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矢量路由算法原理

发布时间:2022-07-28 22:52:19

1. 计算机网络 路由选择

路由算法分为:静态路由算法跟动态路由算法(又称为 自适应路由选择算法)
静态算法分为:泛射路由算法(扩散法) 固定路由算法
动态路由算法分为: 距离矢量路由算法 链路状态路由算法

动态路由算法,能够比较好的适应网络流量,拓扑结构的变化,有利于改善网络的性能,但是由于算法比较复杂,会增加网络的负担,开销比较大~!

最常见的动态路由算法有两种其算法是:
距离矢量算法.每个路由器维护一张路由表(既一个矢量),他以子网中的没个路由器为索引,表中给出了当前已知的路由器到每个目标路由器的最佳距离,以及所使用的线路.通过在邻居之间相互交换信息,路由器不断更新他们的内部路由表. 一个路由器针对每个邻居都执行一个距离加法计算,就可以发现最佳的到达目标路由器的估计值,然后在新的路由表中使用这个最佳估计值以及对应的线路.

链路状态路由算法.
1: 发现自己的邻居.在每条线路上发送一个HELLO分组,另一端的路由器即返回一个应答来说明自己是谁~
2: 测量线路开销.在线路上发送一个ECHO分组,另一端回送一个应答,算出往返时间,除2就得到合理的估计值.
3: 创建链路状态分组.该分组内容首先是发送方的标示,接着是一个序列号(Seq)和年龄(Age),以及一个邻居列表.对于每个邻居也都要给出这个路由器到每个邻居的延迟.
4: 发布链路状态分组.首先使用泛射法发布链路状态分组,为了控制泛射过程,每个分组都宝号一个序列号,序列号随着每一个新的分组递增.每个路由器纪录下他所看到的分组列表中检查这个新进来的分组,如果是一个重复分组则丢弃,.如果一个分组的序列号小于当前所看到过的来自该路由器的最大序列号,则将它看着过时分组拒绝,因为该路由器已经有了更新的数据.
5: 计算新路由.一旦一个路由器已经获得了全部的链路状态分组后,它就可以构造出完整的子网图了.以为每条链路都已经被表示出来了.然后在路由器本地运行寻找最短路径算法,将该算法得出的结果安装在路由表里,然后恢复正常的操作.

2. 距离-向量算法的工作原理是什么RIP路由表是怎样进行寻址工作的与OSPF路由比较有什么特点

distance-vector 相对简单,自然问题也多,适用范围也很局限
它的原理,就是定期(rip是30s)相互通告完整的路由表,以此达到全网路由器都拥有完整的“地图”。简单地说这就是它的原理。
在每个路由器收到来自其他路由器的路由表,会进行一些计算(rip为例):
1.如果没有,就添加到自己的路由表中
2.如果有,比较自己的metric(rip是以hop来计算的,16跳不可达)。如果比自己的大,扔掉;反之,加上1,添加到路由表。
这里面有很严重的实现问题,就是环路!rip有水平分割、毒性逆转、最大跳数、抑制计时器、触发更新等来防环,但注意这只是治标不治本。
------------------上面是你前两问的回答,具体的不清楚的话,你可以查阅相关书籍-------------------
ospf有什么特点?
相对官方的说法有八大特点(来自CCNA学习指南中文版(第六版))
但不要教条于此,特点说白了是与其他路由协议相比而言,无比较就无特点可言。
也不要以为 ospf就这个八大特点就没了其他内容,ospf的东西还是很多的,有兴趣可以看看RFC文档,比如RFC2328。

1.ospf抛弃了rip以跳数来计算metric的方式,ospf的开销计算与BW有关,ospf称开销为COST,其实是一样的东西。
2.支持VLSM。
实际上ripv2支持
3.收敛较rip快速
4.ospf提出了一个新的网络架构。而不像rip是平面式的,即hierarchy(等级制度)。
它对网络进行分级,backbone area和regular area(骨干区域和常规区域)
还有细分,比如stub,nssa等
这种分级以后你在学网络甚至生活中就会发现其优势和重要的地方,(关于ospf划分区域的优点这里不细说了,你可以上网或看书),华为的第一篇RFC文档说的就是mpls的分级。
5.运用SPF算法,形成树状路径。摒弃了rip的dv算法产生路由自换带来的麻烦。这点根本上防环!
其实现与LSA有关。
这一点是ospf的重中之重!!
6.支持路由验证
实际上ripv2也支持
7.OSPF对负载分担支持较好
8.组播发送报文
DR/BDR 224.0.0.5
DRother 224.0.0.6
实际上ripv2也是 224.0.0.9

以上是我根据书上的总结,不是照搬书上的,所以具体的要看书。
说了上面这些rip和ospf的大框架就出来了。记住只是大框架,有很多细的东西,要看书,或上网查资料。ospf是与rip完全不一样的协议,讲起来,光比较是不行的,很多东西是rip涉及不到的。比如邻接,spf,area,flood等等。
其实你也发现,ospf是可以说是解决rip的缺陷。当初制定ospf也是这个目的。
你很好,注意协议间的比较,这很重要!
加油!

3. 首先先向你说声谢谢,其次,对于你回答我的那个关于《距离矢量路由协议算法原理》的问题有一点还是不理解

不是的,原来的信息可能过时了,(i.e.网络拓扑发生了变化)应该更新为 最新的路由信息

4. 距离矢量路由算法 (计算机网络题

通过B到个点的距离为:(11,6,14,18,12,8),因为B到A的距离为5,C到B的距离为6所以C到A的距离更新为5+6=11,C到B的距离没变为6,C通过B到C的距离为6+8=14,C通过B到D的距离为6+12=18,C通过B到E距离6+6=12,C通过B到F距离为6+2=8。

通过D到个点的距离为:(19,15,9,3,12,13),通过D到A的距离为3+16=19,通过D到B的距离为3+12=15,通过D到C的距离为6+3=9,通过D到D的距离为3,通过D到E的距离为3+9=12,通过D到F的距离为3+10=13。

通过E到个点的距离为:(12,11,8,14,5,9),通过E到A的距离为5+7=12,通过E到B的距离为5+6=11,通过E到C的距离为5+3=8,通过E到D的距离为5+9=14,通过E到Eden距离为5,通过E到F的距离为9。

取到达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。输出的路线输出线路是: (B,,B, -,D,E, B)。

(4)矢量路由算法原理扩展阅读:

路由算法的度量标准:

路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由,通过一定的加权运算,将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中,作为寻径的标准。

通常所使用的度量有:路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信成本等。

路径长度:

路径长度是最常用的路由。一些路由协议允许网管给每个网络连接人工赋以代价值,这种情况下,路由长度是所经过各个链接的代价总和。

可靠性:

可靠性,在路由算法中指网络连接的可依赖性(通常以位误率描述),有些网络连接可能比其它的失效更多,网路失效后,一些网络连接可能比其它的更易或更快修复。

路由延迟:

路由延迟指分组从源通过网络到达目的所花时间。很多因素影响到延迟,包括中间的网络连接的带宽、经过的每个路由器的端口队列、所有中间网络连接的拥塞程度以及物理距离。

带宽

带宽指连接可用的流通容量。在其它所有条件都相等时,10Mbps的以太网链接比64kbps的专线更可取。虽然带宽是链接可获得的最大吞吐量,但是通过具有较大带宽的链接做路由不一定比经过较慢链接路由更好。

负载:

负载指网络资源,如路由器的繁忙程度。负载可以用很多方面计算,包括CPU使用情况和每秒处理分组数。持续地监视这些参数本身也是很耗费资源的。

通信代价:

通信代价是另一种重要的metric,尤其是有一些公司可能关心运作费用甚于关心性能。即使线路延迟可能较长,他们也宁愿通过自己的线路发送数据而不采用昂贵的公用线路。

参考资料来源:网络-路由算法

5. 路由的原理

路由是指路由器从一个接口上收到数据包,根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。路由通常与桥接来对比,在粗心的人看来,它们似乎完成的是同样的事。它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层(网络层)。这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息,从而以不同的方式来完成其任务。
路由工作包含两个基本的动作:1、确定最佳路径 2、通过网络传输信息,在路由的过程中,后者也称为(数据)交换。交换相对来说比较简单,而选择路径很复杂。
路径选择,metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准,如路径长度。为了帮助选路,路由算法初始化并维护包含路径信息的路由表,路径信息根据使用的路由算法不同而不同。
路由算法可以根据多个特性来加以区分。首先,算法设计者的特定目标影响了该路由协议的操作;其次,存在着多种路由算法,每种算法对网络和路由器资源的影响都不同;最后,路由算法使用多种metric,影响到最佳路径的计算。下面分析下这些路由算法的特性。

6. 常用的路由协议分为哪几类并简述这些路由协议的特点及主要工作原理

常用的路由协议分为RIP、IGRP(Cisco私有协议)、EIGRP(Cisco私有协议)、OSPF、IS-IS、BGP等。

1、RIP

特点:是动态路由协议,基于距离矢量算法,利用跳数来作为计量标准。在带宽、配置和管理方面要求较低,主要适合于规模较小的网络中。

原理:路由器运行RIP后,会首先发送路由更新请求,收到请求的路由器会发送自己的RIP路由进行响应;网络稳定后,路由器会周期性发送路由更新信息。当一个RIP更新报文到达时,接收方路由器和自己的RIP路由表中的每一项进行比较,并按照距离矢量路由算法对自己的RIP路由表进行修正。

2、EIGRP

特点:能实现快速收敛。运行EIGRP的路由器存储了邻居的路由表,能够快速适应网络中的变化;EIGRP发送部分更新而不是定期更新,且仅在路由路径或者度量值发生变化时才发送;支持多种网络层协议;使用多播和单播;支持变长子网掩码;无缝连接数据链路层协议和拓扑结构。

原理:结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco专用协议,采用弥散修正算法(DUAL)来实现快速收敛,可以不发送定期的路由更新信息以减少带宽的占用。

3、OSPF

特点:OSPF 适合在大范围的网络;组播触发式更新;收敛速度快;以开销作为度量值;OSPF协议的设计是为了避免路由环路。在使用最短路径的算法下,收到路由中的链路状态,然后生成路径,这样不会产生环路。

原理:OSPF是两个相邻的路由器通过发报文的形式成为邻居关系,邻居再相互发送链路状态信息形成邻接关系,之后各自根据最短路径算法算出路由,放在OSPF路由表,OSPF路由与其他路由比较后优的加入全局路由表。

(6)矢量路由算法原理扩展阅读:

路由协议的作用

主要运行于路由器上,路由选择协议主要是运行在路由器上的协议,主要用来进行路径选择。它起到一个地图导航,负责找路的作用。工作在网络层。

路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一,其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率

7. 距离矢量路由协议算法: 谁能给我说下该算法的原理,谢谢

RIP协议使用距离矢量算法,网络工作时路由器之间利用此协议更新路由表项,每隔2分钟更新一次。
路由表项格式:(direction,jump,next)分别表示目的网络地址,跳数(距离),下一跳路由地址
当某路由器A收到相邻路由器B发来的路由信息(D,J,N)后执行以下分析:
首先修改(D,J,N)——>(D,J+1,B)
1 如果A没有到D的路由信息,则生成路由表项(D,J+1,B);否则2
2 A有到D的路由信息(D,?,B)?就是1~16任意值,则将其更新为(D,J+1,B);否则3
3 A有到D的路由信息(D,K,X)其中K>J+1,X!=B,则将其更新为(D,J+1,B);否则4
4 什么都不做;
我自己写的,希望对你有用!

8. “RIP、OSPF、BGP”这三个动态路由协议在工作原理上的区别是什么

“RIP、OSPF、BGP”这三个动态路由协议在工作原理上的区别:BGP是自治系统间相互访问所使用的,它涉及到ISP运营商;RIP是距离矢量路由协议,它通过交换明确的路由来达到全网互通,即是说他所获得的路由都是通过邻居发送过来的;OSPF是链路状态路由协议,他不发送路由信息

RIP、OSPF、BGP”这三个动态路由协议在工作原理上的区别对比:

1、RIP协议

RIP( Routing Information Protocol )路由信息协议:是在一个AS系统中使用地内部路由选择协议,是基于距离向量路由选择的协议。RIP有两个版本:RIPv1和RIPv2,它们均基于经典的距离向量路由算法,最大跳数为15跳。

RIP的算法简单,但在路径较多时收敛速度慢,广播路由信息时占用的带宽资源较多,它适用于网络拓扑结构相对简单且数据链路故障率极低的小型网络中,在大型网络中,一般不使用RIP。

RIP使用UDP数据包更新路由信息。路由器每隔30s更新一次路由信息,如果在180s内没有收到相邻路由器的回应,则认为去往该路由器的路由不可用,该路由器不可到达。如果在240s后仍未收到该路由器的应答,则把有关该路由器的路由信息从路由表中删除。

2.OSPF协议

OSPF( Open Shortest Path First,开放最短路径优先)协议:采用链路状态路由选择技术,开放最短路径优先算法。路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其它路由器的链路信息。每个 OSPF 路由器维护相同自治系统拓扑结构的数据库。从这个数据库里,构造出最短路径树来计算出路由表。当拓扑结构发生变化时, OSPF 能迅速重新计算出路径,而只产生少量的路由协议流量。

3、BGP协议

BGP (边界网关协议,Border Gateway Protocol )是自治系统之间的路由选择协议。BGP用于连接Internet。作为最新的外部网关协议,现有四个版本。

BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络协议,也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接协议。BGPv4是一种外部的路由协议。可认为是一种高级的距离向量路由协议。

9. 距离矢量路由算法

参考答案: 大漠孤烟直,长河落日圆。

10. 网络高手进

ADSL是非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line)的缩写,有时也作非对称数字用户环路(Asymmetric Digital Subscriber Loop)。它是一种在电话铜缆上进行较高速率数据传输的方法,是DSL 的一种形式。它以普通电话线路做为传输介质,既在普通双绞铜线上实现下行高达8Mbit/s传输速度;上行高达640Kbit/s的传输速度,我们只要在普通线路两端加装ADSL设备,既可使用ADSL提供的高带宽服务,通过一条电话线,便可以比普通MODEM快一百倍速度。

ISDN是Integrated Services Network的缩写,译作综合业务数字网,它是以电话线为基础发展起来的,可以在一条普通电话线上提供语音,数据,图像等综合性业务 ,为社会提供经济,高速,多功能,覆盖范围广,接入简单的通信手段.它的最大优点,就是能把多种类型的电信业务,入电话 ,传真,可是电话,会议电视等综合在一个网内实现.凡加入这个网的用户,都可以实现只用一对电话线连接不同的终端,进行不同类型的高速.高质量的业务通信.
ISDN是以数字信号形式和时分多路复用方式进行通信的,数据等数字信号可以直接在数字网中传输.目前,我们的传统电话网,从用户终端到交换机或用户交换机之间的传输是模拟的,如果用户需要进行数据通信,需要使用MODEM进行数/模变换后才能在用户线上传送,而接收一方还需要通过MODEN进行信号交换.ISDN改变了传统电话网模拟用户环路的状态,使全网数字话变成为现实,用户可以获得数字化的优异性能.简而言之,由模拟到数字化的飞跃就是ISDN带给我们的真正好处.<

在维护路由表信息的时候,如果在拓扑发生改变后,网络收敛缓慢产生了不协调或者矛盾的路有选择条目,就会发生路由环路的问题,这种条件下,路由器对无法到达的网络路由不予理睬,导致用户的数据包不停在网络上循环发送,最终造成网络资源的严重浪费。为此,解决路由环路的问题的方法就出现了。
解决路由环路问题的方法,概括来讲,主要分为六种:
1.定义最大值;
2.水平分割技术;
3.路由中毒;
4.反向路由中毒;
5.控制更新时间;
6.触发更新。
下面我们就来一一讲解各种解决方法的实现原理:
1.定义最大值:
距离矢量路由算法可以通过IP头中的生存时间(TTL)自纠错,但路由环路问题可能首先要求无穷计数。为了避免这个延时问题,距离矢量协议定义了一个最大值,这个数字是指最大的度量值(最大值为16),比如跳数。也就是说,路由更新信息可以向不可到达的网络的路由中的路由器发送15次,一旦达到最大值16,就视为网络不可到达,存在故障,将不再接受来自访问该网络的任何路由更新信息。
2.水平分割:
一种消除路有环路并加快网络收敛的方法是通过叫做“水平分割”的技术实现的。其规则就是不向原始路由更新来的方向再次发送路由更新信息(个人理解为单向更新,单向反馈)。比如有三台路由器ABC,B向C学习到访问网络10.4.0.0的路径以后,不再向C声明自己可以通过C访问10.4.0.0网络的路径信息,A向B学习到访问10.4.0.0网络路径信息后,也不再向B声明,而一旦网络10.4.0.0发生故障无法访问,C会向A和B发送该网络不可达到的路由更新信息,但不会再学习A和B发送的能够到达10.4.0.0的错误信息。
3.路由中毒(也称为路由毒化):
定义最大值在一定程度上解决了路由环路问题,但并不彻底,可以看到,在达到最大值之前,路由环路还是存在的。为此,路由中毒就可以彻底解决这个问题。其原理是这样的:假设有三台路由器ABC,当网络10.4.0.0出现故障无法访问的时候,路由器C便向邻居路由发送相关路由更新信息,并将其度量值标为无穷大,告诉它们网络10.4.0.0不可到达,路由器B收到毒化消息后将该链路路由表项标记为无穷大,表示该路径已经失效,并向邻居A路由器通告,依次毒化各个路由器,告诉邻居10.4.0.0这个网络已经失效,不再接收更新信息,从而避免了路由环路。
4.反向中毒(也称为毒化逆转):
结合上面的例子,当路由器B看到到达网络10.4.0.0的度量值为无穷大的时候,就发送一个叫做毒化逆转的更新信息给C路由器,说明10.4.0.0这个网络不可达到,这是超越水平分割的一个特列,这样保证所有的路由器都接受到了毒化的路由信息。
5.控制更新时间(即抑制计时器):
抑制计时器用于阻止定期更新的消息在不恰当的时间内重置一个已经坏掉的路由。抑制计时器告诉路由器把可能影响路由的任何改变暂时保持一段时间,抑制时间通常比更新信息发送到整个网络的时间要长。当路由器从邻居接收到以前能够访问的网络现在不能访问的更新后,就

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