距离向量路由算法

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散式的，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。

Abstraction：When a packet want to rount from source host to destinating 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 offen 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.关键词：路由算法RIP路由协议OSPF路由协议LS路由算法DV路由算法一、概述随着社会的发展，计算机技术已经越来越普及。

计算机网络中的路由选择算法计算机网络是由许多相互连接的计算机组成的系统，这些计算机之间需要进行通信才能完成相应的任务。

路由选择算法是计算机网络中的核心算法之一，它是决定将数据从一个网络节点传送到另一个网络节点的基础。

路由选择算法的作用就是找到从源节点到目的节点的最佳路径。

1. 路由选择算法的作用路由选择算法是计算机网络中最重要的算法，它的作用是将数据从源节点传输到目的节点。

在计算机网络中，不同的节点之间可能有多个路径可供选择，每个路径的传输速度也不同，路由选择算法的作用就是找到最佳的路径。

2. 常用的路由选择算法2.1 静态路由选择算法静态路由选择算法是一种固定的路由选择算法，它的路径是固定的，不会根据网络条件变化而改变。

这种算法比较简单，可以用于小型的网络，但是在大型的网络中使用会产生问题。

2.2 动态路由选择算法动态路由选择算法是一种根据网络条件实时调整的算法，它可以根据网络拓扑、网络流量等情况进行动态调整，从而找到最佳路径。

动态路由选择算法比静态路由选择算法更加灵活，适合用于大型的计算机网络。

2.3 链路状态路由选择算法链路状态路由选择算法是一种基于每个节点了解整个网络的拓扑和延迟信息，通过 Dijkstra 算法计算得到最短路径。

链路状态路由选择算法的算法复杂度较高，但是可以得到最优解。

链路状态路由选择算法适用于小型的网络，由于算法复杂度较高，无法用于大型的复杂网络中。

2.4 距离向量路由选择算法距离向量路由选择算法是一种基于每个节点了解相邻节点的距离信息，通过 Bellman-Ford 算法计算得到最短路径。

距离向量路由选择算法的算法复杂度较低，但是容易出现局部最优解。

距离向量路由选择算法适用于复杂的大型网络中。

3. 路由选择算法的应用路由选择算法在计算机网络中有着广泛的应用，它可以保证数据从源节点到目的节点的快速传输。

在实际应用中，如果路由选择算法不合理，将会导致网络拥堵、数据丢失等问题。

路由算法区分管理距离和最大跳数具体原理路由器(Router)，是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。

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。

本文主要内容是利用路由算法区分管理距离和最大跳数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120，如果到达某个网段的路由通告由这两个同时通告，则会采用静态路由通告的路径。

最大跳数主要是针对的距离矢量的路由协议来说的，是说的这样的路由协议能把一个路由通告传送过最多多少个路由器。

比如说rip的最大跳数是15，则有rip协议传输通告的某个路由只可以通过15次路由器(重复通过也算做一次) ，如果第16次到达某个路由器，则这个路由器会认为这个传送过来的路由是不可到达的。

路由分为静态路由和动态路由，其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表。

静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络的配置情况预先设定，网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表。

动态路由随网络运行情况的变化而变化，路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传输的最佳路径，由此得到动态路由表。

根据路由算法，动态路由协议可分为距离向量路由协议(Distance Vector Routing Protocol)和链路状态路由协议(Link State Routing Protocol)。

距离向量路由协议基于Bellman-Ford算法，主要有RIP、IGRP(IGRP为Cisco公司的私有协议);链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra算法，即最短优先路径(Shortest Path First，SPF)算法，如OSPF。

在距离向量路由协议中，路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器;而在链路状态路由协议中，路由器将链路状态信息传递给在同一区域内的所有路由器。

常见的路由算法常见的路由算法路由算法是指为了用于在互联网之类的分组通讯网络中的数据包进行寻址所使用的一种算法。

其目的是为了能够掌握网络拓扑结构，更有效的使用网络资源，提供更好的服务质量，在众多的路由算法中，下面列出了一些常见的。

1. 链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）链路状态路由协议是一种以网络中所有的节点为基础的路由协议，它的特点是在所有节点之间建立并保持一个网络状态数据库，每个节点首先会发出一个链路状态数据包来描述自己知道的其他节点的相关信息，并通过该信息计算出一张最短路径树。

LSRP一般都有洪泛问题，产生洪泛的原因在于每个节点的发出的链路状态数据包要发到整个网络中，所以数据包会不断传播，产生大量网络流量。

常见的LSRP有OSPF等。

2. 距离向量路由协议（Distance Vector Routing Protocol）距离向量路由协议是一种以自身节点所连接的邻居节点的路由信息为基础的协议，每个节点只知道自己所连接的邻居节点的路由信息，而不知道整张网络的拓扑结构。

DVRP算法通过递归与相邻节点交换距离向量信息来分配最短路径，因此它能够在网络中改变路由波动时使整个路由表保持一致。

常见的DVRP有RIP等。

3. 混合路由协议（Hybrid Routing Protocol）混合路由协议是链路状态和距离向量路由协议的混合体，它采用链路状态路由协议的优点，建立了一张网络拓扑地图；同时又采用距离向量路由协议的算法对网络进行遍历，它使用距离向量路由协议的性质表明每个路由器只需要与它的成邻接的路由器通信，这样可以大大减小链路状态路由协议产生的洪泛问题。

4. 路由发现协议（Route Discovery Protocol）路由发现协议通常是物理网络发挥作用的协议。

当网路中有一个新的路由器被连接时，路由器会通过路由发现协议来发现新路由器，这样数据就可以经过新路由器并到达目的地。

rip协议原理(一)RIP协议简介RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离向量算法的内部网关协议（Interior Gateway Protocol），旨在帮助路由器动态地学习和共享网络路由信息。

下面将对RIP协议进行详细解释。

RIP协议的工作原理RIP协议通过路由器之间的相互通信来交换网络路由信息。

以下是RIP协议的工作原理：1.距离向量算法：RIP使用距离向量算法来确定最佳路由。

每个路由器都维护一个路由表，其中包含当前已知的网络目标和到达该目标的跳数。

2.距离度量：跳数是RIP协议中使用的距离度量单位。

每个目标网络的跳数在路由器之间定期更新，并通过广播方式在整个网络中传播。

3.路由更新：路由器定期发送路由更新信息，包含其当前已知的网络目标和跳数。

其他路由器收到更新后，会更新自己的路由表。

4.定时器：RIP协议使用定时器来控制路由更新的频率。

在每个路由器上，定时器设定一个时间间隔，路由更新信息将在此间隔内定期广播。

RIP协议的特点RIP协议具有以下特点：•简单：RIP协议使用的距离向量算法相对简单，易于实现和维护。

•适用于小型网络：RIP协议适用于较小规模的网络，因为其跳数限制最大为15，限制了网络的规模。

•收敛速度较慢：RIP协议的收敛速度相对较慢。

当网络拓扑发生变化时，每个路由器都需要一定时间来更新自己的路由表。

•不适用于复杂网络：由于RIP协议不能适应大型、复杂网络的需求，因此在大规模网络中使用RIP协议可能导致路由不稳定或产生路由环路。

RIP协议的应用场景RIP协议适用于以下场景：•小型企业网络：RIP协议在小型企业网络中使用较为广泛。

这种网络规模相对较小，RIP协议的简单性和易用性可以满足其需求。

•教育机构内部网络：教育机构内部网络通常也是较小规模的网络，RIP协议可以提供基本的路由功能，满足规模相对较小的网络通信需求。

•低成本网络：对于低成本网络来说，RIP协议是一种经济实用的选择。

RIP协议理解协议名称：RIP协议理解一、背景介绍RIP（Routing Information Protocol）是一种用于在计算机网络中实现动态路由的协议。

它是一种距离向量路由选择协议，广泛应用于小型局域网（LAN）和中型企业网络中。

RIP协议的主要目标是通过交换路由信息，使网络中的路由器能够选择最佳的路径来传输数据。

二、协议原理1. 距离向量算法RIP协议使用距离向量算法来确定最佳路由。

每个路由器通过交换路由表来了解网络的拓扑结构和距离信息。

路由器将自己的路由表中的信息发送给相邻路由器，并接收相邻路由器发送的路由表信息。

通过比较不同路径的距离，路由器可以选择最短路径作为最佳路由。

2. 距离度量RIP协议使用跳数（hop count）作为距离度量，即通过几个路由器可以到达目的地。

每个路由器将自己到目的地的跳数信息存储在路由表中，并将其传递给相邻路由器。

当路由器接收到其他路由器发送的路由表时，会根据跳数信息更新自己的路由表。

3. 路由更新RIP协议中，每隔一段时间，路由器会向相邻路由器发送路由更新信息，以确保网络中的路由表保持最新状态。

当网络中的拓扑结构发生变化时，路由器会发送路由更新信息通知其他路由器。

同时，RIP协议使用时间限制来避免路由环路问题。

三、协议规范1. 路由器配置在使用RIP协议的网络中，每个路由器需要进行相应的配置。

配置包括设置路由器的IP地址、子网掩码、RIP协议版本等。

每个路由器还需要指定一个默认网关，以便在无法找到目标路由时将数据包发送到默认网关。

2. 路由表维护每个路由器都维护着一个路由表，用于存储目的地的跳数信息。

路由表中的每一项包含目的地IP地址、下一跳路由器的IP地址和跳数。

当收到其他路由器发送的路由表信息时，路由器会根据跳数信息更新自己的路由表。

3. 路由更新RIP协议中，路由器会定期发送路由更新信息给相邻路由器。

路由更新信息包含当前路由器的路由表信息。

相邻路由器接收到路由更新信息后，会根据跳数信息更新自己的路由表。

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。

路由协议算法路由协议算法是计算机网络中非常重要的一部分，它决定了数据包在网络中的传输路径，对于网络的性能和效率起着至关重要的作用。

在本文中，我们将介绍几种常见的路由协议算法，并分析它们的特点和应用场景。

首先，我们来介绍最常见的路由协议算法之一，距离矢量路由算法（Distance Vector Routing Algorithm）。

这种算法基于每个节点维护到其他节点的距离信息，并通过不断地交换距离信息来更新路由表。

距离矢量路由算法的优点是实现简单，适用于小型网络，但缺点是收敛速度慢，容易产生路由环路。

其次，我们介绍链路状态路由算法（Link State Routing Algorithm）。

这种算法通过每个节点向全网广播自己的链路状态信息，然后利用Dijkstra算法计算最短路径。

链路状态路由算法的优点是收敛速度快，能够避免路由环路，但缺点是消耗大量的带宽和计算资源。

此外，还有一种常见的路由协议算法是路径向量路由算法（Path Vector Routing Algorithm）。

这种算法是BGP（Border Gateway Protocol）所采用的算法，它综合了距离矢量和链路状态两种算法的优点，能够实现高效的路由选择和故障处理。

除了上述几种常见的路由协议算法之外，还有一些新的算法正在不断涌现，如SDN（Software Defined Networking）中的集中式路由算法、基于人工智能的路由优化算法等。

这些新算法在提高网络性能和安全性方面有着巨大的潜力。

总的来说，路由协议算法在网络中起着至关重要的作用，它直接影响着数据包的传输效率和网络的稳定性。

不同的算法适用于不同的网络环境和应用场景，网络管理员需要根据实际情况选择合适的路由协议算法，并不断优化和调整路由策略，以确保网络的高效运行。

在未来，随着网络规模的不断扩大和网络应用的不断丰富，我们相信会有更多更先进的路由协议算法出现，为网络性能的提升和网络安全的保障提供更多可能性。

距离矢量路由协议和链路状态路由协议距离矢量路由协议（Distance Vector Routing Protocol，DVRP）和链路状态路由协议（Link State Routing Protocol，LSRP）是两种常见的路由协议，用于控制数据在计算机网络中的传输。

它们在路由选择的方式、算法以及交互机制等方面有所不同。

距离矢量路由协议是一种分布式路由协议，路由器通过交换路由表信息来选择最佳路径。

每一个路由器将自己的路由表通过广播发送给相邻的路由器，同时通过周期性的更新来保持路由信息的准确性。

当一个路由器接收到一条源节点的路由表更新信息，它将根据自己的路由表信息计算新的最短路径，并将此信息向外广播。

这个过程会一直进行，直到整个网络的路由表保持一致。

距离矢量路由协议的核心算法是距离向量算法，即根据收到的路由信息以及自身路由表中的距离信息，计算到达目的地的最短路径。

常见的距离矢量路由协议有RIP（Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）等。

距离矢量路由协议的优点是算法相对简单，占用的开销较小，在小型网络中使用较为合适。

然而，距离矢量路由协议也有一些缺点。

首先，相邻路由器之间的信息交换是通过广播完成的，这种方式会产生较高的网络开销。

其次，距离矢量路由协议会受到“计数到无穷”的问题，即当网络连接断开时，路由器无法准确地知道到达目的地的路径长度，导致路由循环和数据丢失的问题。

为了解决这个问题，距离矢量路由协议引入了毒性逆转和毒性逆转触发更新等机制。

链路状态路由协议是另一种常见的路由协议，每个路由器都将自己的链路状态信息发送给整个网络。

链路状态信息包括路由器的标识、与相邻路由器的连接状态以及连接的带宽等信息。

通过收集整个网络的链路状态信息，每个路由器都可以构建出整个网络的拓扑图，并以此为基础计算最短路径。

链路状态路由协议的核心算法是Dijkstra算法，它通过计算每个节点到其他节点的最短路径来选择最佳路径。