链路状态路由算法的基本步骤是什么？
答:1.发现邻节点,并获取他们的地址.2.测量到达每一个邻节点的时延或成本,3.构造一个分组来通告他所知道的所有路由信息.4.发送该分组到所有其他节点.5.计算到所有其他节点的最短路径.
普通的时隙ALOHA协议是否是稳定的多址接入协议?若不是,如何改进才能使其成为稳定的?
答:普通的时隙ALOHA协议不是稳定的多址接入协议,因为对于网络中的所有分组无法确保其在有限时间内离开网络.
改进:通过控制其重传概率,如采用伪贝叶斯方式的ALOHA协议.
链路层反馈重发的基本原理是什么?讨论返回n-ARQ协议中正向传输出错对系统性能可能的影响,并给出解决方法.
答:1.链路反馈重发的基本原理是收端收到一帧后,经过CRC检验,如果发现该帧传输有误,则通过反馈信道(该信道可以与前向传输相同,也可以不同)以某种反馈规则通知发端重复上述过程,直到收端收到正确的帧为止.2正向传输出错后,反向应答到达发端的时延较长时需重传的帧数大大增加,这会导致系统效率下降.3.解决该问题的方法就是加快出错的反馈速度,即收端一旦接收到一个错误帧,就立即返回一个短的应答帧,使发端尽快返回重发.
在ALOHA协议中,为什么会出现稳定的平衡点和不稳定的平衡点?并讨论重传概率对系统性能的影响?
答:1.因为在ALOHA协议中,各节点的重传概率对系统的动态性能又很大的影响,并且分组到达率与系统状态n的关系曲线((m-n)q0)-n和分组离开率与一个时隙内平均传输的分组数的关系曲线(psucc-G(n))存在3个交叉点,即平衡点,由于普通的ALOHA协议是稳定的,因此对第二个交叉点的任意负的或者征得扰动都很使其向第一或第三个交叉点移动.移动1,3为稳定的平衡点,而2为不稳定的平衡点.2.如果我们将重传概率qr增加,则重传的时延将会减小,第二个交叉点向左移,这样,退出不稳定性的可能性增加,但到达不稳定点的可能性增加,因为此时很小的n值,都可能使系统进入不稳定区域.如果qr减小,则重传时延将会增加,一定程度后,系统将会仅有一个稳定点
简述路由算法和流量控制之间的关系.
答:路由选择算法确定数据从源节点到目的节点传送的路径,而流量控制算法是限制允许到达某些数据链路或网络某个不分的业务量,以防止这些链路或部分过分拥挤,流控控制进入网络的吞吐量,进入网络的吞吐量影响到路由的选择,路由选择又影响到网络分组传输的时延,而这一时延又影响流控所允许进入网络的业务量,可能进入影响到时延,路由选择和流控总是处于这种动态的交互协调之中,路由算法应当将网络中分组时延维持在很低的水平上.由于时延的存在,流控算法通过平衡通过量和时延的关系,采取必要的措施来拒绝一些可能会引起网络阻塞的业务,好的流控算法应当允许更多的业务流进入网络,时延和通过量之间的严格平衡将由流控算法决定,而路由算法将决定不同的通过量对应的时延曲线.
分层的基本概念是什么?什么叫对等层?采用层次化设计的好处是什么?
答:1.通信网络的协议可按照分层的概念设计.分层的概念的基础是”模式”的概念,例如:在计算机系统中,一个模块就是一个过程或一台设备,它完成一个给定的功能;2.由于信息的交换必须在双方进行,通信的双方必须有相同(或相应的)功能块才能完成给定的功能,因此在每一层双方两个功能相对应的模块就称为对等模式或对等过程.3.采用模式概念的好处是设计简单,可懂性好,标准化,互换性好,有大量现存的模块可以利用.对于模块设计人员,要关心该模块内部的细节和模块的操作,而对于模块使用人员,把模块单做一个黑盒子,只关心该模块的输入,输出以及输入输出的功能关系,而不关心模块内部的工作细节.
请画出M/M/m 状态转移图
用户到达系统必须等待的概率:
P Q=p Q
∞
n=m
=
p0(mρ)m
1?ρm!
正在排队的用户数:
N Q=nP m+n
∞
n=0
=
p0(mρ)m
nρn
∞
n=0
树形分裂算法中,假定一个CRP对应的反馈序列为e,0,e,e,1,1,0 试画出该反馈序列的树形图,如果采用改进行的构型算法,那些碰撞可以避免?
e e
e
0 e
e
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。
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。
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）
距离矢量协议和链路状态协议的区别 一．什么是距离向量路由协议以及什么是链接状态路由协议？ （1.）这类协议使用贝尔曼-福特算法（Bellman-Ford）计算路径。在距离-矢量路由协议中，每个路由器并不了解整个网络的拓扑信息。它们只是向其它路由器通告自己的距离、也从其它路由器那里收到类似的通告。（如果在90秒内没有收到相邻站点发送的路由选择表更新，它才认为相邻站点不可达。每隔30秒，距离向量路由协议就要向相邻站点发送整个路由选择表，使相邻站点的路由选择表得到更新。这样，它就能从别的站点（直接相连的或其他方式连接的）收集一个网络的列表，以便进行路由选择。距离向量路由协议使用跳数作为度量值，来计算到达目的地要经过的路由器数。） 每个路由器都通过这种路由通告来传播它的路由表。在之后的通告周期中，各路由器仅通告其路由表的变更。该过程持续至所有路由器的路由表都收敛至一稳定状态为止。 这类协议具有收敛缓慢的缺点，然而，它们通常容易处理且非常适合小型网络。距离-矢量路由协议的一些例子包括：路由信息协议（RIP）内部网关路由协议（IGRP） （2.）链接状态路由协议更适合大型网络，但由于它的复杂性，使得路由器需要更多的C P U 资源。 在链路状态路由协议中，每个节点都知晓整个网络的拓扑信息。各节点使用自己了解的网络拓扑情况来各自独立地对网络中每个可能的目的地址计算出其最佳的转发地址（下一跳）。所有最佳转发地址汇集到一起构成该节点的完整路由表。 与距离-矢量路由协议使用的那种每个节点与其相邻节点分享自己的路由表的工作方式不同，链路状态路由协议的工作方式是节点间仅传播用于构造网络连通图所需的信息。最初创建这类协议就是为了解决距离-矢量路由协议收敛缓慢的缺点，然而，为此链路状态路由协议会消耗大量的内存与处理器能力。 （它能够在更短的时间内发现已经断了的链路或新连接的路由器，使得协议的会聚时间比距离向量路由协议更短。通常，在1 0秒钟之内没有收到邻站的H E L LO报文，它就认为邻站已不可达。一个链接状态路由器向它的邻站发送更新报文，通知它所知道的所有链路。它确定最优路径的度量值是一个数值代价，这个代价的值一般由链路的带宽决定。具有最小代价的链路被认为是最优的。在最短路径优先算法中，最大可能代价的值几乎可以是无限的。） 如果网络没有发生任何变化，路由器只要周期性地将没有更新的路由选择表进行刷新就可以了（周期的长短可以从3 0分钟到2个小时）。 链路状态路由协议的例子有：开放式最短路径优先协议（OSPF），中间系统到中间系统路由交换协议（IS-IS） 二．具体理解链路状态和距离矢量路由协议 距离矢量（DV）是“传说的路由”，A发路由信息给B，B加上自己的度量值又发给C，路由表里的条目是听来的，虽说“兼听则明，偏信则暗”，但是选出最优路径的同时会引发环路问题，当然，DV协议也使用水平分割，毒性逆转，触发更新等特性来避免，无奈的是，
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。
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。
链路状态路由协议 百科名片 链路状态路由选择协议又称为最短路径优先协议，它基于Edsger Dijkstra的最短路径优先（SPF）算法。它比距离矢量路由协议复杂得多，但基本功能和配置却很简单，甚至算法也容易理解。路由器的链路状态的信息称为链路状态，包括：接口的IP地址和子网掩码、网络类型（如以太网链路或串行点对点链路）、该链路的开销、该链路上的所有的相邻路由器。 链路状态路由协议 链路状态路由协议是层次式的，网络中的路由器并不向邻居传递“路由项”，而是通告给邻居一些链路状态。与距离矢量路由协议相比，链路状态协议对路由的计算方法有本质的差别。距离矢量协议是平面式的，所有的路由学习完全依靠邻居，交换的是路由项。链路状态协议只是通告给邻居一些链路状态。运行该路由协议的路由器不是简单地从相邻的路由器学习路由，而是把路由器分成区域，收集区域的所有的路由器的链路状态信息，根据状态信息生成网络拓扑结构，每一个路由器再根据拓扑结构计算出路由。 编辑本段链路状态的工作过程 1、了解直连网络 每台路由器了解其自身的链路（即与其直连的网络）。这通过检测哪些接口处于工作状态（包括第3层地址）来完成。对于链路状态路由协议来说，直连链路就是路由器上的一个接口，与距离矢量协议和静态路由一样，链路状态路由协议也需要下列条件才能了解直连链路：正确配置了接口IP地址和子网掩码并激活接口，并将接口包括在一条network 语句中。 2、向邻居发送Hello数据包 每台路由器负责“问候”直连网络中的相邻路由器。与EIGRP路由器相似，链路状态路由器通过直连网络中的其他链路状态路由器互换Hello数据包来达到此目的。路由器使用Hello协议来发现其链路上的所有邻居，形成一种邻接关系，这里的邻居是指启用了相同的链路状态路由协议的其他任何路由器。这些小型Hello数据包持续在两个邻接的邻居之间互换，以此实现“保持激活”功能来监控邻居的状态。如果路由器不再收到某邻居的Hello 数据包，则认为该邻居已无法到达，该邻接关系破裂。 3、建立链路状态数据包 每台路由器创建一个链路状态数据包（LSP），其中包含与该路由器直连的每条链路的状态。这通过记录每个邻居的所有相关信息，包括邻居ID、链路类型和带宽来完成。一旦建立了邻接关系，即可创建LSP，并仅向建立邻接关系的路由器发送LSP。LSP中包含与该链路相关的链路状态信息、序列号、过期信息。 4、将链路状态数据包泛洪给邻居 每台路由器将LSP泛洪到所有邻居，然后邻居将收到的所有LSP存储到数据库中。接着，各个邻居将LSP泛洪给自己的邻居，直到区域中的所有路由器均收到那些LSP为止。每台路由器会在本地数据库中存储邻居发来的LSP的副本。路由器将其链路状态信息泛洪到路由区域内的其他所有链路状态路由器，它一旦收到来自邻居的LSP，不经过中间计算，立即将这个LSP从除接收该LSP的接口以外的所有接口发出，此过程在整个路由区域内的所有路由器上形成LSP的泛洪效应。距离矢量路由协议则不同，它必须首先运行贝尔曼-福特算法来处理路由更新，然后才将它们发送给其他路由器;而链路状态路由协议则在泛洪完成后再计算SPF算法，因此达到收敛状态的速度比距离矢量路由协议快得多。LSP在路由器初始启动期间、或路由协议过程启动期间、或在每次拓扑发生更改（包括链路接通或断开）时、或是邻接关系建立、破裂时发送，并不需要定期发送。
FormB ERouting v4.0 Chapter 10 1 请参见图示。当使用链路状态路由协议的路由器 D 添加到网络中后，在它了解网络拓扑结构的过程中，其所做的第一件事是什么？ A.它向路由器 B 和 C 发送 LSP 数据包。 B.它向网络中的所有路由器发送 LSP 数据包。 C.它向网络中的所有路由器发送 Hello 数据包。 D.它向路由器 A 和 E 发送有关其直连邻居的信息。 E.它向网络中的所有路由器发送有关其直连邻居的信息。 F.当其接口处于 up 状态时，它便能获知自己的直连网络。 2 哪两种事件将会导致链路状态路由器向所有邻居发送 LSP？（选择两项。） A.30 秒计时器超时 B.网络拓扑结构发生变化时 C.运行贝尔曼-福特算法之后立即发送 D.DUAL FSM 建立拓扑数据库之后立即发送 E.路由器或路由协议初次启动时 3 链路状态路由过程的最后一步是什么？ A.将后继路由加入路由表中 B.SPF 计算到达每个目的网络的最佳路径 C.向所有邻居发送 LSP 以收敛网络 D.运行 DUAL 算法以找出到达目的网络的最佳路径 4 哪两项陈述正确描述了链路状态路由过程？（选择两项。） A.区域中的所有路由器都有链路状态数据库 B.区域中的每个路由器都将向所有邻居发送 LSP C.LSP 使用保留的组播地址 224.0.0.10 来访问邻居 D.通过运行扩散更新算法 (DUAL) 来防止路由环路 E.可靠传输协议 (RTP) 是用于发送和接收 LSP 的协议 5
请参见图示。在从路由器 JAX 发送到路由器 ATL 的 LSP 中，可以看到哪种类型的信息？ A.跳数 B.路由的正常运行时间 C.链路的开销 D.正在使用的所有路由协议的列表 6 现代链路状态协议通过哪些功能来尽可能降低处理器和内存要求？ A.将路由拓扑结构分割成更小的区域 B.为路由计算分配较低的处理优先级 C.使用更新计时器限制路由更新 D.严格执行水平分割规则以减少路由表条目 7 为使网络达到收敛，每台链路状态路由器会执行哪三个步骤？（选择三项。） A.使用自动总结缩小路由表大小 B.构建一个链路状态数据包 (LSP)，其中包含每条直连链路的状态 C.向所有邻居发送 LSP，邻居随后把接收到的所有 LSP 存储到数据库中 D.按一定时间间隔发送 Hello 数据包来发现邻居并建立相邻关系 E.构建完整的拓扑图并计算到达每个目的网络的最佳路径 F.使用 DUAL FSM 选择有效且无环路的路径，并将路由插入到路由表中 8 在使用链路状态路由的网络中，什么可以加速收敛过程？ A.由网络变更触发的更新 B.按固定间隔发送的更新 C.仅发送给直连邻居的更新 D.包含完整路由表的更新 9 为什么使用链路状态路由的网络中很少发生路由环路？ A.每台路由器都根据跳数建立起对网络的直观印象。 B.路由器在网络中发送大量 LSA 以检测路由环路。 C.每台路由器都建立起对网络的完整而且同步的印象。 D.路由器使用抑制计时器来防止路由环路。 10 与距离矢量路由协议相比，链路状态路由协议有哪两项优势？（选择两项。）
路由器原理及常用的路由协议、路由算法 [点击数：148 更新时间：2006年05月18日] 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（fra me）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
第5章网络层 5.1网络层概述 网络层负责数据包经过多条链路、由信源到信宿传递过程，并保证每个数据包能够成功和有效率地从出发点到达目的地。为实现端到端的传递，网络层提供了两种服务：线路交换和路由选择。线路交换是在物理链路之间建立临时的连接，每个数据包都通过这个临时链路进行传输；路由选择是选择数据包传输的最佳路径，在这种情况下，每个数据包都可以通过不同的路由到达目的地，然后再在目的地重新按照原始顺序组装起来。 网络层是通信子网的最高层，对上层用户屏蔽了子网通信的细节，如子网类型、拓扑结构、子网数目，向上层提供一致的服务、统一的地址。 5.1.1网络层功能 (1)为传输层提供建立、维持和释放网络连接的手段，完成路由选择、拥塞控制、网络 互联等功能。 (2)根据传输层的要求选择网络服务质量。服务质量的参数主要包括：残留差错率、服 务可用性、可靠性、吞吐量、传输延迟等。 (3)对数据传输过程实现流量控制、差错控制以及顺序控制。 (4)提高资源子网主机节点与通信子网的接口，向传输层提供虚电路服务和数据报服务。 网络层的主要功能是完成网络中主机间的报文传输，其关键问题之一是使用数据链路层服务将每个报文从源端传输到目的端。 基本功能：实现端到端的网络连接，屏蔽不同子网技术的差异，向上层提供一致的服务。 主要功能： 路由选择和转发 通过网络连接在主机之间提供分组交换功能 分组的分段与成块，差错控制、顺序化、流量控制
5.1.2网络层服务的特点 网络层的服务有如下特点： (1)最重要的特点是无连接 (2)服务是不可靠的，传送过程中可能延迟、不按顺序到达或者丢失等 (3)服务是尽力而为的。 网络层实现这种无连接服务的分组传送机制称为网际协议，通称IP协议。 网络层服务应遵循以下三个原则： (1)服务应与通信子网技术无关。 (2)通信子网的数量、类型和拓扑结构对传输层是隐蔽的。 (3)传输层能获得的网络地址应采用统一的编号形式，即使跨越多个LAN和WAN。 5.2路由算法 路由算法是网络层软件的一部分，它负责确定一个进来的分组应该被传送到哪条输出线路上。 5.2.1路由算法选择的参考标准 路由算法选择有以下参考标准： (1)正确性：沿着路由表所指引的路由，分组一定能够传输到最终到达的目的网络和目 的主机。 (2)最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。 (3)简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。 (4)坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作 失误时，都能正确运行。 (5)快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器到达一致的过程。收敛慢的路由 算法会造成路径循环或网络中断。 (6)灵活性：路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。
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
计算机网络实验报告 ----GBN和路由算法 姓名：房皓学号：13410801 教师：尹辉 GBN模拟实验 1.实验目的 运用java编程语言实现基于Go-Back-N的可靠数据传输软件。 2.实验意义 通过本实验，使学生能够对可靠数据传输原理有进一步的理解和掌握。 3.实验背景 Go-Back-N的有限状态机模型表示如下图所示： (a)
(b) 图为Go-Back-N的有限状态机模型（a）发送端(b)接受端 4.实验步骤 （1）选择java编程语言编程实现基于Go-Back-N的可靠数据传输软件。 （2）在实际网络环境或模拟不可靠网络环境中测试和验证自己的可靠数据传输软件。 5.实验环境 （1）实验语言：JAVA （2）实验平台：Eclipse （3）引用库函数：随机（Random）库、计时库（Timer）6.类概览与描述 （1）Sender类：继承于Thread（线程）类，模拟发送方的一切功能，主要功能函数有： A．Public void run()——启动函数，标识开始发送数 据包 B．Sender()——构造函数，分配并初始化窗口值 C．Public void getack(in tack)——ACK接收函数，接 收接收方返回的ACK并进行验证是否为期待的 ACK值（若不是，则重发）
D．Public void time()——定时器函数，初始化定时，计时并记录超时与否的状态 （2）Receiver类：继承于Thread（线程）类，模拟接收方的一切功能，主要功能函数有： A．Public void run()——启动函数，标识开始等待并接收数据包 B．Void Receive(int data,Sender s)——数据包接收函数，功能强大！主要包括：接收数据包，验证 数据包，判断与丢弃数据包，发送ack等 （3）Timers类：继承于TimerTask（计时器）类，具有自定义定时与超时提醒的功能，主要功能函数有： A．Public void run()——启动函数，标识开始计时（这里预设的是2秒的时间），超时后提醒并且停止 计时器 B．Public Timers()——构造函数，清0计时器，等待下一次启动 （4）GBN类：继承于Thread（线程）类，是主函数类，具有本程序的核心功能，这里先作一部分简单介绍，主 要函数功能有： A．Static void senddelay(int x) throws InterruptedExceptionPublic Timers()——随机延
电子科技大学通信学院 《计算机通信网实验报告》 链路状态路由算法原理实验 班级 学生 学号 教师
实验4：链路状态路由算法原理实验报告 【实验目的】 1、要求实验者利用路由选择算法模拟软件提供的通信功能，模拟链路状态路由选择算法的初始化、路由信息扩散过程和路由计算方法； 2、掌握链路状态算法的路由信息扩散过程； 3、掌握链路状态算法的路由计算方法。 【实验环境】 1、分组实验，每组4~10人。 2、拓扑： 虚线表示节点之间的逻辑关系，构成一个逻辑上的网状拓扑结构。 3、设备：小组中每人一台计算机。 4、实验软件：路由选择算法模拟软件（routing.exe ） 【实验原理】 （请根据实验指导书和课程相关只是填写，包括链路状态路由算法的基本原理，实验软件的基本功能等） 【实验步骤】 1、建立实验小组。 2、按照链路状态算法完成路由信息扩散和路由计算过程。 3、链路状态算法收敛后，向路由表中列出的每个非直连节点发送路由测试数据，完成路由测试过程。 4、汇总实验小组的实验记录信息，检查路由是否正确。如果有错误，分析并发现错误产生的原因。 5、将实验从头多做几次，观察如果各节点发送信息和接收处理信息的过程不一样，是否会影响路由表的正确形成。如在第一次实验时， 节点接收一份路由信息后， N 路由节点2 路由节点N-1 N = 4 ~ 10
处理，再发送出新的路由信息，而第二次实验时，节点将当前所有的路由信息处理完后，才发送新的路由信息。 6、小组讨论将拓扑中的一条链路断掉，然后通过实验观察路由协议是如何适应这 个变化的。 8、完成实验报告。 【实验记录】 按照实验记录内容格式要求记录以下内容（不够请另附纸张）： 1、实验小组的建立 要求记录：小组名称、成员数量、本节点编号、本地直连链路表和据此形成的 路由表。 2、链路状态算法的路由扩散和路由计算过程 要求记录：每次发送、接收的路由信息和根据接收信息所形成的路由表。 3、链路状态算法的路由测试过程 要求记录： ●源节点：路由测试数据的源、目的、下一跳节点和数据内容； ●中继节点：接收到的路由测试数据的源和目的、能否转发和转发的下一跳 节点。 ●目的节点：接收到的路由测试数据的源、目的、数据内容和经由节点序列。 4、拓扑变化时，路由信息扩散和路由表重新收敛过程 要求记录从路由开始改变时到路由重新收敛时发送、接收的路由信息和根据接收信息形成的路由表。 5、无穷计数过程 要求记录整个过程中发送、接收的路由信息和根据接收信息形成的路由表【实验记录内容的格式】 1、实验小组建立时的信息记录格式 小组名称：成员数量：本节点编号：
路由基本原理及路由协议 一．OSI/RM参考模型中分组交换网络的（网络层）路由选择1．路由选择 路由选择也较路径选择。 路由选择是指选择和建立一条合适的物理或逻辑的通路，以供进网数据从网络的源节点到达宿节点的控制过程。 2．路由问题概述 分组交换网结构可以抽象成以下网络拓扑图 数据分组从源节点A到达宿节点D的路径（通路）有： l 1,l 3 （A-B-D） l 2,l 6 （A-C-D） l 2,l 4 ,l 7 （A-C-E-D） 问题： 哪条通路是最佳的？ 最佳－即最短路径问题。 假如上图中每条边都有权值，A到D的最短路径应该是所有路径中，构成路径的边的权值之和最小的哪条路径。 权值：在网络中主要是数据传输时延和距离。 3．对路由选择算法的要求 a.能正确、迅速、合理地传输数据分组 b.能适应由于节点或链路故障引起的拓扑变化 c.能适应网络通信量的变化，使网络内的通信负载达到均衡 d.算法应尽量简单 4．路由选择算法的两大策略 a．静态路由选择算法——基于网络拓扑（距离）和时延的要求，以固定的准则来选择路由。因此这类算法也叫做确定型（非自适应）路由算法。这类算法简单，速度快，但不能适应因种种原因而引起的网络拓扑变化和网络内部通信量的变化。这类算法使用于那些网络拓扑结构不经常变化的小型网络。 b.动态路由选择算法——基于网络状态参数的变化，来选择某段时间内有效的路由。这类算法能够适应网络拓扑状态和其它状态参数的变化而调整路由。因此这类算法也叫做自适应路由算法 5．实现路由选择算法的一般方法 a.标头指示法 b.路由表法 在每个交换节点（路由器）中建立路由表。 二、互联网中的路由算法——IP路由技术
LS路由算法与DV路由算法的比较 徐雄博20050830226 信息安全 2 班 摘要：当一个分组要从源主机带目的主机时，网络层必须确定从发送方到接受方的分组所采用的路径。选路算法的目的就是给定一组路由器以及连接路由器的链路，选路算法要找到一条从源路由器到目的路由器的“好”的路径，即具有最低费用的路径。根据算法是全局性的还是分布式的，选路算法可分为两种：具有全局状态信息的链路状态算法（link state algorithm, LS）以及分散式的选路算法距离向量算法（distance-vector, DV）。本文将通过对这两种算法的比较来找出两个算法在不同的情况下，每种算法的适应环境。 关键词：路由算法；RIP路由协议；OSPF路由协议；LS路由算法；DV路由算法 Abstraction：When a packet want to round from source host to destination host, the network layer must nonetheless determine the path that packets take from senders to receivers. The purpose of a routing algorithm is that given a set of routers, with links connecting the router, a routing algorithm finds a “good” path from source router to destination router. Typically, a good path is one that has the least cost. According to whether the algorithms are global or decentralized, the routing algorithm can be classified into two types: algorithms with global state information are often referred to as link-state (LS) algorithms, and the decentralized routing algorithm called a distance-vector (DV) algorithm. Through this passage we will find the environment which suits each algorithm most. Keywords：routing algorithm，RIP，OSPF，LS，DV 1.概述 随着社会的发展，计算机技术已经越来越普及。不同的网络层提供的不管是数据服务还是虚电路服务，网络层都必须确定为从发送方到接受方的分组所采用的路径。我们看到选路的工作是从发送方到接受方通过路由器的网络决定的好路径。选路算法的目的是简单的，即给定一组路由器以及连接路由器的链路，选路算法要找到一条从源路由器到目的路由器的“好”的路径，。通常一条好的路径指具有最低费用的路径。对选路算法分类的一种方法是根据该算是全局性的还是分散式的可分为全局选路算法（global routing algorithm）和分散式选路算法（decentralized routing algorithm）[1]。而根据这两个路由选路算法，历史上曾有两个选路协议曾被广泛用于Internet上自治系统内的选路：选路信息协议（Routing Information Protocol，RIP）与开放最短路径优先（Open Shortest Path First，OSPF）[2]。 2.路由算法 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的寻径结果，因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标： ——（1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。 ——（2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。 ——（3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上，所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验，并在各种网络环境下被证实是可靠的。