計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由研究綜述

楊嘯

摘 要 本文通過結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的相關(guān)知識點(diǎn)，包括網(wǎng)絡(luò)路由的基本內(nèi)容、路由算法的設(shè)計(jì)原則及其分類，以及非自適應(yīng)路由算法和自適應(yīng)路由算法，分析和探究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的應(yīng)用情況，并給予一些參考建議。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)路由 路由算法

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

近年來，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)的改革和應(yīng)用也越來越受到人們的普遍關(guān)注和重視。作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)路由主要充當(dāng)著尋找數(shù)據(jù)包從源地址到目的地址之間的最優(yōu)路徑的角色。通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由相關(guān)知識點(diǎn)的分析和探究，對于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、資源共享有著重要的意義。為此，本文主要通過網(wǎng)絡(luò)路由的基礎(chǔ)知識點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)路由算法的設(shè)計(jì)和分類等方面，以及對幾種網(wǎng)絡(luò)路由算法的淺析，促進(jìn)人們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的了解和掌握，對于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和世界化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供一些幫助。

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由概述

新形勢下，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的研究腳步也是日趨加快，尤其是在網(wǎng)絡(luò)路由的算法、路徑選擇和路由設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)路由服務(wù)等方面，更加受到IT行業(yè)的關(guān)注和重視。在劃分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由上，可以通過網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)、通信方式、路由算法和對路由的要求等幾個方面劃分。若按照網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)劃分，網(wǎng)絡(luò)路由有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)路由、有線網(wǎng)絡(luò)路由和無線網(wǎng)絡(luò)路由等三種，按照通信方式則可以分為單播路由、多播路由及Anycast路由，按照路由算法劃分，則有源路由算法、分布式路由算法以及分級路由算法。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的構(gòu)成

2.1 路由器

路由器是基于網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研發(fā)出來的硬件設(shè)備，能夠讓不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)共享。路由器不但能夠完成不同網(wǎng)段及網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)的存儲、分組和轉(zhuǎn)發(fā)，而且具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和進(jìn)行路徑選擇的功能，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心設(shè)備之一。

2.2 路由協(xié)議

路由協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)路由發(fā)送IP數(shù)據(jù)包過程中所要遵守的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。路由協(xié)議可以根據(jù)使用范圍、路由可變性路徑進(jìn)行劃分。按照使用范圍劃分，主要有內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP），按照路由可變性路徑劃分，通?？梢詣澐譃殪o態(tài)路由和動態(tài)路由。其中，靜態(tài)路由具有適用于小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)通信，配置較為簡單的特點(diǎn)。就目前來看，常用的路由器協(xié)議主要是RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議和BGP協(xié)議等幾種。

2.3 路由算法

在路由路徑選擇過程中，通常要用到路由算法進(jìn)行計(jì)算，求解路由最優(yōu)路徑。按照不同的要求分類，路由算法的劃分也不盡相同，不過最終都是為了尋求最佳路徑。

至于路由算法的設(shè)計(jì)原則，通常情況下，有最優(yōu)性原則、簡潔性原則、堅(jiān)固性原則、快速收斂性原則和靈活性原則等幾種。最優(yōu)性原則要求路由算法具有選擇最佳路徑的能力；簡潔性原則要求路由算法在具備路由基本功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)簡潔、降低成本；堅(jiān)固性原則要求路由算法在受到外界或內(nèi)部特殊環(huán)境的干擾下，能夠正常運(yùn)行，以保證網(wǎng)絡(luò)通暢；快速收斂性原則，是當(dāng)路由在遇到網(wǎng)絡(luò)故障時，能夠及時將更新信息發(fā)給同個網(wǎng)絡(luò)的路由，并重新計(jì)算最佳路徑，直到故障排除方才恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸；而靈活性原則，則要求路由算法在設(shè)計(jì)時，具有快速適應(yīng)各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的功能。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由算法

按照不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分，網(wǎng)絡(luò)路由算法可以分為非自適應(yīng)算法和自適應(yīng)算法，單播路由算法和多播路由算法等，度量選擇（即路徑長度、帶寬、可靠性、負(fù)載等）不同，劃分也有差別。這里只分析非自適應(yīng)路由算法和自適應(yīng)路由算法。

3.1 非自適應(yīng)路由算法

非自適應(yīng)路由算法，是一種采用遵循最優(yōu)性原則、靈活性原則或其他原則選取路由，而對于當(dāng)前存在的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和交通流量則不進(jìn)行測量和利用的路由算法。非自適應(yīng)路由算法，不但能夠獲取網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的最佳路由，并建立起屬于該節(jié)點(diǎn)的固定路由表。同時，它還能夠在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時，將更新信息及時發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的路由，以及進(jìn)行重新計(jì)算最佳路徑和建立路由表，或是采取人工的方式，修改節(jié)點(diǎn)上的路由表。

3.2 自適應(yīng)路由算法

自適應(yīng)路由算法，是基于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的變化情況選擇適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的路由算法。要真正實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)路由算法的前提，需要確保在路由選擇協(xié)議的基礎(chǔ)上，路由信息存在于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的各個路由表中，包括不可用路由、新路由和配置后的路由的路由表。同時，還需要最短路徑計(jì)算法的支持，以及交換路由信息方式的配合。

就當(dāng)前來說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由最常用的路由協(xié)議有兩種，即鏈路狀態(tài)路由協(xié)議和距離向量協(xié)議。鏈路狀態(tài)路由算法，即我們通常所說的最短路徑算法。通過將部分路由信息發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的方式，計(jì)算出最短的路由路徑，具有收斂性和強(qiáng)大的CPU處理能力，以及較大的存儲空間。而距離向量路由算法，則采用發(fā)送路由表信息到各個相鄰節(jié)點(diǎn)，并接收相鄰各節(jié)點(diǎn)發(fā)送來的路由表信息的方法，來進(jìn)行路徑選擇。相對來說，距離向量路由算法要比鏈路狀態(tài)路由算法的運(yùn)行成本低，但較容易產(chǎn)生路由循環(huán)，在選擇時，需要加以考慮。

4 結(jié)束語

通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的研究綜述，認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)路由的路由協(xié)議、路由算法及路由器設(shè)備，根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，采取相應(yīng)的路由算法，選擇最佳路徑，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)的路由服務(wù)。同時，也給予網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研發(fā)和改革一些參考。

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