什么是路由權(quán)
路由權(quán)和路由算法可能很多人都不太了解，學(xué)習(xí)啦小編收集的本文為大家揭開(kāi)神秘面紗，歡迎大家閱讀借鑒，希望對(duì)您有所幫助！
路由權(quán)
B
Network N1
Network N2
A
C
D帶寬
時(shí)延
負(fù)載
可靠性
跳數(shù)
開(kāi)銷
路由權(quán)：用于選擇最佳路由的信息。
路由算法修改路由表的基本目的是將最好路由信息添加到路由表中，路由的好壞是由路由算法根據(jù)自己獲得的路由信息計(jì)算出來(lái)的。對(duì)于每一條路由，路由算法產(chǎn)生一種權(quán)值來(lái)表示路由的好壞。通常情況下，這種權(quán)值越小，該路徑越好。
路由權(quán)的計(jì)算可能基于路徑某單一特性計(jì)算，也可能基于路徑多種屬性進(jìn)行計(jì)算。有幾種路徑特性經(jīng)常被用于權(quán)值計(jì)算，如下：
1) 帶寬 -- 鏈路的數(shù)據(jù)容量。例如，通常情況下10M 以太網(wǎng)鏈路比 64K 出租線路要更好。
2) 時(shí)延 -- 報(bào)文從到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)所需要的時(shí)間。
3) 負(fù)載 -- 處于活躍狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)量。
4) 可靠性 -- 每條數(shù)據(jù)鏈路的出錯(cuò)率。
5) 跳數(shù) -- 報(bào)文到目的地需要經(jīng)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)。
6) 開(kāi)銷 -- 一種人為設(shè)定的值，通常由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)帶寬、線路價(jià)格或其他一些因素綜合得出。
路由算法
路由算法，又名選路算法，可以根據(jù)多個(gè)特性來(lái)加以區(qū)分。算法的目的是找到一條從源路由器到目的路由器的“好”路徑(即具有最低費(fèi)用的路徑)。算法設(shè)計(jì)者的特定目標(biāo)影響了該路由協(xié)議的操作;具體來(lái)說(shuō)存在著多種路由算法，每種算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)和路由器資源的影響都不同;由于路由算法使用多種度量標(biāo)準(zhǔn)(metric)，從而影響到最佳路徑的計(jì)算。
路由算法是提高路由協(xié)議功能，盡量減少路由時(shí)所帶來(lái)開(kāi)銷的算法。當(dāng)實(shí)現(xiàn)路由算法的軟件必須運(yùn)行在物理資源有限的計(jì)算機(jī)上時(shí)高效尤其重要。路由算法必須健壯，即在出現(xiàn)不正常或不可預(yù)見(jiàn)事件的情況下必須仍能正常處理，例如硬件故障、高負(fù)載和不正確的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槁酚善魑挥诰W(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)，當(dāng)它們失效時(shí)會(huì)產(chǎn)生重大的問(wèn)題。最好的路由算法通常是那些經(jīng)過(guò)了時(shí)間考驗(yàn)，證實(shí)在各種網(wǎng)絡(luò)條件下都很穩(wěn)定的算法。此外路由算法必須能快速聚合，聚合是所有路由器對(duì)最佳路徑達(dá)成一致的過(guò)程。當(dāng)某網(wǎng)絡(luò)事件使路徑斷掉或不可用時(shí)，路由器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)路由更新信息，促使最佳路徑的重新計(jì)算，最終使所有路由器達(dá)成一致。聚合很慢的路由算法可能會(huì)產(chǎn)生路由環(huán)或網(wǎng)路中斷。
路由算法是提高路由協(xié)議功能，盡量減少路由時(shí)所帶來(lái)開(kāi)銷的算法。當(dāng)實(shí)現(xiàn)路由算法的軟件必須運(yùn)行在物理資源有限的計(jì)算機(jī)上時(shí)高效尤其重要。路由算法必須健壯，即在出現(xiàn)不正常或不可預(yù)見(jiàn)事件的情況下必須仍能正常處理，例如硬件故障、高負(fù)載和不正確的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槁酚善魑挥诰W(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)，當(dāng)它們失效時(shí)會(huì)產(chǎn)生重大的問(wèn)題。
最好的路由算法通常是那些經(jīng)過(guò)了時(shí)間考驗(yàn)，證實(shí)在各種網(wǎng)絡(luò)條件下都很穩(wěn)定的算法。此外路由算法必須能快速聚合，聚合是所有路由器對(duì)最佳路徑達(dá)成一致的過(guò)程。當(dāng)某網(wǎng)絡(luò)事件使路徑斷掉或不可用時(shí)，路由器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)路由更新信息，促使最佳路徑的重新計(jì)算，最終使所有路由器達(dá)成一致。聚合很慢的路由算法可能會(huì)產(chǎn)生路由環(huán)或網(wǎng)路中斷。
LS算法
采用LS算法時(shí)，每個(gè)路由器必須遵循以下步驟：
ls算法的步驟流程
1、確認(rèn)在物理上與之相連的路由器并獲得它們的IP地址。當(dāng)一個(gè)路由器開(kāi)始工作后，它首先向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)“HELLO”分組數(shù)據(jù)包。每個(gè)接收到數(shù)據(jù)包的路由器都將返回一條消息，其中包含它自身的IP地址。
2、測(cè)量相鄰路由器的延時(shí)(或者其他重要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，比如平均流量)。為做到這一點(diǎn)，路由器向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送響應(yīng)分組數(shù)據(jù)包。每個(gè)接收到數(shù)據(jù)包的路由器返回一個(gè)應(yīng)答分組數(shù)據(jù)包。將路程往返時(shí)間除以2，路由器便可以計(jì)算出延時(shí)。(路程往返時(shí)間是網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前延遲的量度，通過(guò)一個(gè)分組數(shù)據(jù)包從遠(yuǎn)程主機(jī)返回的時(shí)間來(lái)測(cè)量。)該時(shí)間包括了傳輸和處理兩部分的時(shí)間——也就是將分組數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的地的時(shí)間以及接收方處理分組數(shù)據(jù)包和應(yīng)答的時(shí)間。
3、向網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器廣播自己的信息，同時(shí)也接收其他路由器的信息。
在這一步中，所有的路由器共享它們的知識(shí)并且將自身的信息廣播給其他每一個(gè)路由器。這樣，每一個(gè)路由器都能夠知道網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及狀態(tài)。
4、使用一個(gè)合適的算法，確定網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最佳路由。
在這一步中，路由器選擇通往每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的最佳路由。它們使用一個(gè)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，如Dijkstra最短路徑算法。在這個(gè)算法中，一個(gè)路由器通過(guò)收集到的其他路由器的信息，建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖。這個(gè)圖描述網(wǎng)絡(luò)中的路由器的位置以及它們之間的鏈接關(guān)系。每個(gè)鏈接都有一個(gè)數(shù)字標(biāo)注，稱為權(quán)值或成本。這個(gè)數(shù)字是延時(shí)和平均流量的函數(shù)，有時(shí)它僅僅表示節(jié)點(diǎn)間的躍點(diǎn)數(shù)。例如，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)與目的地之間有兩條鏈路，路由器將選擇權(quán)值最低的鏈路。
Dijkstra算法
Dijkstra算法執(zhí)行下列步驟
1、路由器建立一張網(wǎng)絡(luò)圖，并且確定源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，在這個(gè)例子里我們?cè)O(shè)為V1和V2。然后路由器建立一個(gè)矩陣，稱為“鄰接矩陣”。在這個(gè)矩陣中，各矩陣元素表示權(quán)值。例如，[i, j]是節(jié)點(diǎn)Vi與Vj之間的鏈路權(quán)值。如果節(jié)點(diǎn)Vi與Vj之間沒(méi)有鏈路直接相連，它們的權(quán)值設(shè)為“無(wú)窮大”。
2、路由器為網(wǎng)路中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)建立一組狀態(tài)記錄。此記錄包括三個(gè)字段：
前序字段——表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)之前的節(jié)點(diǎn)。
長(zhǎng)度字段——表示從源節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的權(quán)值之和。
標(biāo)號(hào)字段——表示節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于一個(gè)狀態(tài)模式：“永久”或“暫時(shí)”。
3、路由器初始化(所有節(jié)點(diǎn)的)狀態(tài)記錄集參數(shù)，將它們的長(zhǎng)度設(shè)為“無(wú)窮大”，標(biāo)號(hào)設(shè)為“暫時(shí)”。
4、路由器設(shè)置一個(gè)T節(jié)點(diǎn)。例如，如果設(shè)V1是源T節(jié)點(diǎn)，路由器將V1的標(biāo)號(hào)更改為“永久”。當(dāng)一個(gè)標(biāo)號(hào)更改為“永久”后，它將不再改變。一個(gè)T節(jié)點(diǎn)僅僅是一個(gè)代理而已。
5、路由器更新與源T節(jié)點(diǎn)直接相連的所有暫時(shí)性節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)記錄集。
6、路由器在所有的暫時(shí)性節(jié)點(diǎn)中選擇距離V1的權(quán)值最低的節(jié)點(diǎn)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)將是新的T節(jié)點(diǎn)。
7、如果這個(gè)節(jié)點(diǎn)不是V2(目的節(jié)點(diǎn))，路由器則返回到步驟5。
8、如果節(jié)點(diǎn)是V2，路由器則向前回溯，將它的前序節(jié)點(diǎn)從狀態(tài)記錄集中提取出來(lái)，如此循環(huán)，直到提取到V1為止。這個(gè)節(jié)點(diǎn)列表便是從V1到V2的最佳路由。
鏈路向量選路算法
鏈路狀態(tài)算法(也稱最短路徑算法)發(fā)送路由信息到互聯(lián)網(wǎng)上所有的結(jié)點(diǎn)，然而對(duì)于每個(gè)路由器，僅發(fā)送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態(tài)的那一部分。
距離向量算法
距離向量算法(也稱為Bellman-Ford算法)則要求每個(gè)路由器發(fā)送其路由表全部或部分信息，但僅發(fā)送到鄰近結(jié)點(diǎn)上。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，鏈路狀態(tài)算法將少量更新信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)各處，而距離向量算法發(fā)送大量更新信息至鄰接路由器。 ——由于鏈路狀態(tài)算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量算法更不易產(chǎn)生路由循環(huán)。但另一方面，鏈路狀態(tài)算法要求比距離向量算法有更強(qiáng)的CPU能力和更多的內(nèi)存空間，因此鏈路狀態(tài)算法將會(huì)在實(shí)現(xiàn)時(shí)顯得更昂貴一些。
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