1、下一站選路的基本思想
路由表僅指定從該路由器到目的地路徑上的下一步,而不知道到達目的地的完整路徑。
2、標準的IP路由表包含許多(N,R)對序偶
N:目的網(wǎng)絡(luò )的IP地址
R:到N路徑上的下一個(gè)路由器的IP地址。
基本的下一站路由選擇算法:
RouteDatagram(Datagram, RoutingTable)
{
從Datagram中提取目的IP地址D,計算netid網(wǎng)絡(luò )號N;
if N與路由器直接連接的網(wǎng)絡(luò )地址匹配
Then 在該網(wǎng)絡(luò )上直接投遞(封裝、物理地址綁定、發(fā)送等)
ElseIf RoutingTable 中包含到N的路由
Then 將Datagram發(fā)送到RoutingTable中指定的下一站
Else 路由選擇錯誤
}
靜態(tài)路由是由人工建立和管理的,不會(huì )自動(dòng)發(fā)生變化,必須手工更新以反映互聯(lián)網(wǎng)拓撲結構或連接方式變化。
靜態(tài)路由的特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):安全可靠、簡(jiǎn)單直觀(guān),避免了動(dòng)態(tài)路由選擇的開(kāi)銷(xiāo)。
劣勢:不適用于復雜的互聯(lián)網(wǎng)結構:建立和維護工作量大,容易出現路由環(huán)。
互聯(lián)網(wǎng)出現故障,靜態(tài)路由不會(huì )自動(dòng)做出更改
適用環(huán)境:不太復雜的互聯(lián)網(wǎng)結構
動(dòng)態(tài)路由可以通過(guò)自身學(xué)習,自動(dòng)修改和刷新路由表。動(dòng)態(tài)路由要求路由器之間不斷的交換路由信息。
動(dòng)態(tài)路由的特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):更多的自主性和靈活性
劣勢:交換路由信息需要占用網(wǎng)絡(luò )帶寬;路由表的動(dòng)態(tài)修改和刷新需要占用路由器的內存和CPU處理時(shí)間,消耗路由器的資源。
適用環(huán)境:拓撲結構復雜、網(wǎng)絡(luò )規模龐大的互聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)排除錯誤路徑,自動(dòng)選擇性能更優(yōu)的路徑
路徑度量值metric
metric表征路徑優(yōu)劣的數值,metric越小,說(shuō)明路徑越好。
metric的計算可以基于路徑的一個(gè)特征,也可以基于路徑的多個(gè)特征。
跳數:IP數據報到達目的地必須經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數。
帶寬:鏈路的數據能力。
延遲:將數據從源送到目的地所需的時(shí)間。
負載:網(wǎng)絡(luò )中(如路由器中或鏈路中)信息流的活動(dòng)數量
可靠性:數據傳輸過(guò)程中的差錯率
開(kāi)銷(xiāo):一個(gè)變化的數值,通?梢愿鶕䦷、建設費用、維護費用、使用費用等因素由網(wǎng)絡(luò )管理員指定。
1、使用動(dòng)態(tài)路由的基本條件
路由器運行相同的路由選擇協(xié)議,執行相同的路由選擇算法。
2、廣泛采用的路由選擇協(xié)議
路由信息協(xié)議RIP:利用向量-距離算法
開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF:利用鏈路-狀態(tài)算法
3、路由收斂
含義:互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器都運行著(zhù)相同的、精確地、足以反映當前互聯(lián)網(wǎng)拓撲結構的路由信息。
快速收斂是路由選擇協(xié)議最希望具有的特征。
1、向量-距離路由選擇算法
基本思想:路由器周期性地向其相鄰路由器廣播自己知道的路由信息,用以通知相鄰路由器自己可以到達的網(wǎng)絡(luò )以及到達該網(wǎng)絡(luò )的距離。相鄰路由器可以根據收到的路由信息修改和刷新自己的路由表。
優(yōu)點(diǎn):算法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現
缺點(diǎn):慢收斂問(wèn)題:路由器的路徑變化需要像波浪一樣從相鄰路由器傳播出去,過(guò)程緩慢
需要交換的信息量大:與自己的路由表的大小相似
適用環(huán)境:路由變化不劇烈的中小型互聯(lián)網(wǎng)
2、鏈路-狀態(tài)路由選擇算法
基本思想:互聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)路由器周期性地向其它路由器廣播自己與相鄰路由器的連接關(guān)系,互聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)路由器利用收到的路由信息畫(huà)出一張互聯(lián)網(wǎng)拓撲結構圖。利用畫(huà)出的拓撲結構圖和最短路徑優(yōu)先算法,計算自己到達各個(gè)網(wǎng)絡(luò )的最短路徑。
OSPF路由選擇協(xié)議
優(yōu)點(diǎn):收斂速度快;支持服務(wù)類(lèi)型選擇;提供負載均衡和身份認證。
缺點(diǎn):要求較高的路由器處理能力;一定的帶寬需求。
適用環(huán)境:規模龐大、環(huán)境復雜的互聯(lián)網(wǎng)
兩者原理性差異:
向量-距離路由選擇算法:不需要路由器了解整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的拓撲結構;通過(guò)相鄰的路由器了解到達每個(gè)網(wǎng)絡(luò )的可能路徑。
鏈路-狀態(tài)路由選擇算法
依賴(lài)于整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的拓撲結構圖;利用整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的拓撲結構圖得到SPF樹(shù),進(jìn)而由SPF樹(shù)生成路由表。