公平的。路由选择算法应对所有用户（除了少数优先级高的用户）都是平等的。例如，若仅仅使某一对用户的端到端时延为最小，但却不考虑其他的广大用户，这就明显的不符合公平性的要求。 路由算法的核心是路由选择算法，常见的路由选择算法有最短路径法、扩散法、基于流量的路由选择、距离向量路由选择、链路状态路由选择、分级路由选择、移动主机的路由选择、组播路由选择、广播路由选择。 这种算法是个非常复杂的问题，因为它是网络中的所有节点共同协调工作的结果。其次，路由选择的环境往往是不断变化的，而这种变化有时无法事先知道，例如，网络中出现了某些故障。此外，当网络发生拥塞时，就特别需要有能缓解这种拥塞的路由选择策略，但恰好在这种条件下，很难从网络中的各结点获得所需的路由选择信息。
路由算法介绍 网络层的作用：1、路由选择 2、网络互连 3、拥塞控制 4、为上层提供服务 网络层的主要功能是将分组从源机器路由到目标机器。完成路由选择的路由算法是网络层设计的最主要内容。 路由算法：它负责确定一个进来的分组应该被传送到哪一条输出线路上。 如果是数据报子网，将在每一个分组到达时作此决定 如果是虚电路子网，是在虚电路建立时决定，该连接上所有分组都将沿此线路传输 路由算法设计必须考虑的问题：正确性简单性健壮性稳定性公平性最优性路由算法的原则：按照某种指标(传输延迟,所经过的站点数目等)找到一条从源节点到目标节点的较好路径。 静态算法：不会根据当前测量或者估计的流量和拓扑结构，来调整它们的路由决策，所有的路由选择是预先在离线情况下计算好的，在网络启动的时候被下载到路由器中。 1、最短路径路由：
如图所示，图中的每个节点代表一台路由器，每条弧代表一条通信线路，线路上的数字是它的开销。现在我们想找到从A到D的最短路径。过程： （1）节点A标记为永久节点，依次检查每一个与A相邻的节点，并检查它们与A之间的距离。 （2）如果新的标记距离小于该节点原来的标记，说明找到了一条更短路径，该节点需要重新标记，作为暂时性标记 （3）检查整个图中所有有暂时性标记的节点，使其中具有最小标记的那个节点成为永久节点，并且作为下一个工作节点。 （4）重复上述过程，直到没有新的永久节点为止。 如下图所示 2、扩散法：每一个进来的分组将被发送到除了它进来的那条线路之外的每一条输出线路上。 产生的问题：会产生大量的重复分组。
解决办法： 在数据包头设一个计数器初值，每经过一个节点自动减1，计数值 为0 时，丢弃该数据包 在每个节点上建立登记表，则数据包再次经过时丢弃 缺点：重复数据包多，浪费带宽 优点：可靠性高，可用于并发数据库更新。极好的健壮性，可用于军事应用。常作为衡量标准，评价其它路由算法 现代计算机网络通常使用动态的路由算法（自适应算法），而不是上面介绍的静态路由算法，因为静态路由算法不会考虑到网络的当前负载情况。 自适应算法：随拓扑结构和流量的变化改变它们的路由决策，又称为动态路由算法。 1、 距离矢量路由：每个路由器维护一张表（即一个矢量），表中列出了当前抑制的到每个目标的最佳距离，以及所使用的线路。通过邻居之间互相交换信息，路由器不断更新它们内部的表。 举例： B A E F D C 2 3 7 6 1 8 5 4 延迟信息B
经典路由算法 一、先验式路由协议(DSDV) 先验式路由协议是一种基于表格的路由协议。在这种协议中，每个节点维护一张或多张表格，这些表格包含到达网络中其它所有节点的路由信息。当检测到网络拓扑结构发生变化时，节点在网络中发送路由更新信息。收到更新信息的节点更新自己的表格，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。 不同的先验式路由协议的区别在于拓扑更新信息在网络中传输的方式和需要存储的表的类型。先验式路由协议不断的检测网络拓扑和链路质量的变化，根据变化更新路由表，所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构。源节点一旦需要发送报文，可以立即得到到达目的节点的路由。 （DSDV、OLSR路由协议等很多普通的因特网路由协议）它们查找路由是不依赖于路径上的节点是否要发包，而是每个节点维护一张包含到达其它节点的路由信息的路由表。节点间通过周期性的交换路由信息来不断更新自身的路由表，以便能够及时的反映网络拓扑结构和变化，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。
DSDV:目的节点序列距离矢量协议（待补充） 可以解决路由成环问题，每一个节点维持一个到其它节点的路由表，表的内容为路由的“下一跳”节点。 1）给每条路径增加了一个序列号码 2）每个目的节点会定期广播一个单调递增的偶数序列号号码 3）当一个节点发现它到某个目的节点的路径断开时，它把到这个节点的距离 设为无穷大。并且将这条路径的序列号加1（此时为奇数），然后向网络中 广播这个更新包。当这条路径修复时，它又将序列号加1然后广播出去。 换另一种方式来说，每个节点都保持着一张路由表，路由表中的每一项记录了 它到目的节点的距离和序列号，也就是（s，d）。我们假设有一目的节点为D， 当以下任何一情况发生时，都会发送更新： 1）D定期将自己的序列号加2并广播出去，即（S，0） 2）如果节点X要通过Y到达节点D，当X和Y之间的连接断开后，X将到D的路径的序列号加1，同时将路径值设为∞，然后将信息发送给邻居。 参考资料：https://www.doczj.com/doc/4c10882670.html,/candycat1992/article/details/8100146CSDN博客DSDV协议 DSDV创新之处是为每一条路由设置一个序列号，序列号大的路由为优选路由，序列号相同时，跳数少的路由为优选路由。正常情况下，节点广播的序列号是单调递增的偶数，当节点B发现到节点D的路由(路由序列号为s)中断后，节点B 就广播一个路由信息，告知该路由的序列号变为s+l，并把跳数设置为无穷大，这样，任何一个通过B发送信息的节点A的路由表中就包括一个无穷大的距离，这一过程直到A收到一个到达D的有效路由(路由序列号为s+1-1)为止。 在此方案中，网络内所有的移动终端都建立一个路由表，包括所有的目的节点到达各个目标节点的跳跃次数(或标识距离矢量的路径矩阵)。每个路由记录都有一个由目标节点设定的序列号。序列号使移动终端可以区分当前有效路由路径和已过时的路由路径。路由表周期性地做全网更新以维护全网的通信有效性。通常，为了减少由于路由表更新而产生的大量路由信息传递，减少网络路由开销，可以采用两种路由更新方式。 1）第一种是全清除方式： 即通过多个网络协议数据单元将路由更新信息在全网中传输。如果网络内终端出现移动，则产生的新路由分组信息不定期的传达至网络内所有终端。 2）第二种是部分更新方式： 或称为增量更新方式，即在最后一次全清除传输后，只传递那些涉及变化了的路
计算机网络实验报告
距离矢量路由算法 一，实验内容： A D 设计一个算法，实现上面拓扑图的各个结点之间路由表的交换，要求显示出结点路由表的交换过程并显示每次交换结束后的各个结点保存的路由表的内容。最后显示交换了几次后各个结点路由表开始变得稳定。 二，算法设计： 首先创建一个类。它有两个成员变量。一个是二维数组型的x[i][j]用来存放从加点i到结点j的距离，一个是一位数组型的y[i]用来存放从源结点到目标结点i的路径上的第一个途经的结点。然后为每一个结点实例化一个对象用来存放此节点的路由表。初始化各个节点的路由表，如果两个节点之间有连线则将其之间的距离赋给x[i][j],y[j]=j.如果没有直接路径则设 x[i][j]=1000,y[j]=0.算法开始的时候各个结点交换路由表。比较如果有类似x[i][j]和x[j][k]的项则设置 x[i][k]=MIN(x[i][k],x[i][j]+x[j][k]),为了在结点A的邻居节点执行距离矢量路由更新时，它使用的是A的旧表，可以再设置两个二
维数组用来暂时存放各个节点的新路由表，待各个节点一次交换都完毕后在把暂存的新节点依次赋给各个节点的路由表。各个节点都执行此操作，为了确定供交换了几次可以设置一个标质量k.初始k=0，交换一次K就加一，最后k的值便是交换的次数。 三，遇到的问题及解决方案： 刚开始遇到这个题目是觉得无从下手，觉得这个图这么复杂函数循环又没有规律怎样让各个节点依次交换呢，又怎样判断什么时候各个节点的路由表变稳定呢？着一些列的问题使自己变得很烦躁。待到心情平静下来认真的一点一点推敲的时候发现只有七个节点，为每个节点设置一个交换函数也不麻烦而且这样思路便变得非常的清楚，至于怎样知道何时路由表稳定则我在每个结点函数中设置了一个标志量，在主函数中将其初始化为零，在下面的结点函数中都将其变成1，这样只有调用子函数这个标志量便会变成1，检测标质量是否为1来判断路由表是否变的稳定。 四，源代码 package wangluo; class Jiedian { int y[]=new int[8]; //存放路径上的下一个节点 int x[][]=new int[8][8]; //存放节点间的距离 } public class Luyou { public static void main(String[] args) { Jiedian a=new Jiedian();
车载网络综述及相关路由算法分析 Overview of V ANET and analysis of relevant routing algorithm 软网1301 王建帮 201192181 软网1301 张凯源 1车载网络综述 1.1相关概念 随着相关技术的发展，越来越多的无线设备开始被应用在汽车上，如远程钥匙、PDAs、 智能手机等，车载网络(英文术语为Vehicular Ad hoc Network，即VANET)的概念因而被 提出。在Vehicular ad hoc networks(VANETS):status, results, and challenges一文中，作者从 以下四个方面对VANET作出了较为全面的阐述： 1)Intelligent transportation systems (ITSs) VANET中节点可分为vehicles和Roadside Units(RSUs), 它们各自都有接收，存储，转发数据 以及路由的功能。两者区别在于，vehicles代表着移动的车辆，其位置是不断变化的，而 RSUs则是固定在路边的节点。 Fig. 1 Inter-vehicle communication
Fig. 2 Vehicle-to-roadside communication Fig. 3 Routing-based communication 由于实际应用的需要，在ITSs中存在三种可能的通信结构（communication configure-tion）:inter-vehicle, vehicle-to-roadside, and routing-based communication。这三者的实现都依赖于有关周围环境的精确且即时的信息，而要获取这样的信息，则需要精确的定位系统（如Bluetooth, Ultra-wide Band, ZigBee等）以及智能的通信协议（如GPS, DGPS）来提供支持。 2)Inter-vehicle communication The inter-vehicle communication configuration (Fig. 1) uses multi-hop multicast/broadcast to transmit traffic related in- formation over multiple hops to a group of receivers. 3)Vehicle-to-roadside communication The vehicle-to-roadside communication configuration (Fig. 2) represents a single hop broadcast where the road- side unit sends a broadcast message to all equipped vehicles in the vicinity. 4)Routing-based communication
思东张宏科 Rip协议的工作原理及仿真分析--中国空间技术研究院西安分院李园利王宇二 三距离向量路由算法(Bellman-Ford Routing Algorithm)，也叫做最大流量演算法(Ford-Fulkerson Algorithm)，其被距离向量协议作为一个算法，如RIP, BGP, ISO IDRP, NOVELL IPX。使用这个算法的路由器必须掌握这个距离表(它是一个一维排列-“一个向量”)，它告诉在网络中每个节点的最远和最近距离。在距离表中的这个信息是根据临近接点信息的改变而时时更新的。表中数据的量和在网络中的所有的接点(除了它自己本身)是等同的。这个表中的列代表直接和它相连的邻居，行代表在网络中的所有目的地。每个数据包括传送数据包到每个在网上的目的地的路径和距离/或时间在那个路径上来传输(我们叫这个为“成本”)。这个在那个算法中的度量公式是跳跃的次数，等待时间，流出数据包的数量，等等。 在距离向量路由算法中，相邻路由器之间周期性地相互交换各自的路由表备份。当网络拓扑结构发生变化时，路由器之间也将及时地相互通知有关变更信息。
相邻路由器B发送请求报文，路由器B的RIP收到请求报文后，响应请求，回发包含本地路由表信息的响应报文。路由器A的RIP收到响应报文后，修改本地路由表的信息，同时以触发修改的形式向相邻路由器B广播本地路由修改信息。路由器B收到触发修改报文后，又向其各自的相邻路由器发送触发修改报文。在一连串触发修改广播后，各路由器的路由都得到修改并保持最新信息。同时，RIP每30秒向相邻路由器广播本地路由表，各相邻路由器的RIP在收到路由报文后，对本地路由进行的维护，在众多路由中选择一条最佳路由并向各自的相邻网广播路由修改信息，使路由达到全局的有效。运行RIP协议的路由器并不是把每一条新的路由信息都添加到自己的路由表中。而是根据Bellman-ford算法的最佳度量的计算公式获得D(i,j)，并根据D(i,j)的结果，更新路由条目： （1）如果路由条目是新的，则接受路由器将把该条目加入路由表中； （2）如果此路由已存在于路由表，但新的路由条目具有不同的来源，并且该条目具有更低的跳数，则路由表将用新的条目替换已存在的条目； （3）如果此路由已存在于路由表中，并且两个条目的来源相同，则路由表将用新的条目替换已存在的条目，尽管两者的度量值一样。 五稳定性---RIP 协议每30秒向相邻路由器发送一次路由更新信息，同时监听来自网络中的其它相邻路由器的路由信息，从而实现对本地路由表的动态维护，以确保IP层发送报文时选择正确的路由。 在实际系统中，我们可以将无穷大设置为网络的最大跳数加1。但是当采用时延作为距离的长度时，将很难定义一个合适的时延上界。该时延的上界应足够大，以避免将长时延的路径认为是故障的链路 六公平性---它对好消息的反应迅速，但对坏消息却反应迟钝 1)、协议中规定，一条有效的路由信息的度量（metric）不能超过15，这就使得该协议不能应用于很大型的网络，应该说正是由于设计者考虑到该协议只适合于小型网络所以才进行了这一限制。对于metric为16的目标网络来说，即认为其不可到达。 2)、该路由协议应用到实际中时，很容易出现“计数到无穷大”的现象，这使得路由收敛很慢，在网络拓扑结构变化以后需要很长时间路由信息才能稳定下来。 3)、该协议以跳数，即报文经过的路由器个数为衡量标准，并以此来选择路由，这一措施欠合理性，因为没有考虑网络延时、可靠性、线路负荷等因素对传输质量和速度的影响。
什么是算法？ 简而言之，任何定义明确的计算步骤都可称为算法，接受一个或一组值为输入，输出一个或一组值。（来源：homas H. Cormen，Chales E. Leiserson《算法导论第3版》） 可以这样理解，算法是用来解决特定问题的一系列步骤（不仅计算机需要算法，我们在日常生活中也在使用算法）。算法必须具备如下3个重要特性： ［1］有穷性。执行有限步骤后，算法必须中止。 ［2］确切性。算法的每个步骤都必须确切定义。 ［3］可行性。特定算法须可以在特定的时间内解决特定问题， 其实，算法虽然广泛应用在计算机领域，但却完全源自数学。实际上，最早的数学算法可追溯到公元前1600年-Babylonians有关求因式分解和平方根的算法。 那么又是哪10个计算机算法造就了我们今天的生活呢？请看下面的表单，排名不分先后： 1. 归并排序（MERGE SORT），快速排序（QUICK SORT）和堆积排序（HEAP SORT） 哪个排序算法效率最高？这要看情况。这也就是我把这3种算法放在一起讲的原因，可能你更常用其中一种，不过它们各有千秋。 归并排序算法，是目前为止最重要的算法之一，是分治法的一个典型应用，由数学家John von Neumann于1945年发明。 快速排序算法，结合了集合划分算法和分治算法，不是很稳定，但在处理随机列阵（AM-based arrays）时效率相当高。 堆积排序，采用优先伫列机制，减少排序时的搜索时间，同样不是很稳定。 与早期的排序算法相比（如冒泡算法），这些算法将排序算法提上了一个大台阶。也多亏了这些算法，才有今天的数据发掘，人工智能，链接分析，以及大部分网页计算工具。 2. 傅立叶变换和快速傅立叶变换 这两种算法简单，但却相当强大，整个数字世界都离不开它们，其功能是实现时间域函数与频率域函数之间的相互转化。能看到这篇文章，也是托这些算法的福。 因特网，WIFI，智能机，座机，电脑，路由器，卫星等几乎所有与计算机相关的设备都或多或少与它们有关。不会这两种算法，你根本不可能拿到电子，计算机或者通信工程学位。（USA） 3.代克思托演算法（Dijkstra‘s algorithm）
一、路由器简介 (1).基本概念 路由器是工作在网络层上，可以连接不同类型的网络，能够选择数据传送路径并对数据进行转发的网络设备。路由器工作的目的就是选择最佳路径，把数据传递到目的地。 (2).路由表 路由器在接收到数据时，要对其传输路径进行选择。为了实现这一目标，路由器需要维护一个称为“路由表”的数据结构。概括来讲，路由表就是包含若干条目、供路由器选路时查询数据包传输路径的表项。 (3).选路策略和选路机制 一般来说，路由器要实现数据转发的功能，至少需要完成两方面的工作： a)根据数据包的目的地址和网络的拓扑结构选择一条最佳路径，把对应不同目的地址的最 佳路径存放在路由表中（找最佳路径的过程就相当于更新路由表的过程）； b)搜索路由表，决定向哪个接口转发数据，并执行相应的操作。 在上面的两方面工作中，前者是选路策略（Routing policy, 也称为路由选择策略）问题，而后者是选路机制（Routing mechanism, 也称为路由选择机制）问题。 选路策略的实质就是如何确定数据传送的最佳路径，它是通过建立并维护路由表开实现的。选路策略的不同，从本质上讲就是建立和维护路由表的方式不同；选路机制实际上就是如何查找路由表，并根据查表的结果把数据转发出去。 (4).自治系统和路由域 由于Internet规模太大，分布范围太广，所以所有路由器的路由表中对应每一个目的网络都有一个条目是不可能的，同样，也不可能采用一个全局的路由算法或协议。因此，Internet 将整个网络划分为若干个相对自治的局部系统，即自治系统（Autonomous System, AS）。自治系统可以定义为同一机构下管理的路由器和网络的集合。 世界各地的自治系统都通过自己的边界路由器连接到Internet的核心网上。一般来说，一个自治系统可以配置一个或多个边界路由器，自治系统内部的路由器或者网络通过边界路由器与其他自治系统或者Internet核心网进行通信。
第２６卷第６期 ２００８年６月 河南科学ＨＥＮＡＮＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ．２６Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２００８ 收稿日期：２００８－０１－０７ 基金项目：郑州市技术研究与开发项目（０７４ＳＣＣＧ３８１１１） 作者简介：曹 敏（１９７０－），男，山东曹县人，工程师，硕士，主要从事网络技术研究苏玉（１９６８－），女，河南郑州人，副教授，主要从事网络技术及数据库方向研究． 文章编号：１００４－３９１８（２００８）０６－０６９１－０４关于几种路由算法的比较 曹敏，苏玉 （中州大学信息工程学院，郑州４５００４４） 摘要：通过几种路由算法在静态和动态的不同模型下的仿真实现，综合对比它们在不同模式下路径选择的差异， 从中选出目前解决网络瓶颈的较理想的流量控制算法． 关键词：实现；路由算法；比较 中图分类号：ＴＮ９１５．０１文献标识码：Ａ 近年来Ｉｎｔｅｒｎｅｔ不断速度发展，不仅传统业务流量大大增加，而且出现了许多新业务（如语音、数据和多媒体应用等）对网络传输质量的要求差别很大，如果ＩＳＰ依旧基于传统路由器发展大规模的ＩＰ网络，相关问题（如路由器转发部件的软件操作，构造高速路由器组件的开销，传统路由寻径机制在传输时难以预计的网络性能，网络无法提供针对特定业务的ＱｏＳ等）将变得日益尖锐［１］．特别是宽带业务，对网络性能加转发速度、流量控制以及网络的可扩展性等提出了较高的要求、随着主干网链路传输速度的不断提高，ＩＰ网络中节点上的包转发成了网络的瓶颈［２］．除了开发使用高速ＡＳＩＣ的路由器或采用新的转发模型，人们还提出了新的高效算法，如最小干涉路由算法、流量工程的约束路由算法等．这些算法都是通过提高网络的调节和控制功能使流量分布更加合理，以达到尽可能减少网络阻塞、最小的网络代价（ｃｏｓｔ）、分布的网络负载等目标［３］． 通过模拟仿真研究几种路由的算法在路径选择上的差异，从中比较它们的不同状态下的优缺点，评估出目前较为理想流量控制算法．这几种算法包括最小干涉路由算法（ＭｉｎｉｍｕｍＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＲｏｕｔｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＭＩＲＡ）、最宽最短路径算法（Ｗｉｄｅｓｔ－ＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈ，ＷＳＰ）、最小临界Ｋ最短路由算法（ＬｅａｓｔＣｒｉｔｉｃａｌＫＳｈｏｒｔｅｓｔＲｏｕｔｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＬＣＫＳ）和流量工程的的约束路由算法（ＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢａｎｄｗｉｄｔｈＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＲｏｕｔｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＴＥ－Ｂ）． 需要说明的是：文中选路时考虑的ＱｏＳ约束条件仅为带宽要求，这是由于其他ＱｏＳ要求（如时延、丢包率等），可以转化为等效带宽的形式． １几种路由算法 １．１最小干扰路由算法 算法是基于控制的约束路由算法寻址请求根据“最少的干扰”概念，以便网络能接受更多新的请求［３］．首先，为了满足所需带宽要求，要检查在每个网络上链路残余的带宽．可利用的带宽比所需的带宽小的链路将被剔出，所有能满足所需带宽的链接将作为候选链路被保留在一个链路集中．接着，优化网络的链路，这种路径选择算法的宗旨是在源和目的节点选择受其它链路流量干扰影响最少链路．通过将链路关键度映射为链路权重，然后用Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法实现干扰的最小化．１．２最宽最短路径算法 这是最短的路径算法一种改进算法［４］．首先它检查可利用的带宽确定是否能满足新的寻址请求，还有当有一个以上最短路径存在在源和目的节点之间时，根据链接花费，算法会选择可利用带宽最大的链路，而不是像传统最短路径算法任意选择其中的一个． １．３最小关键链路ｋ最短路由算法 这是对最宽最短路径算法的一种改进算法［５］．这种算法不仅能发现ＳＤ之间具有相同花费的多个最短
毕业设计（论文） 题目：zig bee路由算法研究（zigbee R outing algorithm research） 姓名：王龙龙 学号：0904010117 指导教师：郝毫毫（副教授） 专业：测控技术与仪器 班级：测控01 所在学院：电气信息学院 年月
目录 摘要.....................................................................................................II Abstract................................................................................................ III 第一章绪论.......................................................................................... (1) 1.1 XXXX ............................................................................................. . (1) 1.2 XXXX ............................................................................................... .. x 第二章 XXXX .. (x) 2.1 XXXX .............................................................................................. (x) 2.2 XXXX .............................................................................................. (x) 2.3 XXXX .............................................................................................. (x) 第三章 XXXX............................................................................................. ..x 3.1 XXXX .............................................................................................. (x) 3.2 XXXX .............................................................................................. (x) 第四章 XXXX (x) 4.1 XXXX .............................................................................................. (x) 4.2 XXXX .............................................................................................. (x) 4.3 XXXX .............................................................................................. (x) 总结 (x) 致谢 (x) 参考文献 (x) 附录（可选项） (x) 说明：目录中的标题只列出2级标题（如1.1, 2.3等），不要出现3级及以上标题（如 2.1.2等）。章节不宜划分过细，目录内容不宜超过一页。
2020年计算机四级网络工程师复习要点：路由选择算法的分类 在INTERNET中，路由器采用表驱动的路由选择算法。路由表存储了可能的目地地址与如何到达目的地址的信息。 报考路由选择算法也称为自适应路由选择算法，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大。路由表可以分为静态路由表和报考路由表： 1、静态路由表：是由人工方式建立的，网络管理人员将每一个目的地址的路径输入到路由表中。网络结构发生变化时，路由表无法自动地更新。 2、报考路由表：大型互联网网络通常采用报考路由表。在网络系统运行时，系统将自动运行报考路由选择协议，建立路由表。 一个自治系统重要的特点就是它有权决定在本系统内应采用何种路由选择协议。自治系统内部的路由选择称为域内路由选择，自治系统之间的路由选择称为域间路由选择。作为一个自治系统，其核心是路由寻址的“自治”。 INTERNET将路由选择协议分为两大类：内部网关协议IGP和外部网关协议EGP。 内部网关协议是在一个自治系统内部使用的路由选择协议，这与INTERNET 中其他自治系统选用什么路由选择协议无关。目前内部网关协议主要有：路由信息协议RIP和开放短路径优先协议OSPF。外部网关协议主要是边界网关协议BGP，路由选择算法和路由选择协议在概念上是不同的。网络上的主机、路由器通过路由选择算法去形成路由表，以确定发送分组的传输路径。而路由选择协议是路由器用来完成路由表建立和路由信息更新的通信协议。 路由信息协议是内部网关协议中使用广泛的一种协议，它是一种分布式、基于距离向量的路由选择协议，其特点是协议简单。路由信息协议是用于TCP/IP 系统和其他网络环境的距离矢量路由选择协议。路由信息协议RIP适用于相对较小的自治系统，它们的直径“跳数”一般小于15.因为每一个自治系统里的路由器都要与同一系统里的其他路由器交换路由表信息，当内部路由器的数目增加时，网络的RIP信息交换量会大幅度地增加。 短路径优先协议OSPF的主要特点： 1、使用分布式链路状态协议，而RIP使用距离向量协议。 2、OSPF协议要求路由器发送的信息是本路由器与哪些路由器相邻，以及链路状态的度量。链路状态度量主要是指费用、距离、延时、带宽等。
个人资料整理仅限学习使用 动态路由优化中的最短路径并行计算方法研究进展 杨忠明秦勇 茂名学院广东茂名 525000 摘要:本文总结了国内外一些最短路径并行计算算法目前的主要研究结果，并从QoS路由选择目标中的一些方法特点对动态路由优化算法进行改进，使用最短路径并行计算是解决动态路由优化的计算量问题的方法之一，并提出了最短路径并行计算算法优化路由策略的实验方法。 关键词: 最短路径；并行计算；动态路由优化；QoS路由；Pareto子集； 中图分类号：TP391 文献标识码：A 1 引言 网络中流量的特点是影响网络路由设计的主要因素，对于路由算法设计则必须基于流量，但对于大多数AS(Autonomous System>，基于目前的算法，网络中大部分时间内的流量是相当稳定的，但是通常会存在一些时段，网络中的流量会突然变化，对于现有的路由算法基于性能和复杂度考虑没有进行重新计算或调整。已经许多研究者对AS中高突发流量究，通过这些高突发流量的调查报告发现，导致网络高突发流量的原因有诸如病毒的爆发、ISP 路由变动、拒绝服务攻击等原因，另外基于多媒体的UDP流量日益增多，使得突发流量往往影响到网络中的关键业务[1-4]。如果路由算法没有考虑到网络中的突发流量的负载均衡，通常会导致网络链路和路由不必要的过载，延迟加大，丢包率增加，网络的吞吐量降低，甚至威胁路由器安全。传统的路由算法通常是基于数据传输对网络情况的预测[5]。而基于算法性能和复杂度不考虑网络突发流量的实际，算法通常是根据采集到网络流量的部分度量样本，基于采样对网络性能优化，而这些采样并不能反映网络的真实情况[6]。Zhang C.等提及算法考虑多个具有代表性的流量矩阵，然后找到一组优化路由使得代表性的流量矩阵的最差代价达到最小，但是这里的最差代价并非全局仅限于网络流量的采样[7, 8]。Kandula S.等提及算法对实际网络上流量进行管理，以响应瞬时流量的需求做出优化[9]。这些动态适应算法的优点在于如果它们能够迅速收敛，则不需要过多的采样或者做出预测。近年来在网络流量领域值得关注的是域内的流量工程与域间的路由和流量间交互作用，研究发现一个AS域内的流量会导致AS出口处流量的变化这种流量变化会触发相邻AS路由的变化，导致网络的不稳定[10,11]。COPE(Common-case Optimization with Penalty Envelope>算法被提出来解决这种情况[6]。要应对网络中突发流量，有效的办法就是开发出简单快速的路由算法并进行路由优化。