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網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)基礎(chǔ)

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何為路由？
所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點(diǎn)移動到目標(biāo)地點(diǎn)的活動 。一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點(diǎn) 。通常，人們會把路由和交換進(jìn)行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣的 。其實，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層 。這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的 。
早在40多年之間就已經(jīng)出現(xiàn)了對路由技術(shù)的討論，但是直到80年代路由技術(shù)才逐漸進(jìn)入商業(yè)化的應(yīng)用 。路由技術(shù)之所以在問世之初沒有被廣泛使用主要是因為80年代之前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都非常簡單，路由技術(shù)沒有用武之地 。直到最近十幾年，大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)才逐漸流行起來，為路由技術(shù)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)和平臺 。
路由技術(shù)的構(gòu)成
我們通常所說的路由技術(shù)其實是由兩項最基本的活動組成，即決定最優(yōu)路徑和傳輸信息單元（也被稱為數(shù)據(jù)包） 。其中，數(shù)據(jù)包的傳輸和交換相對較為簡單和直接，而路由的確定則更加復(fù)雜一些 。
確定路由
度量標(biāo)準(zhǔn)（metric），例如路徑長度等，是被路由算法用來計算和確定到達(dá)目的地的最優(yōu)路徑的標(biāo)準(zhǔn) 。為了幫助確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂剑酚伤惴梢越⒑途S護(hù)路由表 。路由表中包含了各種路由信息 。路由信息根據(jù)所使用的路由算法的不同而各異 。
路由算法在路由表中寫入各種不同的信息，路由器會根據(jù)數(shù)據(jù)包所要到達(dá)的目的地選擇最佳路徑把數(shù)據(jù)包發(fā)送到可以到達(dá)該目的地的下一臺路由器處 。當(dāng)下一臺路由器接收到該數(shù)據(jù)包時，也會查看其目標(biāo)地址，并使用合適的路徑繼續(xù)傳送給后面的路由器 。依次類推，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)最終目的地 。
路由表中還會包含其它一些對路由的計算和選擇有價值的信息 。路由器通過比較不同路徑的度量值決定最優(yōu)路徑，而具體的度量值則要視所使用的路由算法而定 。我們將會在文章稍后對一些較為常用的度量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行具體的介紹 。
數(shù)據(jù)包交換
交換算法相對路由算法來說更加簡單，而且絕大多數(shù)的路由協(xié)議都可以使用相同的交換技術(shù) 。當(dāng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送方通過一定的方式獲取到路由器的地址之后，就會把數(shù)據(jù)包以該路由器的物理地址（MAC地址）發(fā)送出去，同時使用網(wǎng)絡(luò)層地址標(biāo)識數(shù)據(jù)包的最終目的地 。
當(dāng)路由器接收到數(shù)據(jù)包后將查看標(biāo)明其目的地的協(xié)議地址，并決定是否按照該地址將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一臺路由器 。假如路由器不知道如何把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其目的地的話，一般會丟棄該數(shù)據(jù)包 。假如路由器知道數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，則會將其中的物理地址改為下一臺路由器的地址，然后將其發(fā)送出去 。以此類推，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)最終的目的地 。在整個過程中，數(shù)據(jù)包的物理地址會隨著移動過程中所經(jīng)過的不同的路由器而變化，但是代表目的地的協(xié)議地址一直保持不變 。具體如圖所示：
　
路由算法
路由算法主要由幾個要害因素決定 。首先，算法的設(shè)計意圖對路由協(xié)議的實際運(yùn)作具有很大的影響 。其次，目前存在許多不同類型的路由算法，每一種算法對網(wǎng)絡(luò)和路由器資源都有不同的要求和影響 。最后，路由算法使用不同的度量標(biāo)準(zhǔn)，從而使最優(yōu)路徑的計算結(jié)果不同 。
設(shè)計意圖
通常，一種路由算法可以體現(xiàn)出以下幾方面的設(shè)計意圖：
最優(yōu)性
簡單，低開銷
健壯，穩(wěn)定
快速聚斂

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