网路路由


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网路路由【网路路由】计算机网路有效地完成了网路资源、数据的共享,实现了软体和硬体相互协调的作用 。网路路由将网路连线起来并将网路信息导向其他网路上,通常网路信息全自动寻找多个路由器,并选择效率最高的路由 。网路路由器是计算机网路的重要组成部分,主要服务于网路间的连线,进行路由的选择等活动 。网路路由通过对信息进行过滤、转发等,把两个或更多的网路连线起来,从而在计算机间连线起有效的网路,通过选择合适的路由路线,以最快的速度,将信息从一个网路层输送至另外一个网路层 。
基本介绍中文名:网路路由
外文名:network route
领域:计算机
释义:连线网路并将信息导向其他网路
据网路性质:分有线网路路由、无线网路路由等
据通信方式:分单播路由、多播路由等
网路路由的概念给定网路G(V,E),V是节点集,V =N,E是边集,E =M 。P是路径集对源节点S∈V及目的节点T∈V,找一条从S到T的路径p∈P,使得开销最小,而所有约束都能满足 。设对每一个边(u,v)∈E,有损失函式cost(u,v)及权向量
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,则要求最小化
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满足约束
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是常数,0≤i<k 。下一代高速广域网对实时流要求面向连结的路由 。在运输层连结(呼叫)意味着终端用户之间的逻辑联繫及正确有序的数据投递 。在网路层,连结意味着一条包含开关和链路的网路路径 。同一连结的数据包沿路径按先进先出(FIFO)顺序传送 。基于服务质量路由的约束包括链路约束、路径约束、树约束、时延约束等,而频宽则包括链路频宽及CPU频宽(节点把数据泵到链路上的最大速率) 。解这一问题的基础算法是Dijkstra算法和Bellman-Ford算法 。Dijkstra算法是图论中寻找最短路径的算法,它实际上求出从源节点到系统中所有节点的最短路径 。把它套用到网路路由,就嫌有点浪费,因为网路路由只要求从源节点到目的节点的最短路径 。Bellman-Ford算法是寻找最短路径的分散式算法,允许边的权是负的,看来适合网路路由 。但是,各节点的同步是一个问题 。在不同步的情况下就可能得不到最优解 。网路路由的分类网路路由有多种分类 。按网路性质按网路性质可分为多计算机系统路由、有线网路路由和无线网路路由 。计算机系统路由针对一种特定的拓扑结构,例如超立方体、格线,在某些节点或链路故障的情况下寻找最优通路 。这些想法实质上与网际网路的路由非常类似 。但是,今天,一个多计算机系统也许是一个超级大型机,用乙太网连线 。再考虑到任意的拓扑结构,问题就更複杂了 。按通信方式网路路由按通信方式分,可以分为单播路由(即端到端的路由)、多播路由(即端到目的节点集中的每一个节点的路由)及Anycast路由(即端到目的节点集中的任一个节点的路由) 。按路由算法网路路由按路由算法来分,可以分为源路由算法、分散式路由算法和分级路由算法 。
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图1 网路状态(1)源路由算法假定每个节点了解整个网路的全局状态 。全局状态用链路状态协定通过广播获得,或用距离向量协定,用邻节点周期性交换距离向量获得 。当要传送讯息时,源节点就决定了整条路径 。(2)分散式路由算法假定每个节点只了解它的邻节点的情况,即网路局部状态,包括排队延迟、传播延迟、剩余频宽等,根据路径的要求,只决定下一跳应走向哪里(见例1) 。