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路由基礎(chǔ)( 二 )

云知道


1、設(shè)計(jì)目標(biāo)
路由算法通常具有下列設(shè)計(jì)目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)：
*優(yōu)化
*簡單、低耗
*健壯、穩(wěn)定
*快速聚合
*靈活性
優(yōu)化指路由算法選擇最佳路徑的能力，根據(jù)metric的值和權(quán)值來計(jì)算 。例如有一種路由算法可能使用跳數(shù)和延遲，但可能延遲的權(quán)值要大些 。當(dāng)然，路由協(xié)議必須嚴(yán)格定義計(jì)算metric的算法 。
路由算法也可以設(shè)計(jì)得盡量簡單 。換句話說，路由協(xié)議必須高效地提供其功能，盡量減少軟件和應(yīng)用的開銷 。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)生重大的問題 。最好的路由算法通常是那些經(jīng)過了時(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最佳路徑達(dá)成一致的過程 。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 。
在下圖中的路由環(huán)中，某分組在時(shí)間t1到達(dá)路由器1，路由器1已經(jīng)更新并知道到達(dá)目的的最佳路徑是以路由器2為下一跳，于是就把該分組轉(zhuǎn)發(fā)給路由器2 。但是路由器2還沒有更新，它認(rèn)為最佳的下一跳是路由器1，于是把該分組發(fā)回給路由器1，結(jié)果分組在兩個(gè)路由器間往返傳遞直到路由器2收到路由更新信息或分組超過了生存期 。
路由算法還應(yīng)該是靈活的，即它們應(yīng)該迅速、準(zhǔn)確地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 。例如，假定某網(wǎng)段斷掉了，當(dāng)知道問題后，很多路由算法對通常使用該網(wǎng)段的路徑將迅速選擇次佳的路徑 。路由算法可以設(shè)計(jì)得可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬、路由器隊(duì)列大小和網(wǎng)絡(luò)延遲 。
2、算法類型
*各路由算法的區(qū)別點(diǎn)包括：
*靜態(tài)與動(dòng)態(tài)
*單路徑與多路徑
*平坦與分層
*主機(jī)智能與路由器智能
*域內(nèi)與域間
*鏈接狀態(tài)與距離向量
(1)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)
靜態(tài)路由算法很難算得上是算法，只不過是開始路由前由網(wǎng)管建立的表映射 。這些映射自身并不改變，除非網(wǎng)管去改動(dòng) 。使用靜態(tài)路由的算法較輕易設(shè)計(jì)，在網(wǎng)絡(luò)通信可猜測及簡單的網(wǎng)絡(luò)中工作得很好 。
由于靜態(tài)路由系統(tǒng)不能對網(wǎng)絡(luò)改變做出反映，通常被認(rèn)為不適用于現(xiàn)在的大型、易變的網(wǎng)絡(luò) 。九十年代主要的路由算法都是動(dòng)態(tài)路由算法，通過分析收到的路由更新信息來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改變 。假如信息表示網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化，路由軟件就重新計(jì)算路由并發(fā)出新的路由更新信息 。這些信息滲入網(wǎng)絡(luò)，促使路由器重新計(jì)算并對路由表做相應(yīng)的改變 。
動(dòng)態(tài)路由算法可以在適當(dāng)?shù)牡胤揭造o態(tài)路由作為補(bǔ)充 。例如，最后可選路由（router of last resort），作為所有不可路由分組的去路，保證了所有的數(shù)據(jù)至少有方法處理 。
(2)單路徑與多路徑
一些復(fù)雜的路由協(xié)議支持到同一目的的多條路徑 。與單路徑算法不同，這些多路徑算法答應(yīng)數(shù)據(jù)在多條線路上復(fù)用 。多路徑算法的優(yōu)點(diǎn)很明顯：它們可以提供更好的吞吐量和可靠性 。
(3)平坦與分層
一些路由協(xié)議在平坦的空間里運(yùn)作，其它的則有路由的層次 。在平坦的路由系統(tǒng)中，每個(gè)路由器與其它所有路由器是對等的；在分層次的路由系統(tǒng)中，一些路由器構(gòu)成了路由主干，數(shù)據(jù)從非主干路由器流向主干路由器，然后在主干上傳輸直到它們到達(dá)目標(biāo)所在區(qū)域，在這里，它們從最后的主干路由器通過一個(gè)或多個(gè)非主干路由器到達(dá)終點(diǎn) 。

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