chapt5(網(wǎng)絡(luò)層-1)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 09:34本頁(yè)面
【正文】 選擇 基于流量的路由選擇 ?是一種既考慮 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 又兼顧 負(fù)載的靜態(tài)路由算法。 ?基本思路：對(duì)某一給定的線路，如果已知負(fù)載量與平均流量，那么可以根據(jù)排隊(duì)論的知識(shí)計(jì)算出該線路上的平均分組延遲。由所有的線路平均延遲，可直接計(jì)算出流量的加權(quán)平均值，從而得到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均分組延遲。這樣找出網(wǎng)絡(luò)最小平均延遲就可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路由選擇。 58 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 靜態(tài)路由 （ Static Routing） ?路由很少變化，由網(wǎng)管人員人工配置。 ?常用于規(guī)模很小的網(wǎng)絡(luò)。因節(jié)點(diǎn)故障時(shí)沒法自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整路由，需要人工干預(yù)。 動(dòng)態(tài)路由 （ Dynamic Routing） ?又稱自適應(yīng)（ adaptive）路由：路由器之間交換路由信息，根據(jù)它所了解到的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算最佳路由，以設(shè)法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量、拓?fù)涞淖兓? ?現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更多地使用動(dòng)態(tài)路由方式 59 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 動(dòng)態(tài)路由算法就是在節(jié)點(diǎn)間交換信息來適應(yīng)故障、網(wǎng)絡(luò)擁塞等的變化。它在 節(jié)點(diǎn)間交換的信息和所帶來的開銷間要有一個(gè)平衡。 ?交換的信息越多，交換的頻率越頻繁，節(jié)點(diǎn)越能更好地作出路由選擇。 ?與此同時(shí)，這些交換的信息也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載有影響，如果信息過多會(huì)嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能。 60 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 因此，精心設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)路由算法必須考慮到： ?路由選擇算法非常復(fù)雜，故可能增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)。 ?大多數(shù)情況下，動(dòng)態(tài)方式會(huì)使用別的節(jié)點(diǎn)來的狀態(tài)信息來進(jìn)行路由選擇，因此會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載。 ?一個(gè)動(dòng)態(tài) 路由 算法有時(shí)會(huì)因反應(yīng)太快而引起振蕩，或者反應(yīng)太慢而起不到作用。 61 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的來源，動(dòng)態(tài)路由方式分為三類： ?孤立路由選擇 ?集中路由選擇 ?分布路由選擇 它們分別對(duì)應(yīng)著網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的三種來源： ?本地 ?所有節(jié)點(diǎn) ?相鄰節(jié)點(diǎn) 62 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 孤立路由選擇 : 每個(gè)節(jié)點(diǎn)并不利用其它節(jié)點(diǎn)來的網(wǎng)絡(luò)信息，僅僅根據(jù)它自己所看到的情況來確定路由。 ?最短等待法 ?逆向?qū)W習(xí)算法（ backward learning） 孤立路由選擇僅僅根據(jù)本地網(wǎng)絡(luò)信息做出路由選擇，很少使用。 63 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 集中路由選擇 ?根據(jù)所有節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)信息來選擇路由。 ?和固定路由選擇一樣，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存了一張當(dāng)前的路由表，同樣也可以通過為最優(yōu)路由的下一節(jié)點(diǎn)指定替換路徑，或者不指定替換路徑。 ?和固定路由的區(qū)別在于：固定路由算法中表格的建立是手工完成的。而集中路由選擇中表格的建立是由網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置的一個(gè)路由控制中心 RCC來集中完成的。 64 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 分布路由選擇 是指每個(gè)結(jié)點(diǎn)周期性地從相鄰的結(jié)點(diǎn)獲得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息， 同時(shí)也將本結(jié)點(diǎn)做出的決定周期性地通知周圍各結(jié)點(diǎn)，以使這些結(jié)點(diǎn)不斷地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)新的狀態(tài)更新其路由選擇決定。這是一種在 Inter上廣泛使用的自適應(yīng)路由選擇策略。 在分布式路由選擇策略中，最基本的算法有兩個(gè)： ①距離向量算法：距離可以是最短鏈路的時(shí)延，也可以是結(jié)點(diǎn)數(shù)等。后面介紹的 RIP協(xié)議（路由信息協(xié)議），就采用了距離向量算法。 ②鏈路狀態(tài)算法：鏈路的度量?jī)?nèi)容有：吞吐量、可靠性、時(shí)延、費(fèi)用等。后面介紹的 OSPF協(xié)議（開放式最短路由優(yōu)先協(xié)議）就采用了鏈路狀態(tài)算法。 65 2022/8/21 層次路由 路由協(xié)議 層次路由： ?因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議。 ?因特網(wǎng)的規(guī)模非常大。 如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時(shí)間。 而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會(huì)使因特網(wǎng)的通信鏈路飽和。 ?許多單位不愿意外界了解自己?jiǎn)挝痪W(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內(nèi)部的事情），但同時(shí)還希望連接到因特網(wǎng)上。 ?為此將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)劃分為許多較小的自治系統(tǒng)(autonomous system) 66 2022/8/21 自治系統(tǒng) 路由協(xié)議 自治系統(tǒng) (autonomous system)： ?因特網(wǎng)將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)劃分為許多較小的自治系統(tǒng) AS。 ?一個(gè)自治系統(tǒng)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，其最重要的特點(diǎn)就是 自治系統(tǒng)有權(quán)自主地決定在本系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)采用何種路由選擇協(xié)議。 ?一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)都屬于一個(gè)行政單位 (例如，一個(gè)公司，一所大學(xué)等 )來管轄。 ?一個(gè)自治系統(tǒng)的所有路由器在本自治系統(tǒng)內(nèi)都必須是連通的。 67 2022/8/21 路由協(xié)議 路由協(xié)議 因特網(wǎng)有兩大類路由選擇協(xié)議： ?內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP(路由信息協(xié)議 ) 和 OSPF（最短路徑優(yōu)先） 協(xié)議。 ?外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個(gè)自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是 BGP4。 68 2022/8/21 路由協(xié)議 路由協(xié)議 R1 H1 H2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP （例如， RIP） 自治系統(tǒng) A 自治系統(tǒng) B 自治系統(tǒng) C IGP IGP IGP IGP IGP IGP IGP IGP IGP IGP IGP IGP EGP EGP EGP 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP （例如， OSPF） 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP （例如， BGP4） IGP R3 R2 自治系統(tǒng)和內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議
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