文档介绍：网络路由设计
路由选择算法
路由选择的概念
路由选择
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。
分组转发
分组转发即是指在互联网中,路由器转发IP分组的物理传输过程与数据报转发机制。分组转发可以分为直接转发与间接转发两种。
路由选择算法及目标
路由选择算法
静态路由选择算法
动态路由选择算法
路由选择算法的目标
最优化
简洁性
坚固性
快速收敛
灵活性
路由选择的参数
带宽
带宽是指一条链路的传输速率,一般表示为Mb/s。
跳数
跳数即一个分组从其源主机到目的主机所要经过的路由器的个数,显而易见,经过的路由器的个数越少,即跳数越小,这个路径越好。
时延
时延即为一个分组从其源主机到目的主机所要经历的时间。当然,时间越短,即时延越小,也说明这个路径越好。
负载
负载指的是单位时间内通过路由器或是线路的通信量。
可靠性
可靠性的衡量标准即为分组传输过程中的误码率,误码率是数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%,当然误码率越小,说明其可靠性越高。
花费
花费即为分组传输过程中的开销。
路由表
路由表是随着路由选择算法的产生而产生的,路由器要传输IP分组时,必须查询路由表来决定分组发送的下一个地址。
静态路由表
由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态路由表,管理员将每一个目的地址的路径都输入到这个路由表中,因此,它一般是系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随着网络结构的改变而改变,其更新工作必须由管理员手工完成。
动态路由表
动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议提供的功能,自动学忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
重点:;路由表是当路由器传输IP分组时用于查询路由以确定分组所要发送的下一个路由,它分为动态路由表和静态路由表。
IP路由选择与路由汇聚
IP分组的路由在使用CIDR协议后,就通过子网的划分的相反过程来汇聚。路由表的项目由“网络前缀”和“下一跳地址”两项内容组成,因此,选择路由应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由。
图4-2即为CIDR的路由汇聚图。图中,核心路由器通过两条专线S1与S2与两台汇聚路由器连接。各连接了4台接入路由器,得到了8个子网。
表4-1 核心路由器的路由表
图4-2 CIDR的路由汇聚图。
表4-2 汇聚后的核心路由的路由表
路由选择的评价
算法简单、正确、最佳
路由算法尽量简单以减少路由资源的耗费和分组转发的时延;分组沿着路由表所指引的路径能够到达正确的目的地址;分组转发的算法开销尽可能的低,它应在衡量各方面因素后,得到一个相对较为合适的传输路径。
稳定、公平
在网络的拓扑和通信量相对稳定的情况下,路由算法收敛于一个较好的解,并且算法对所有的用户都是公平的。
适应网络拓扑、通信量的变化
当网络拓扑、通信量变化时,算法能自动进行更新,改变路由,以均衡各链路的负载。
路由选择协议
路由选择协议的概念
自制系统
采用分层的路由选择协议,划分为许多较小的自治。自治系统就是处于用户一个管理机构控制之下的路由器和网络群组。的路由分成两层。
路由选择协议
路由选择协议是一种网络层协议,它通过提供一种共享路由选择信息的机制,它允许路由器通过其他路由器来更新和维护自己的路由表,并确定最佳的路由选择路径。
内部网关协议是用于自治系统内部的路由选择协议,目前主要的内部网关协议有:
(1)地址解析协议
它是一个TCP/IP协议,它为内部不要钱传递数据表提供方法。
路由选择信息协议
它是一种分布式的、基于距离向量路由选择协议。
优先开放最短路径它是一种链路状态路由选择协议,它优于路由选择信息协议。网中最常用的内部网关协议。
端系统到中间系统
它帮助端系统寻找定位路由器,并提供一种方法使路由器告知端系统它们的存在。
中间系统到中间系统
它为一个域内两个路由器之间传送信息分组提供动态路由。
内部网关路由选择协议
是一种距离向量路由选择协议,由Cisco公司开发。
外部网关协议在自治系统的边界是路由器其它路由器之间交换信息时被使用。它包括以下协议:
边界网关协议
它提供有关相邻点可达性信息。同时也提供了基于策略的算法,使网络管理者对路由选择有较多的控制权。
域间路由选择协议
它包含路由选择的策略,上代替边界网关协议。
重点:将路由选择协议分为内部网关协议与外部网关协议两类。内部网关