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矢量路由演算法原理

發布時間:2022-07-28 22:52:19

1. 計算機網路 路由選擇

路由演算法分為:靜態路由演算法跟動態路由演算法(又稱為 自適應路由選擇演算法)
靜態演算法分為:泛射路由演算法(擴散法) 固定路由演算法
動態路由演算法分為: 距離矢量路由演算法 鏈路狀態路由演算法

動態路由演算法,能夠比較好的適應網路流量,拓撲結構的變化,有利於改善網路的性能,但是由於演算法比較復雜,會增加網路的負擔,開銷比較大~!

最常見的動態路由演算法有兩種其演算法是:
距離矢量演算法.每個路由器維護一張路由表(既一個矢量),他以子網中的沒個路由器為索引,表中給出了當前已知的路由器到每個目標路由器的最佳距離,以及所使用的線路.通過在鄰居之間相互交換信息,路由器不斷更新他們的內部路由表. 一個路由器針對每個鄰居都執行一個距離加法計算,就可以發現最佳的到達目標路由器的估計值,然後在新的路由表中使用這個最佳估計值以及對應的線路.

鏈路狀態路由演算法.
1: 發現自己的鄰居.在每條線路上發送一個HELLO分組,另一端的路由器即返回一個應答來說明自己是誰~
2: 測量線路開銷.在線路上發送一個ECHO分組,另一端回送一個應答,算出往返時間,除2就得到合理的估計值.
3: 創建鏈路狀態分組.該分組內容首先是發送方的標示,接著是一個序列號(Seq)和年齡(Age),以及一個鄰居列表.對於每個鄰居也都要給出這個路由器到每個鄰居的延遲.
4: 發布鏈路狀態分組.首先使用泛射法發布鏈路狀態分組,為了控制泛射過程,每個分組都寶號一個序列號,序列號隨著每一個新的分組遞增.每個路由器紀錄下他所看到的分組列表中檢查這個新進來的分組,如果是一個重復分組則丟棄,.如果一個分組的序列號小於當前所看到過的來自該路由器的最大序列號,則將它看著過時分組拒絕,因為該路由器已經有了更新的數據.
5: 計算新路由.一旦一個路由器已經獲得了全部的鏈路狀態分組後,它就可以構造出完整的子網圖了.以為每條鏈路都已經被表示出來了.然後在路由器本地運行尋找最短路徑演算法,將該演算法得出的結果安裝在路由表裡,然後恢復正常的操作.

2. 距離-向量演算法的工作原理是什麼RIP路由表是怎樣進行定址工作的與OSPF路由比較有什麼特點

distance-vector 相對簡單,自然問題也多,適用范圍也很局限
它的原理,就是定期(rip是30s)相互通告完整的路由表,以此達到全網路由器都擁有完整的「地圖」。簡單地說這就是它的原理。
在每個路由器收到來自其他路由器的路由表,會進行一些計算(rip為例):
1.如果沒有,就添加到自己的路由表中
2.如果有,比較自己的metric(rip是以hop來計算的,16跳不可達)。如果比自己的大,扔掉;反之,加上1,添加到路由表。
這裡面有很嚴重的實現問題,就是環路!rip有水平分割、毒性逆轉、最大跳數、抑制計時器、觸發更新等來防環,但注意這只是治標不治本。
------------------上面是你前兩問的回答,具體的不清楚的話,你可以查閱相關書籍-------------------
ospf有什麼特點?
相對官方的說法有八大特點(來自CCNA學習指南中文版(第六版))
但不要教條於此,特點說白了是與其他路由協議相比而言,無比較就無特點可言。
也不要以為 ospf就這個八大特點就沒了其他內容,ospf的東西還是很多的,有興趣可以看看RFC文檔,比如RFC2328。

1.ospf拋棄了rip以跳數來計算metric的方式,ospf的開銷計算與BW有關,ospf稱開銷為COST,其實是一樣的東西。
2.支持VLSM。
實際上ripv2支持
3.收斂較rip快速
4.ospf提出了一個新的網路架構。而不像rip是平面式的,即hierarchy(等級制度)。
它對網路進行分級,backbone area和regular area(骨幹區域和常規區域)
還有細分,比如stub,nssa等
這種分級以後你在學網路甚至生活中就會發現其優勢和重要的地方,(關於ospf劃分區域的優點這里不細說了,你可以上網或看書),華為的第一篇RFC文檔說的就是mpls的分級。
5.運用SPF演算法,形成樹狀路徑。摒棄了rip的dv演算法產生路由自換帶來的麻煩。這點根本上防環!
其實現與LSA有關。
這一點是ospf的重中之重!!
6.支持路由驗證
實際上ripv2也支持
7.OSPF對負載分擔支持較好
8.組播發送報文
DR/BDR 224.0.0.5
DRother 224.0.0.6
實際上ripv2也是 224.0.0.9

以上是我根據書上的總結,不是照搬書上的,所以具體的要看書。
說了上面這些rip和ospf的大框架就出來了。記住只是大框架,有很多細的東西,要看書,或上網查資料。ospf是與rip完全不一樣的協議,講起來,光比較是不行的,很多東西是rip涉及不到的。比如鄰接,spf,area,flood等等。
其實你也發現,ospf是可以說是解決rip的缺陷。當初制定ospf也是這個目的。
你很好,注意協議間的比較,這很重要!
加油!

3. 首先先向你說聲謝謝,其次,對於你回答我的那個關於《距離矢量路由協議演算法原理》的問題有一點還是不理解

不是的,原來的信息可能過時了,(i.e.網路拓撲發生了變化)應該更新為 最新的路由信息

4. 距離矢量路由演算法 (計算機網路題

通過B到個點的距離為:(11,6,14,18,12,8),因為B到A的距離為5,C到B的距離為6所以C到A的距離更新為5+6=11,C到B的距離沒變為6,C通過B到C的距離為6+8=14,C通過B到D的距離為6+12=18,C通過B到E距離6+6=12,C通過B到F距離為6+2=8。

通過D到個點的距離為:(19,15,9,3,12,13),通過D到A的距離為3+16=19,通過D到B的距離為3+12=15,通過D到C的距離為6+3=9,通過D到D的距離為3,通過D到E的距離為3+9=12,通過D到F的距離為3+10=13。

通過E到個點的距離為:(12,11,8,14,5,9),通過E到A的距離為5+7=12,通過E到B的距離為5+6=11,通過E到C的距離為5+3=8,通過E到D的距離為5+9=14,通過E到Eden距離為5,通過E到F的距離為9。

取到達每一目的地的最小值(C除外)得到: (11, 6,0,3, 5,8)就得出了新的路由表。輸出的路線輸出線路是: (B,,B, -,D,E, B)。

(4)矢量路由演算法原理擴展閱讀:

路由演算法的度量標准:

路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由,通過一定的加權運算,將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中,作為尋徑的標准。

通常所使用的度量有:路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。

路徑長度:

路徑長度是最常用的路由。一些路由協議允許網管給每個網路連接人工賦以代價值,這種情況下,路由長度是所經過各個鏈接的代價總和。

可靠性:

可靠性,在路由演算法中指網路連接的可依賴性(通常以位誤率描述),有些網路連接可能比其它的失效更多,網路失效後,一些網路連接可能比其它的更易或更快修復。

路由延遲:

路由延遲指分組從源通過網路到達目的所花時間。很多因素影響到延遲,包括中間的網路連接的帶寬、經過的每個路由器的埠隊列、所有中間網路連接的擁塞程度以及物理距離。

帶寬

帶寬指連接可用的流通容量。在其它所有條件都相等時,10Mbps的乙太網鏈接比64kbps的專線更可取。雖然帶寬是鏈接可獲得的最大吞吐量,但是通過具有較大帶寬的鏈接做路由不一定比經過較慢鏈接路由更好。

負載:

負載指網路資源,如路由器的繁忙程度。負載可以用很多方面計算,包括CPU使用情況和每秒處理分組數。持續地監視這些參數本身也是很耗費資源的。

通信代價:

通信代價是另一種重要的metric,尤其是有一些公司可能關心運作費用甚於關心性能。即使線路延遲可能較長,他們也寧願通過自己的線路發送數據而不採用昂貴的公用線路。

參考資料來源:網路-路由演算法

5. 路由的原理

路由是指路由器從一個介面上收到數據包,根據數據包的目的地址進行定向並轉發到另一個介面的過程。路由通常與橋接來對比,在粗心的人看來,它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區別在於橋接發生在OSI參考模型的第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層(網路層)。這一區別使二者在傳遞信息的過程中使用不同的信息,從而以不同的方式來完成其任務。
路由工作包含兩個基本的動作:1、確定最佳路徑 2、通過網路傳輸信息,在路由的過程中,後者也稱為(數據)交換。交換相對來說比較簡單,而選擇路徑很復雜。
路徑選擇,metric是路由演算法用以確定到達目的地的最佳路徑的計量標准,如路徑長度。為了幫助選路,路由演算法初始化並維護包含路徑信息的路由表,路徑信息根據使用的路由演算法不同而不同。
路由演算法可以根據多個特性來加以區分。首先,演算法設計者的特定目標影響了該路由協議的操作;其次,存在著多種路由演算法,每種演算法對網路和路由器資源的影響都不同;最後,路由演算法使用多種metric,影響到最佳路徑的計算。下面分析下這些路由演算法的特性。

6. 常用的路由協議分為哪幾類並簡述這些路由協議的特點及主要工作原理

常用的路由協議分為RIP、IGRP(Cisco私有協議)、EIGRP(Cisco私有協議)、OSPF、IS-IS、BGP等。

1、RIP

特點:是動態路由協議,基於距離矢量演算法,利用跳數來作為計量標准。在帶寬、配置和管理方面要求較低,主要適合於規模較小的網路中。

原理:路由器運行RIP後,會首先發送路由更新請求,收到請求的路由器會發送自己的RIP路由進行響應;網路穩定後,路由器會周期性發送路由更新信息。當一個RIP更新報文到達時,接收方路由器和自己的RIP路由表中的每一項進行比較,並按照距離矢量路由演算法對自己的RIP路由表進行修正。

2、EIGRP

特點:能實現快速收斂。運行EIGRP的路由器存儲了鄰居的路由表,能夠快速適應網路中的變化;EIGRP發送部分更新而不是定期更新,且僅在路由路徑或者度量值發生變化時才發送;支持多種網路層協議;使用多播和單播;支持變長子網掩碼;無縫連接數據鏈路層協議和拓撲結構。

原理:結合了鏈路狀態和距離矢量型路由選擇協議的Cisco專用協議,採用彌散修正演算法(DUAL)來實現快速收斂,可以不發送定期的路由更新信息以減少帶寬的佔用。

3、OSPF

特點:OSPF 適合在大范圍的網路;組播觸發式更新;收斂速度快;以開銷作為度量值;OSPF協議的設計是為了避免路由環路。在使用最短路徑的演算法下,收到路由中的鏈路狀態,然後生成路徑,這樣不會產生環路。

原理:OSPF是兩個相鄰的路由器通過發報文的形式成為鄰居關系,鄰居再相互發送鏈路狀態信息形成鄰接關系,之後各自根據最短路徑演算法算出路由,放在OSPF路由表,OSPF路由與其他路由比較後優的加入全局路由表。

(6)矢量路由演算法原理擴展閱讀:

路由協議的作用

主要運行於路由器上,路由選擇協議主要是運行在路由器上的協議,主要用來進行路徑選擇。它起到一個地圖導航,負責找路的作用。工作在網路層。

路由協議作為TCP/IP協議族中重要成員之一,其選路過程實現的好壞會影響整個Internet網路的效率

7. 距離矢量路由協議演算法: 誰能給我說下該演算法的原理,謝謝

RIP協議使用距離矢量演算法,網路工作時路由器之間利用此協議更新路由表項,每隔2分鍾更新一次。
路由表項格式:(direction,jump,next)分別表示目的網路地址,跳數(距離),下一跳路由地址
當某路由器A收到相鄰路由器B發來的路由信息(D,J,N)後執行以下分析:
首先修改(D,J,N)——>(D,J+1,B)
1 如果A沒有到D的路由信息,則生成路由表項(D,J+1,B);否則2
2 A有到D的路由信息(D,?,B)?就是1~16任意值,則將其更新為(D,J+1,B);否則3
3 A有到D的路由信息(D,K,X)其中K>J+1,X!=B,則將其更新為(D,J+1,B);否則4
4 什麼都不做;
我自己寫的,希望對你有用!

8. 「RIP、OSPF、BGP」這三個動態路由協議在工作原理上的區別是什麼

「RIP、OSPF、BGP」這三個動態路由協議在工作原理上的區別:BGP是自治系統間相互訪問所使用的,它涉及到ISP運營商;RIP是距離矢量路由協議,它通過交換明確的路由來達到全網互通,即是說他所獲得的路由都是通過鄰居發送過來的;OSPF是鏈路狀態路由協議,他不發送路由信息

RIP、OSPF、BGP」這三個動態路由協議在工作原理上的區別對比:

1、RIP協議

RIP( Routing Information Protocol )路由信息協議:是在一個AS系統中使用地內部路由選擇協議,是基於距離向量路由選擇的協議。RIP有兩個版本:RIPv1和RIPv2,它們均基於經典的距離向量路由演算法,最大跳數為15跳。

RIP的演算法簡單,但在路徑較多時收斂速度慢,廣播路由信息時佔用的帶寬資源較多,它適用於網路拓撲結構相對簡單且數據鏈路故障率極低的小型網路中,在大型網路中,一般不使用RIP。

RIP使用UDP數據包更新路由信息。路由器每隔30s更新一次路由信息,如果在180s內沒有收到相鄰路由器的回應,則認為去往該路由器的路由不可用,該路由器不可到達。如果在240s後仍未收到該路由器的應答,則把有關該路由器的路由信息從路由表中刪除。

2.OSPF協議

OSPF( Open Shortest Path First,開放最短路徑優先)協議:採用鏈路狀態路由選擇技術,開放最短路徑優先演算法。路由器互相發送直接相連的鏈路信息和它擁有的到其它路由器的鏈路信息。每個 OSPF 路由器維護相同自治系統拓撲結構的資料庫。從這個資料庫里,構造出最短路徑樹來計算出路由表。當拓撲結構發生變化時, OSPF 能迅速重新計算出路徑,而只產生少量的路由協議流量。

3、BGP協議

BGP (邊界網關協議,Border Gateway Protocol )是自治系統之間的路由選擇協議。BGP用於連接Internet。作為最新的外部網關協議,現有四個版本。

BGP 是唯一一個用來處理像網際網路大小的網路協議,也是唯一能夠妥善處理好不相關路由域間的多路連接協議。BGPv4是一種外部的路由協議。可認為是一種高級的距離向量路由協議。

9. 距離矢量路由演算法

參考答案: 大漠孤煙直,長河落日圓。

10. 網路高手進

ADSL是非對稱數字用戶線路(Asymmetric Digital Subscriber Line)的縮寫,有時也作非對稱數字用戶環路(Asymmetric Digital Subscriber Loop)。它是一種在電話銅纜上進行較高速率數據傳輸的方法,是DSL 的一種形式。它以普通電話線路做為傳輸介質,既在普通雙絞銅線上實現下行高達8Mbit/s傳輸速度;上行高達640Kbit/s的傳輸速度,我們只要在普通線路兩端加裝ADSL設備,既可使用ADSL提供的高帶寬服務,通過一條電話線,便可以比普通MODEM快一百倍速度。

ISDN是Integrated Services Network的縮寫,譯作綜合業務數字網,它是以電話線為基礎發展起來的,可以在一條普通電話線上提供語音,數據,圖像等綜合性業務 ,為社會提供經濟,高速,多功能,覆蓋范圍廣,接入簡單的通信手段.它的最大優點,就是能把多種類型的電信業務,入電話 ,傳真,可是電話,會議電視等綜合在一個網內實現.凡加入這個網的用戶,都可以實現只用一對電話線連接不同的終端,進行不同類型的高速.高質量的業務通信.
ISDN是以數字信號形式和時分多路復用方式進行通信的,數據等數字信號可以直接在數字網中傳輸.目前,我們的傳統電話網,從用戶終端到交換機或用戶交換機之間的傳輸是模擬的,如果用戶需要進行數據通信,需要使用MODEM進行數/模變換後才能在用戶線上傳送,而接收一方還需要通過MODEN進行信號交換.ISDN改變了傳統電話網模擬用戶環路的狀態,使全網數字話變成為現實,用戶可以獲得數字化的優異性能.簡而言之,由模擬到數字化的飛躍就是ISDN帶給我們的真正好處.<

在維護路由表信息的時候,如果在拓撲發生改變後,網路收斂緩慢產生了不協調或者矛盾的路有選擇條目,就會發生路由環路的問題,這種條件下,路由器對無法到達的網路路由不予理睬,導致用戶的數據包不停在網路上循環發送,最終造成網路資源的嚴重浪費。為此,解決路由環路的問題的方法就出現了。
解決路由環路問題的方法,概括來講,主要分為六種:
1.定義最大值;
2.水平分割技術;
3.路由中毒;
4.反向路由中毒;
5.控制更新時間;
6.觸發更新。
下面我們就來一一講解各種解決方法的實現原理:
1.定義最大值:
距離矢量路由演算法可以通過IP頭中的生存時間(TTL)自糾錯,但路由環路問題可能首先要求無窮計數。為了避免這個延時問題,距離矢量協議定義了一個最大值,這個數字是指最大的度量值(最大值為16),比如跳數。也就是說,路由更新信息可以向不可到達的網路的路由中的路由器發送15次,一旦達到最大值16,就視為網路不可到達,存在故障,將不再接受來自訪問該網路的任何路由更新信息。
2.水平分割:
一種消除路有環路並加快網路收斂的方法是通過叫做「水平分割」的技術實現的。其規則就是不向原始路由更新來的方向再次發送路由更新信息(個人理解為單向更新,單向反饋)。比如有三台路由器ABC,B向C學習到訪問網路10.4.0.0的路徑以後,不再向C聲明自己可以通過C訪問10.4.0.0網路的路徑信息,A向B學習到訪問10.4.0.0網路路徑信息後,也不再向B聲明,而一旦網路10.4.0.0發生故障無法訪問,C會向A和B發送該網路不可達到的路由更新信息,但不會再學習A和B發送的能夠到達10.4.0.0的錯誤信息。
3.路由中毒(也稱為路由毒化):
定義最大值在一定程度上解決了路由環路問題,但並不徹底,可以看到,在達到最大值之前,路由環路還是存在的。為此,路由中毒就可以徹底解決這個問題。其原理是這樣的:假設有三台路由器ABC,當網路10.4.0.0出現故障無法訪問的時候,路由器C便向鄰居路由發送相關路由更新信息,並將其度量值標為無窮大,告訴它們網路10.4.0.0不可到達,路由器B收到毒化消息後將該鏈路路由表項標記為無窮大,表示該路徑已經失效,並向鄰居A路由器通告,依次毒化各個路由器,告訴鄰居10.4.0.0這個網路已經失效,不再接收更新信息,從而避免了路由環路。
4.反向中毒(也稱為毒化逆轉):
結合上面的例子,當路由器B看到到達網路10.4.0.0的度量值為無窮大的時候,就發送一個叫做毒化逆轉的更新信息給C路由器,說明10.4.0.0這個網路不可達到,這是超越水平分割的一個特列,這樣保證所有的路由器都接受到了毒化的路由信息。
5.控制更新時間(即抑制計時器):
抑制計時器用於阻止定期更新的消息在不恰當的時間內重置一個已經壞掉的路由。抑制計時器告訴路由器把可能影響路由的任何改變暫時保持一段時間,抑制時間通常比更新信息發送到整個網路的時間要長。當路由器從鄰居接收到以前能夠訪問的網路現在不能訪問的更新後,就

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