计网基础-网络层之路由

路由和转发的关系

路由算法：确定去往目的网络的最佳路径

转发表：确定在本路由器如何转发分组

 

路由算法——>网络抽象：图 

weight = 权值/权重

选取最佳路径：权值越小越好

 

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Q：如何求源到目的的最小费用路径？

A：最小路径算法

 

路由算法：（最小路径算法即动态路由算法）

第一类：静态路由和动态路由

注意 ，现在的网络一般是动态路由。

 

第二类：全局信息和分散信息

LS：链路状态路由算法

DV：距离矢量路由算法

 

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LS：链路状态路由算法

基于dijkstra算法，该算法要求某一点到达另一点的最短路径，需要掌握这张图完整的拓扑信息

Q：那么每一个路由器，如何来掌握一整张图，即掌握网络拓扑和链路费用？

A：每一个路由器都要构造一个链路状态分组，并且进行广播，即通过“链路状态广播”‘；当所有路由器收集全了网络中的所有链路状态分组，即能构造出该网络完整的拓扑。

①链路分组包括的信息（该路由器，与之相邻的所有路由器的ip地址，以及直接相邻的链路的费用）；

②链路状态广播，实际上使用的是扩散或者泛洪的方式，先发给邻接路由器，再发给邻接的邻接

注意，当然这个过程中需要使用一些机制来控制它的大量繁殖，避免出现网络瘫痪的问题。

算法实现：

 

注意，迭代是k次迭代之后，得到到达k个目的结点的最短路径

 

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DV：距离矢量路由算法distance vector

基于动态规划，bellman-ford方程

特点：不需要知道整个网络的拓扑，只需要知道邻接路由器之间的费用，以及将该邻接路由器距离最短的邻接路由器（邻接的邻接）告知本路由器，即可基于bellman-ford方程规划获知通过哪一个邻接路由器到达目的节点的最短路径

 

实现：

重点：节点可以获得最短路径的下一跳，该信息用于转发表中

 

DV路由算法的特点

1、异步迭代

每一个路由器并不是同步迭代，同步结束，

首先引发每次局部迭代的因素主要是（①局部链路费用改变，②来自邻居的DV更新）

 

2、分布式算法

每一个路由器都是根据它自身的链路的费用的变化、接收到新的距离向量进行计算，计算的结果可能导致自身的距离向量DV发生变化（或不发生变化），发生变化则一定要通知给邻居（邻接路由器）

 

算法描述：

针对每一个节点：