第6章 路由算法总结
- 格式:ppt
- 大小:2.53 MB
- 文档页数:50
计算机网络中的路由算法路由算法在计算机网络中起着关键的作用,它用于确定数据包在网络中的传输路径。
根据不同的网络拓扑和需求,有多种不同的路由算法被应用。
本文将介绍几种常见的路由算法。
1. 距离矢量算法(Distance Vector Algorithm)距离矢量算法是一种分布式的路由算法,每个节点在路由表中记录到达目的节点的距离向量。
节点之间通过交换距离向量信息来更新路由表,并且通过Bellman-Ford算法来计算最短路径。
该算法简单易实现,但是在大型网络中容易产生计数到无穷大的问题,即由于链路故障等原因产生的无限循环。
2. 链路状态算法(Link State Algorithm)链路状态算法是一种集中式的路由算法,每个节点都会收集与自身相连的链路状态信息,并通过最短路径算法(如Dijkstra算法)计算出到达其他节点的最短路径。
然后,每个节点都将自己的链路状态信息广播给所有其他节点,使得每个节点都有完整的网络拓扑和链路状态信息。
该算法需要节点之间频繁的广播和计算,但是能够保证收敛,即要么找到最短路径,要么不进行路由。
3. 路径向量算法(Path Vector Algorithm)路径向量算法可以看作是距离矢量算法和链路状态算法的结合,它通过回退进行路径检测和避免计数到无穷大的问题。
每个节点在路由表中记录到达目的节点的路径和向量信息,通过交换路径向量信息来更新路由表。
在计算最短路径时,路径向量算法使用类似链路状态算法的Dijkstra算法,但是在寻找路径时,会检查前面的节点是否已经在路径中出现,以避免产生环路。
4. 队列距离矢量算法(Queue Distance Vector Algorithm)队列距离矢量算法是距离矢量算法的一种改进算法,主要解决计数到无穷大问题。
该算法引入了队列和计数器,通过计数器和链路状态信息来确定数据包是否进入队列。
每个节点在路由表中记录到达目的节点的距离向量和队列的长度。
第6章路由算法总结路由算法是网络中的核心算法之一,它决定了数据包在网络中的传输路径。
路由算法的设计和优化对于网络的性能和稳定性具有重要影响。
在本章中,我们将总结一些常见的路由算法,并介绍它们的优缺点。
1.静态路由算法:静态路由算法是最简单的路由算法,它通过人工配置将目的地和下一跳地址映射起来。
静态路由算法的优点是简单、易于实现和维护,适用于小型网络。
然而,静态路由算法的缺点是无法适应网络拓扑的变化,对于大型和复杂网络不可行。
2.距离向量路由算法:距离向量路由算法是一种基于邻居节点交换信息的分布式算法。
每个节点维护一个路由表,其中包含到达各个目的地的距离和下一跳节点信息。
节点周期性地将路由表广播给邻居节点,并根据收到的更新信息更新自身路由表。
距离向量路由算法的优点是简单、分布式,适用于小型网络。
然而,它的缺点是收敛速度慢和计算复杂度高,容易出现路由环路和计数问题。
3.链路状态路由算法:链路状态路由算法是一种基于全局网络状态信息的算法。
每个节点通过发送链路状态信息到整个网络,使得每个节点都具有完整的网络拓扑信息。
节点根据收到的链路状态信息计算最短路径,并构建路由表。
链路状态路由算法的优点是收敛速度快、计算复杂度低和稳定性好。
然而,它的缺点是需要消耗大量的带宽和存储资源,并且对于网络规模较大的情况下,算法的效率会下降。
4.链路状态路由算法的改进算法:为了优化链路状态路由算法,人们提出了一些改进算法,如OSPF (开放式最短路径优先)、IS-IS(中间系统间路由)等。
这些算法使用了一些技术,如分层、区域划分和链路优化等,以提高算法的性能和可扩展性。
5.BGP(边界网关协议):BGP是用于互联网的一种路径向量路由协议。
它是一种自治系统之间的路由协议,用于实现互联网的路由选择。
BGP通过交换路由信息和策略来确定数据包的最佳路径。
BGP的优点是具有高度的灵活性和可配置性,可以根据策略调整路由。
然而,BGP的缺点是配置复杂和收敛速度较慢。
路由算法与路由协议
路由算法和路由协议是计算机网络中非常重要的概念。
路由算法是指在网络中选择最优路径的过程,而路由协议则是指网络中路由器之间通信的协议。
常用的路由算法包括距离矢量算法、链路状态算法和路径矩阵算法。
距离矢量算法以距离为基础来选择最优路径,链路状态算法则是通过收集邻居节点的信息来计算网络拓扑结构,从而选择最优路径。
路径矩阵算法则是通过计算矩阵来确定最优路径。
路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。
RIP是一种基于距离矢量算
法的协议,其特点是简单易用,但是对于大型网络来说效率较低。
OSPF 是一种基于链路状态算法的协议,其特点是对于大型网络来说效率较高,但是配置相对较为复杂。
BGP是一种面向互联网的协议,其特点是可以实现自治系统之间的互联。
在实际应用中,路由算法和路由协议的选择需要根据网络的规模、性能要求等因素来确定,以实现最优的网络性能。
- 1 -。
AODV协议1. 概述Nokia研究中心开发,自组网路由协议的RFc标准,它是DSR和DSDV的综合,借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序,及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由、目的节点序列号和路由维护阶段的周期更新机制,以DSDV为基础,结合DSR中的按需路由思想并加以改进。
它应用于无线自组织网络中进行路由选择的路由协议, 它能够实现单播和多播路由。
该协议是自组织网络中按需生成路由方式的典型协议。
用于特定网络中的可移动节点。
它能在动态变化的点对点网络中确定一条到目的地的路由,并且具有接入速度快,计算量小,内存占用低,网络负荷轻等特点。
它采用目的序列号来确保在任何时候都不会出现回环,避免了传统的距离向量协议中会出现的很多问题。
AODV最初提出的目的是为了建立一个纯粹的按需路由的系统。
网络中的节点完全不依赖活动路径,既不维护任何路由信息,也不参与任何定期的路由表交换。
节点不需要发现和维护到其他节点的路由,除非两个节点需要通讯或者节点是作为中间转发节点提供特定的服务来维护另外两个节点的连接性。
提出:With the goals of minimizing broadcasts and transmission latency when new routes are needed, we designed a protocol to improve up on the performance characteristics of DSDV in the creation and maintenance of ad-hoc networks.2. 特点优点:(1)基本路由算法为距离向量算法,但有所改进,思路简单、易懂。
(2)按需路由协议,而且节点只存储需要的路由,减少了内存的需求和不必要的复制。
(3)采用UDP 封装,属于应用层协议。
(4)支持中间节点应答,能使源节点快速获得路由,有效减少了广播数,但存在过时路由问题。
计算机网络原理最短路径路由在路由选择方法中,我们经常采用的算法是:求给定网络中任意两个节点间的最短路径。
即求任意两个节点间的最小时延或最小费用的路径。
这里已知的是整个网络拓扑和各链路的长度。
求最短路径的方法有许多种,下面我们以图6-4所示的网络为例来讨论一种由Dijkstra 提出的求最短路径的算法,即寻找从源节点到网络中其他各节点的最短路径。
在本例中,设节点A为源节点,然后逐步寻找其最短路径,每次找一个节点到源节点的最短路径,直到把所有的点都找到为止。
图6-4 求最短路径算法的网络举例令D(V)为源节点(节点A)到节点v的距离,它就是沿着某一通路的所有链路的长度之和。
再令l(i,l)为节点i至节点j之间的距离。
整个算法有以下部分:(1)初始化。
令N表示网络节点的集合。
先令N={A},对所有不在N中的节点v,写出:λ(A,ν)若节点ν与节点A直接相连;D(ν)= {∞若节点ν与节点A不直接相连;在用计算机进行求解时,可以用一个比任何路径长度大得多的数值代替∞,可以使D (v)=99。
(2)寻找一个不在N中的节点w,其D(w)值为最小。
把w加入到N中,然后对所有不在N中的节点,用D(v)与[D(w)+λ(w,ν)]中较小的值去更新原有的D(v)值,即:D(v)←min[D(v),D(w)+λ(w,ν)](3)重得步骤(2),直到所有的网络节点都在N中为止。
6-2所示是对图6-4的网络进行求解的详细步骤。
可以看出,上述的步骤(2)共执行了5次,表中带圆圈的数字是在每一次执行步骤(2)时所寻找的具有最小值的D(w)值。
当第5次执行步骤(2)并得出了结果后,所有网络节点都已包含在N之中,整个算法即告结束。
最后就可得出以节点A 为根的最短路径树,如图6-5(1)所示。
从这个最短路径树可以清楚地看出从源节点A 到网内任何一个节点的最短路径。
图中,每个节点旁边括号中的数字表明该节点是在执行第几步的算法时加入到集合中去的。
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。
b)主要问题洪泛要产生大量重复包.c)解决措施每个包头包含站点计数器,每经过一站计数器减1,为0时则丢弃该包;记录包经过的路径2)选择性洪泛算法(selective flooding)洪泛法的一种改进。
计算机网络的路由算法在计算机网络中,路由算法是用来确定数据包从源节点到目标节点的路径的一种算法。
它是实现网络通信的重要组成部分,承担着决定数据传输路线的关键任务。
本文将介绍几种常见的路由算法。
一、最短路径算法最短路径算法是一种常见且重要的路由算法。
它的目标是找到节点之间的最短路径,以最快速度将数据包从源节点发送到目标节点。
其中,迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法是两种常见的最短路径算法。
迪杰斯特拉算法(Dijkstra Algorithm)是一种广泛应用于计算机网络中的最短路径算法。
它通过计算从源节点到其他节点的最短路径,并记录路径上的节点和距离,最终找到从源节点到目标节点的最短路径。
该算法具有高效性和准确性,很好地满足了网络数据传输的需求。
贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford Algorithm)是另一种常用的最短路径算法。
与迪杰斯特拉算法不同的是,贝尔曼-福特算法可以处理包含负权边的图。
它通过迭代地更新节点之间的距离,直到收敛为止,找到最短路径。
虽然贝尔曼-福特算法的效率较低,但其对于具有复杂网络结构的情况仍然具有重要的应用价值。
二、最优路径算法除了最短路径算法,最优路径算法也是计算机网络中常用的路由算法之一。
最优路径算法旨在找到包括最少跳数、最小延迟或最大带宽等特定需求的路径,以满足网络通信的性能要求。
例如,最小跳数算法(Minimum Hop Routing)是一种常见的最优路径算法,它通过选择路径上的最少跳数来实现数据传输。
这在实时性要求较高的应用场景中非常有用,如语音通话和视频会议等。
另外,最小延迟算法(Minimum Delay Routing)和最大带宽算法(Maximum Bandwidth Routing)也是常用的最优路径算法。
前者通过选择具有最小传输延迟的路径来实现数据传输,适用于对实时性要求较高的应用。
而后者则通过选择具有最大传输带宽的路径来实现数据传输,适用于对吞吐量要求较高的应用。
Internet路由之路由表查找算法概述-哈希/LC-Trie树/256-way-mtrie 树引:路由是互联网的一个核心概念,广义的讲,它使分组交换网的每个节点彼此独立,通过路由耦合在一起,甚至在电路交换网中,虚电路的建立也依赖路由,路由就是网络中数据通路的指向标。
狭义的讲,路由专指IP路由,它支撑着整个IP网络。
由于IP是数据报网络,它是不建立连接的,因此IP分组是一跳一跳被转发,通路是通过路由信息一跳一跳的被打通的,因此路由直接关系到整个基于IP的网络的连通性。
由于IP协议没有方向,甚至它都没有会话的概念,因此路由必然要是双向的,否则数据就有去无回了(有人提倡用NAT来解决反向路由问题,实际上NAT在公共核心网络上口碑十分不咋地,它甚至破坏了IP协议的原则,记住,NAT一般只用于端点)。
互联网如此之大,每个路由器上的路由信息会非常之多,路由器是怎么在海量的路由信息中用最快的速度-显然很重要-检索出自己需要的呢?另外如此海量的路由信息又是怎么生成的呢?本文着重回答第一个问题,关于第二个问题请参考《Internet路由结构(第二版)》(Cisco Press,想看就赶快买,不买就买不到了,Cisco有几本书真的很火爆,总是不好买)1 .基本概念路由的概念:路由是一种指向标,因为网络是一跳一跳往前推进的,因此在每一跳都要有一系列的指向标。
实际上不仅仅是分组交换网需要路由,电路交换网在创建虚电路的时候也需要路由,更实际的例子,我们日常生活中,路由无处不在。
简单的说,路由由三元素组成:目标地址,掩码,下一跳。
注意,路由项中其实没有输出端口-它是链路层概念,Linux操作系统将路由表和转发表混为一谈,而实际上它们应该是分开的(分开的好处之一使得MPLS更容易实现)。
路由项通过两种途径加入内核,一种是通过用户态路由协议进程或者用户静态配置配置加入,另一种是主机自动发现的路由。
所谓自动发现的路由实际上是“发现了一个路由项和一个转发表”,其含义在主机某一个网卡启动的时候生效,比如eth0启动,那么系统生成下列路由表项/转发项:往eth0同一IP网段的包通过eth0发出。
因特网的路由选择算法摘要: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。
本文主要讨论设计路由算法应具有的原则以及第一个得到广泛使用的路由算法RIP和最短路径Dijkstra算法。
1 路由算法概述1.1 路由算法的特点路由选择协议的核心就是路由算法,即需要何种算法来获得路由表中的个项目。
一个理想的路由算法应该具有如下特点。
(1)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。
(2)算法在计算上应简单。
路由选择的计算不应使网络通信量增加太多的额外开销。
(3)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”(robustness)。
(4)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。
(5)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。
(6)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,应该尽可能接近于理想的算法。
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。
1.2 路由算法的分类路由选择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。
计算机⽹络-⽹络层-路由算法计算机⽹络-⽹络层-路由算法最优化原则1.最佳路径的每⼀部分也是最佳路径如果路由器J在从路由器I到K的最优路径上,那么从J到K的最优路径必定沿着同样的路由路径2.通往路由器的所有最佳路径的并集是⼀棵称为汇集树3.路由算法的⽬的为所有路由器找出并使⽤汇集树最短路径路由Dijkstra算法1.每个节点⽤从源节点沿已知最佳路径到该节点的距离来标注,标注分为临时性标注和永久性标注2.初始时,所有节点都为临时性标注,标注为⽆穷⼤3.将源节点标注为0,且为永久性标注,并令其为⼯作节点4.检查与⼯作节点相邻的临时性节点,若该节点到⼯作节点的距离与⼯作节点的标注之和⼩于该节点的标注,则⽤新计算得到的和重新标注该节点5.在整个图中查找具有最⼩值的临时性标注节点,将其变为永久性节点,并成为下⼀轮检查的⼯作节点6.重复第四、五步,直到⽬的节点成为⼯作节点泛洪算法描述⼀种将数据包发送到所有⽹络节点的简单⽅法,每个节点通过将其发送到所有其他链接之外来泛洪在传⼊链接上接收到的新数据包,它属于静态算法问题重复的数据包,由于循环可能会⽆限多节点需要跟踪已泛洪的数据包以阻⽌洪泛即使在跳数上使⽤限制也会成倍爆炸两种解决措施每个数据包的头中包含⼀个跳计数器,每经过⼀跳后该计数器减1,为0时则丢弃该数据包记录哪些数据包已经被扩散了,从⽽避免再次发送这些数据包。
⽅法:1.每个数据包头⼀个序号,每次发送新数据包时加12.每个路由器记录下它所看到的所有(源路由器,序号)对3.当⼀个数据包到达时,路由器检查这个数据包,若是重复的,就不再扩散了选择性扩散它是⼀种泛洪⽅法的⼀种改进,将进来的每个数据包仅发送到与正确⽅向接近的线路上扩散法应⽤情况扩散法的⾼度健壮性,可⽤于军事应⽤分布式数据库应⽤中,可⽤于同时更新所有的数据库可⽤于⽆线⽹络中扩散法作为衡量标准,⽤来⽐较其它的路由算法距离⽮量算法描述距离向量是⼀种分布式路由算法,最短路径计算跨节点分配,属于动态算法,被⽤于RIP协议。
第6章网络互连与互联网★多个网络互相连接组成范围更大的网络叫做互联网(Internet),网络互相连接构成统一的通信系统,实现更大范围的资源共享。
中继器(Repeater)工作于物理层;网桥(bridge)和交换机(Switch)工作与数据链路层;路由器(Router)工作于网络层;而网关(Gateway)工作于网络层以上的协议层。
*冲突时槽选择题按2 2 8做。
中继器的功能是对接收信号进行再生和发送。
中继器不改变接收到的数字信息,再生的信号与接收信号完全相同,并可以沿着另外的网段传输到远端。
例如在以太网中,限制最多使用4个中继器,最多由5个网段组成。
5-4-3规则,5网段,4中继,3网段可用。
中继器工作于物理层,只是起到扩展传输距离的作用。
集线器(HUB)工作原理上基本上与中继器相同。
简单的说。
集线器是一个多端口的中继器,它把一个端口上收到的数据广播发送到其他所有端口上。
网桥是连接两个局域网段,但它工作于数据链路层。
网桥要分析帧地字段,以解决是否把收到的帧转发到另一个网段上。
以太网中广泛使用的交换机是一种多端口网桥,每一个端口都可以连接一个局域网(二层)。
路由器:工作于网络层。
通常把网络地址叫做逻辑地址(IP地址),把数据链路层地址叫做物理地址(MAC地址)。
由于路由器工作网络层,它处理的信息量比网桥要多,因此处理速度比网桥慢,但路由器的互连能力更强,可以执行复杂的路由选择算法。
路由桥(Routing Brideg)虽然能够运行路由器算法,是属于工作在数据链路层的。
网关:是最复杂的网络互连设备,它用于连接网络层之上执行不同的协议的子网组成异构型因特网。
网关能对互不兼容的高层协议进行转换,翻译和变换。
最后,有时不区分路由器和网关,而是把网络层及其以上进行协议转换的互连设备统称为网关。
广域网互连一般采用在网络层进行协议转换的办法实现。
这里使用的互连设备叫做网关,更确切的说是路由器。
因特网协议(Internet Protocol,IP)是今天使用最广泛的网络,因特网中的主要协议是TCP和IP,所以,Internet协议也叫TCP/IP协议簇。
迭代路由递归路由全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:迭代路由和递归路由是计算机科学中两种常用的路由算法。
它们在网络路由、数据传输等领域都有广泛的应用。
下面我们将详细介绍这两种路由算法的原理及其区别。
一、迭代路由迭代路由是一种按照固定的规则进行搜索的路由算法。
它通过不断迭代计算出最佳的路由路径,并将数据包通过这条路径传输到目标地址。
迭代路由算法通常是一个循环结构,每次循环都根据当前的状态更新路由表,并选择下一跳节点进行数据传输。
迭代路由的优点是实现简单,容易理解和实现。
它适用于网络结构简单、规模小的场景。
但是迭代路由的缺点是计算速度较慢,当网络规模较大时,可能会产生较高的计算复杂度。
由于迭代路由是基于固定的规则进行搜索,可能会导致局部最优解。
二、递归路由递归路由是一种通过递归调用来寻找最佳路由路径的算法。
它将整个网络划分为不同的子网络,然后递归地搜索每个子网络的最佳路径,最终找到整个网络的最佳路径。
递归路由算法通常是一个递归函数,每次调用都会将问题规模缩小,直到找到最佳路径。
递归路由的优点是能够找到全局最优解,适用于网络结构复杂、规模较大的场景。
它具有较高的计算效率和路由质量。
但是递归路由的缺点是实现较为复杂,需要考虑递归边界和终止条件,并且可能会存在递归深度过深导致栈溢出的问题。
三、迭代路由与递归路由的区别1.实现原理:迭代路由是通过循环搜索的方式找到最佳路径,而递归路由是通过递归调用的方式实现路径搜索。
2.计算效率:递归路由通常具有较高计算效率,能够找到全局最优解;而迭代路由在网络规模较大时可能会产生较高的计算复杂度。
3.适用场景:迭代路由适用于网络结构简单、规模小的场景;递归路由适用于网络结构复杂、规模较大的场景。
迭代路由和递归路由是两种常用的路由算法,它们各有优缺点,适用于不同的网络场景。
在实际应用中,需要根据网络结构和规模选择合适的路由算法,以实现高效的数据传输和网络通信。
希望本文能够帮助读者更好地理解迭代路由和递归路由这两种路由算法。
路由算法区分管理距离和最大跳数具体原理方法步骤管理距离就是人为指定的一个数字,由这个数字来代表路由协议的优先度,数字越小越优先采用这个路由协议通告的路由。
比如静态路由的默认的管理距离是0,rip是1代开发的,是一种动态的、长跨度(最大可支持255跳)的路由协议,使用度量(向量)来确定到达一个网络的最佳路由,由延时、带宽、可靠性和负载等来计算最优路由,它在同个自治系统内具有高跨度,适合复杂的网络。
Cisco IOS允许路由器管理员对IGRP的网络带宽、延时、可靠性和负载进行权重设置,以影响度量的计算。
像RIP一样,IGRP使用UDP发送路由表项。
每个路由器每隔90s更新一次路由信息,如果270s内没有收到某路由器的回应,则认为该路由器不可到达;如果630s内仍未收到应答,则IGRP进程将从路由表中删除该路由。
与RIP相比,IGRP的收敛时间更长,但传输路由信息所需的带宽减少,此外,IGRP的分组格式中无空白字节,从而提高了IGRP的报文效率。
但IGRP为Cisco公司专有,仅限于Cisco产品。
EIGRP随着网络规模的扩大和用户需求的增长,原来的IGRP已显得力不从心,于是,Cisco公司又开发了增强的IGRP,即EIGRP。
EIGRP使用与IGRP相同的路由算法,但它集成了链路状态路由协议和距离向量路由协议的长处,同时加入散播更新算法(DUAL)。
EIGRP具有如下特点:快速收敛。
快速收敛是因为使用了散播更新算法,通过在路由表中备份路由而实现,也就是到达目的网络的最小开销和次最小开销(也叫适宜后继,feasible successor)路由都被保存在路由表中,当最小开销的路由不可用时,快速切换到次最小开销路由上,从而达到快速收敛的目的。
减少了带宽的消耗。
EIGRP不像RIP和IGRP那样,每隔一段时间就交换一次路由信息,它仅当某个目的网络的路由状态改变或路由的度量发生变化时,才向邻接的EIGRP 路由器发送路由更新,因此,其更新路由所需的带宽比RIP 和EIGRP小得多这种方式叫触发式(triggered)。
计算机网络中的路由选择算法在计算机网络中,路由选择算法起着至关重要的作用。
它决定了数据包在网络中的传输路径,直接影响到网络的性能和效率。
本文将对计算机网络中常用的路由选择算法进行探讨,并分析其优缺点。
一、距离矢量算法距离矢量算法是最早被广泛使用的路由选择算法之一。
该算法基于每个节点根据自身的距离向量,即到达其他节点的距离估计,来进行路由选择。
每个节点将自己的路由表通过广播的方式告知其邻居节点,邻居节点根据收到的路由表信息更新自己的路由表。
距离矢量算法的优点是实现简单,占用的计算和存储资源较少。
然而,由于每个节点只能获得邻居节点的路由表信息,并且信息是通过广播方式传播的,导致算法收敛速度慢、容易产生路由环路等问题。
二、链路状态算法链路状态算法是另一种常用的路由选择算法。
与距离矢量算法不同,链路状态算法基于节点之间的直接相连关系来决定路由选择。
每个节点会周期性地广播自己的链路状态信息,包括与邻居节点的链路状态和到达邻居节点的开销。
通过收集到的链路状态信息,每个节点可以计算出最短路径树,即网络中到达其他节点的最短路径。
链路状态算法通过这种方式为每个节点提供了全局网络的拓扑信息,进而能够进行更为准确的路由选择。
链路状态算法的优点是收敛速度快、计算精确。
然而,它需要大量的计算和存储资源来维护节点之间的链路状态信息,同时需要更复杂的算法来计算最短路径树。
此外,链路状态信息的广播也会产生较大的网络开销。
三、路径矢量算法路径矢量算法是距离矢量算法和链路状态算法的结合。
每个节点维护到其他节点的路径矢量,即到达其他节点的路径和开销信息。
节点通过交换路径矢量信息来更新自己的路由表,并选择最优的路径进行数据包的传输。
路径矢量算法继承了距离矢量算法的简单性和占用资源少的特点,同时也克服了距离矢量算法的路由环路等问题。
然而,路径矢量算法仍然存在信息不准确的问题,因为路径矢量信息是基于节点之间的交换得到的,可能受限于节点自身的限制而不完全准确。
路由(Routing )从源头到目标的路径不同网络间的转发过程类似火车路由表(Routing Table )路由信息的集合路由的依据类似时刻表路由器(Router )具有路由功能、维护路由表的设备类似火车站默认网关(Default Gateway )通常是路由设备的接口IP 地址类似火车站的地址•关键术语:路由过程图解:路由基础•••路由过程图解:•收到数据包查看目标IP 地址•在路由表中选择最佳路径•维护路由表•路由器的工作内容:display ip routing-table 查看路由表•路由表解析:•目的地址Destination用来标识IP包的目标地址或目标网络。
掩码Mask 在路由表中网络掩码也具有重要的意义选择最佳路由的重要判断依据(最长匹配原则)下一跳NextHop指明IP包所经由的下一个路由器的接口地址出接口Interface指明IP包将从该路由器的哪个接口转发出去协议Protocol路由的来源、学习方式优先级Preference 比较不同路由来源到达相同目标网络的优先级越低越优先度量值Cost 比较相同路由来源到达相同目标网络的不同路径的优先级越低越优先•••同一个路由来源,当达到同一个目标网络有几条相同度量值的路由时,这些路由都会被加入到路由表中, 数据包会在这几个链路上进行负载分担。
•等价路由(ECMP, Equal Cost Multi -Path):最长匹配原则:最终数据包匹配最佳路由的算法•直连路由路由器接口上的网络(只要接口配置了IP 地址并且开启)静态路由管理员手工添加的网络动态路由路由器之间动态学习到的网络•路由表的形成、路由的来源:••技术背景:如果只有直连路由,那么就只能到达直连的网络而无法到达远程网络。
静态路由•配置简单、开销小;•通过手动配置进行添加和维护;•无法根据拓扑的变化进行动态的响应;•适用于组网规模较小的场景,如果网络规模较大,则配置及维护的成本就会很高;•在大型的网络中,往往采用动、静态路由结合的方式进行部署。