dvhop算法有几种

❶ dvhop 算法中，定位误差跟信标节点的个数与通信距离关系 我仿真出来的结果不太正确 哪位大侠指点下

你运行下这个程序，应该是正确的。
%~~~~~~~~~~ DV-Hop算法 ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~
% BorderLength-----正方形区域的边长，单位：m
% NodeAmount-------网络节点的个数
% BeaconAmount---信标节点数
% Sxy--------------用于存储节点的序号，横坐标，纵坐标的矩阵
%Beacon----------信标节点坐标矩阵;BeaconAmount*BeaconAmount
%UN-------------未知节点坐标矩阵;2*UNAmount
% Distance------未知节点到信标节点距离矩阵;2*BeaconAmount
%h---------------节点间初始跳数矩阵
%X---------------节点估计坐标初始矩阵,X=[x,y]'
% R------------------节点的通信距离，一般为10-100m
clear,close all;
BorderLength=100;
NodeAmount=100;
BeaconAmount=8;
UNAmount=NodeAmount-BeaconAmount;
R=50;
% D=zeros(NodeAmount,NodeAmount);%未知节电到信标节点距离初始矩阵；BeaconAmount行NodeAmount列
h=zeros(NodeAmount,NodeAmount);%初始跳数为0；BeaconAmount行NodeAmount列
X=zeros(2,UNAmount);%节点估计坐标初始矩阵
%~~~~~~~~~在正方形区域内产生均匀分布的随机拓扑~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
C=BorderLength.*rand(2,NodeAmount);
%带逻辑号的节点坐标
Sxy=[[1:NodeAmount];C];
Beacon=[Sxy(2,1:BeaconAmount);Sxy(3,1:BeaconAmount)];%信标节点坐标
UN=[Sxy(2,(BeaconAmount+1):NodeAmount);Sxy(3,(BeaconAmount+1):NodeAmount)];%未知节点坐标
%画出节点分布图
plot(Sxy(2,1:BeaconAmount),Sxy(3,1:BeaconAmount),'r*',Sxy(2,(BeaconAmount+1):NodeAmount),Sxy(3,(BeaconAmount+1):NodeAmount),'k.')
xlim([0,BorderLength]);
ylim([0,BorderLength]);
title('* 红色信标节点 . 黑色未知节点')
%~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~初始化节点间距离、跳数矩阵~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
for i=1:NodeAmount
for j=1:NodeAmount
Dall(i,j)=((Sxy(2,i)-Sxy(2,j))^2+(Sxy(3,i)-Sxy(3,j))^2)^0.5;%所有节点间相互距离
if (Dall(i,j)<=R)&(Dall(i,j)>0)
h(i,j)=1;%初始跳数矩阵
elseif i==j
h(i,j)=0;
else h(i,j)=inf;
end
end
end
%~~~~~~~~~~~最短路经算法计算节点间跳数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
for k=1:NodeAmount
for i=1:NodeAmount
for j=1:NodeAmount
if h(i,k)+h(k,j)<h(i,j)%min(h(i,j),h(i,k)+h(k,j))
h(i,j)=h(i,k)+h(k,j);
end
end
end
end
h
%~~~~~~~~~~~~~求每个信标节点的校正值~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
h1=h(1:BeaconAmount,1:BeaconAmount);
D1=Dall(1:BeaconAmount,1:BeaconAmount);
for i=1:BeaconAmount
dhop(i,1)=sum(D1(i,:))/sum(h1(i,:));%每个信标节点的平均每跳距离
end
D2=Dall(1:BeaconAmount,(BeaconAmount+1):NodeAmount);%BeaconAmount行UNAmount列
for i=1:BeaconAmount
for j=1:UNAmount
if min(D2(:,j))==D2(i,j)
Dhop(1,j)=D2(i,j);%未知节点从最近的信标获得校正值
end
end
end
Dhop
%~~~~~~~~~~~~~~~~用跳数估计距离~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
hop1=h(1:BeaconAmount,(BeaconAmount+1):NodeAmount)%未知节点到信标跳数，BeaconAmount行UNAmount列
for i=1:UNAmount
hop=Dhop(1,i);%hop为从最近信标获得的校正值
Distance(:,i)=hop*hop1(:,i);%%Beacon行UN列；
end
% %~~~~~~~~~~~~~~~~~最小二乘法求未知点坐标~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
d=Distance;
for i=1:2
for j=1:(BeaconAmount-1)
a(i,j)=Beacon(i,j)-Beacon(i,BeaconAmount);
end
end
A=-2*(a');
% d=d1';
for m=1:UNAmount
for i=1:(BeaconAmount-1)
B(i,1)=d(i,m)^2-d(BeaconAmount,m)^2-Beacon(1,i)^2+Beacon(1,BeaconAmount)^2-Beacon(2,i)^2+Beacon(2,BeaconAmount)^2;
end
X1=inv(A'*A)*A'*B;
X(1,m)=X1(1,1);
X(2,m)=X1(2,1);
end
UN
X
for i=1:UNAmount
error(1,i)=(((X(1,i)-UN(1,i))^2+(X(2,i)-UN(2,i))^2)^0.5);
end
figure;plot(error,'-o')
title('每个未知节点的误差')
error=sum(error)/UNAmount
Accuracy=error/R

❷ 什么是ad hoc 计算方法

http://ke..com/view/28428.htm
Ad hoc Ad hoc网络
摘要：本文首先介绍了Ad hoc网络的特点和应用领域。然后对Ad hoc网络的体系结构进行了研究，给出了结点和网络的几种组织结构。最后对Ad hoc网络面临的特殊问题进行了深入分析，并对这些问题的影响及引发的研究方向进行了讨论。
关键词 Ad hoc网络 自组织 多跳 体系结构
1 引言
我们经常提及的移动通信网络一般都是有中心的，要基于预设的网络设施才能运行。例如，蜂窝移动通信系统要有基站的支持；无线局域网一般也工作在有AP接入点和有线骨干网的模式下。但对于有些特殊场合来说，有中心的移动网络并不能胜任。比如，战场上部队快速展开和推进，地震或水灾后的营救等。这些场合的通信不能依赖于任何预设的网络设施，而需要一种能够临时快速自动组网的移动网络。Ad hoc网络可以满足这样的要求。
Ad hoc网络的前身是分组无线网（Packet Radio Network）。对分组无线网的研究源于军事通信的需要，并已经持续了近20年。早在1972年，美国DARPA（Defense Advanced Research Project Agency）就启动了分组无线网（PRNET,Packet Radio NETwork）项目，研究分组无线网在战场环境下数据通信中的应用。项目完成之后，DAPRA又在1993年启动了高残存性自适应网络（SURAN,SURvivable Adaptive Network）项目。研究如何将prnet的成果加以扩展，以支持更大规模的网络，还要开发能够适应战场快速变化环境下的自适应网络协议。1994年，DARPA又启动了全球移动信息系统（GloMo,Globle Mobile Information Systems）项目。在分组无线网已有成果的基础上对能够满足军事应用需要的、可快速展开、高抗毁性的移动信息系统进行全面深入的研究，并一直持续至今。1991年成立的IEEE802.11标准委员会采用了“Ad hoc网络”一词来描述这种特殊的对等式无线移动网络。
在Ad hoc网络中，结点具有报文转发能力，结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发，即经过多跳（MultiHop），这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现了网络的自动组织和运行。因此它也被称为多跳无线网（MultiHop Wireless Network）、自组织网络（SelfOrganized Network）或无固定设施的网络（Infrastructureless Network）。
2 Ad hoc网络的特点和应用
2.1 Ad hoc网络的特点
Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有以下特点：
1.无中心：Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
2.自组织：网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
3.多跳路由：当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
4.动态拓扑：Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。
这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显着的区别。
2.2 Ad hoc网络的应用领域
由于Ad hoc网络的特殊性，它的应用领域与普通的通信网络有着显着的区别。它适合被用于无法或不便预先铺设网络设施的场合、需快速自动组网的场合等。针对Ad hoc网络的研究是因国事应用而发起的。因此，军事应用仍是Ad hoc网络的主要应用领域，但是民用方面，Ad hoc网络也有非常广泛的应用前景。它的应用场合主要有以下几类：
2 Ad hoc网络
1.军事应用：军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。因其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，它是数字人战场通信的首选技术。Ad hoc网络技术已经成为美军战术互联网的核心技术。美军的近期数字电台和无线互联网控制器等主要通信装备都使用了Ad hoc网络技术。
2.传感器网络：传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器的发射功率不可能很大。使用Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络，可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。这在爆炸残留物检测等领域具有非常广阔的应用前景。
3.紧急和临时场合：在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要Ad hoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。类似地，处于边远或偏僻野外地区时，同样无法依赖固定或预设的网络设施进行通信。Ad hoc网络技术的独立组网能力和自组织特点，是这些场合通信的最佳选择。
4.个人通信：个人局域网（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信，还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网（Scatternet）就是一个典型的例子。
5.与移动通信系统的结合：Ad hoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。
在实际应用中，Ad hoc网络除了可以单独组网实现局部的通信外，它带可以作为末端子网通过接入点接入其他的固定或移动通信网络，与Ad hoc网络以外的主机进行通信。因此，Ad hoc网络也可以作为各种通信网络的无线接入手段之一。
3 Ad hoc网络的体系结构
3.1 结点结构
Ad hoc网络中的结点不仅要具备普通移动终端的功能，还要具有服文转发能力，即要具备路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以将结点分为主机、路由器和电台三部分。其中主机部分完成普通移动终端的功能，包括人机接口、数据处理等应用软件。而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息，完成报文的转发功能。电台部分为信息传输提供无线信道支持。从物理结构上分，结构可以被分为以下几类：单机机单电台、单主机多电台、多主机单电台和多主机多电台。手持机一般采用的单主机单电台的简单结构。作为复杂的车载台，一个结点可能包括通信车内的多个主机。多电台不仅可以用来构建叠加的网络，还可用作网关结点来互联多个Ad hoc网络。
3.2 网络结构
Ad hoc网络一般有两种结构：平面结构和分级结构。
在平面结构中，所有结点的地位平等，所以又可以称为对等式结构。
分级结构中，网络被刈分为簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。在高一级网络中，又可以分簇，再次形成更高一级的网络，直至最高级。在分级结构中，簇头结点负责簇间数据的转发。簇头可以预先指定，也可以由结点使用算法自动选举产生。
分级结构的网络又可以被分为单频分级和多频分级两种。单频率分级网络中，所有结点使用同一个频率通信。为了实现簇头之间的通信，要有网关结点（同时属于两个簇的结点）的支持。而在多频率分组网络中，不同级采用不同的通信频率。低级结点的通信范围较小，而高级结点要覆盖较大的范围。高级的结点同时处于多个级中，有多个频率，用不同的频率实现不同级的通信。在两级网络中，簇头结点有两个频率。频率1用于簇头与簇成员的通信。而频率2用于簇头之间的通信。分级网络的每个结点都可以成为簇头，所以需要适当的簇头选举算法，算法要能根据网络拓扑的变化重新分簇。
平面结构的网络比较简单，网络中所有结点是完全对等的，原则上不存在瓶颈，所以比较健壮。它的缺点是可扩充性差：每一个结点都需要知道到达其他所有结点的路由。维护这些动态变化的路由信息需要大量的控制消息。在分级结构的网络中，簇成员的功能比较简单，不需要维护复杂的路由信息。这大大减少了网络中路由控制信息的数量，因此具有很好的可扩充性。由于簇头结点可以随时选举产生，分级结构也具有很强的抗毁性。分级结构的缺点是，维护分级结构需要结点执行簇头选举算法，簇头结点可能会成为网络的瓶颈。
因此，当网络的规模较小时，可以采用简单的平面式结构；而当网络的规模增大时，应用分级结构。美军在其战术互联网中使用近期数字电台（NTDR，Near Term Digital Radio）组网时采用的就是双频分级结构。
[编辑本段]Ad Hoc类问题
个性化问题，就是那些不能用一种已经被充分研究的算法来解决的问题。每个个性化问题都是不同的；没有具体的或者一般的算法能够解决这类问题。
当然，这使得问题个个有趣，而后让每个人面对一个新的挑战。解决此问题可能需要一种新的数据结构或者一套不寻常的循环或条件的组合。有时候，这些问题所需要的解决方案是十分罕见的，或至少很少遇到的。
个性化问题通常需要认真审题，有时候做题者会因要将题目中的细枝末节仔细联系起来而放弃此题。
个性化问题仍然需要合理的优化和某种程度上的分析，例如避免使用五层嵌套的循环。
[编辑本段]Ad Hoc网络中的关键技术
1. 信道接入技术:Ad Hoc网络的无线信道是多跳共享的多点信道，所以不同于普通网络的共享广播信道、点对点无线信道和蜂窝移动通信系统中由基站控制的无线信道。该技术控制节点如何接入无线信道。信道接入技术主要是解决隐藏终端和暴露终端问题，影响比较大的有MACA协议，控制信道和数据信道分裂的双信道方案和基于定向天线的MAC协议，以及一些改进的MAC协议。
2. 网络体系结构:网络主要是为数据业务设计的，没有对体系结构做过多考虑，但是当Ad Hoc网络需要提供多种业务并支持一定的QoS时，应当考虑选择最为合适的体系结构，并需要对原有协议栈重新进行设计。
3. 路由协议:Ad Hoc路由面临的主要挑战是传统的保存在结点中的分布式路由数据库如何适应网络拓扑的动态变化。Ad Hoc网络中多跳路由是由普通节点协作完成的，而不是由专用的路由设备完成的。因此，必须设计专用的、高效的无线多跳路由协议。目前，一般普遍得到认可的代表性成果有DSDV、WRP、AODV、DSR、TORA和ZRP等。至今，路由协议的研究仍然是Ad Hoc网络成果最集中的部分。
4. QoS保证:Ad Hoc网络出现初期主要用于传输少量的数据信息。随着应用的不断扩展，需要在Ad Hoc网络中传输多媒体信息。多媒体信息对时延和抖动等都提出了很高要求，即需要提供一定的QoS保证。Ad Hoc网络中的QoS保证是系统性问题，不同层都要提供相应的机制。
5. 多播/组播协议:由于Ad Hoc网络的特殊性，广播和多播问题变得非常复杂，它们需要链路层和网络层的支持。目前这个问题的研究己经取得了阶段性进展。
6. 安全性问题:由于Ad Hoc网络的特点之一就是安全性较差，易受窃听和攻击，因此需要研究适用于Ad Hoc网络的安全体系结构和安全技术。
7. 网络管理:Ad Hoc网络管理涉及面较广，包括移动性管理、地址管理和服务管理等，需要相应的机制来解决节点定位和地址自动配置等问题。
8. 节能控制：可以采用自动功率控制机制来调整移动节点的功率，以便在传输范围和干扰之间进行折衷；还可以通过智能休眠机制，采用功率意识路由和使用功耗很小的硬件来减少节点的能量消耗。

❸ 这是用matlab编程的么 如下代码

应该是matlab

❹ 神经网络算法原理

4.2.1 概述

人工神经网络的研究与计算机的研究几乎是同步发展的。1943年心理学家McCulloch和数学家Pitts合作提出了形式神经元的数学模型，20世纪50年代末，Rosenblatt提出了感知器模型，1982年，Hopfiled引入了能量函数的概念提出了神经网络的一种数学模型，1986年，Rumelhart及LeCun等学者提出了多层感知器的反向传播算法等。

神经网络技术在众多研究者的努力下，理论上日趋完善，算法种类不断增加。目前，有关神经网络的理论研究成果很多，出版了不少有关基础理论的着作，并且现在仍是全球非线性科学研究的热点之一。

神经网络是一种通过模拟人的大脑神经结构去实现人脑智能活动功能的信息处理系统，它具有人脑的基本功能，但又不是人脑的真实写照。它是人脑的一种抽象、简化和模拟模型，故称之为人工神经网络（边肇祺，2000）。

人工神经元是神经网络的节点，是神经网络的最重要组成部分之一。目前，有关神经元的模型种类繁多，最常用最简单的模型是由阈值函数、Sigmoid 函数构成的模型（图 4-3）。

储层特征研究与预测

以上算法是对每个样本作权值修正，也可以对各个样本计算δ_j后求和，按总误差修正权值。

❺ 路由器是什么

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

多少年来，路由器的发展有起有伏。90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在1997年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。

附：路由器原理及路由协议
近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。

1 网络互连
把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。

1.1 网桥互连的网络

网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。

网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。

网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。

1.2 路由器互连网络

路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。

路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。

IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。

网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit，并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。

通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信，则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。

路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上

2 路由原理

当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。

路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。

目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。

路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。

转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routed protocol）。

路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。

3 路由协议

典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。

根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。

3.1 RIP路由协议

RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信息逐渐扩散到了全网。

RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由协议

80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。它是网间工程任务组织（1ETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。

0SPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。

与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。

3.3 BGP和BGP-4路由协议

BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号／自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。

为了满足Internet日益扩大的需要，BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中，还可以将相似路由合并为一条路由。

3.4 路由表项的优先问题

在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级，当其它路由表表项与它矛盾时，均按静态路由转发。

4 路由算法

路由算法在路由协议中起着至关重要的作用，采用何种算法往往决定了最终的寻径结果，因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标：

——（1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。

——（2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。

——（3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上，所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验，并在各种网络环境下被证实是可靠的。

——（4）快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。

——（5）灵活性：路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。例如，某个网段发生故障，路由算法要能很快发现故障，并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。

路由算法按照种类可分为以下几种：静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。前面几种的特点与字面意思基本一致，下面着重介绍链路状态和距离向量算法。

链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法（也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。

由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别，两种算法在大多数环境下都能很好地运行。

最后需要指出的是，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

5 新一代路由器

由于多媒体等应用在网络中的发展，以及ATM、快速以太网等新技术的不断采用，网络的带宽与速率飞速提高，传统的路由器已不能满足人们对路由器的性能要求。因为传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件，在转发过程中对分组的处理要经过许多环节，转发过程复杂，使得分组转发的速率较慢。另外，由于路由器是网络互连的关键设备，是网络与其它网络进行通信的一个“关口”，对其安全性有很高的要求，因此路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担，这样就使得路由器成为整个互联网上的“瓶颈”。

传统的路由器在转发每一个分组时，都要进行一系列的复杂操作，包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。这一系列的操作大大影响了路由器的性能与效率，降低了分组转发速率和转发的吞吐量，增加了CPU的负担。而经过路由器的前后分组间的相关性很大，具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达，这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发，大大提高了路由器的性能与效率。

新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中，只需对一组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理，并把成功转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址（下一路由器地址）放人转发缓存中。当其后的分组要进行转发时，茵先查看转发缓存，如果该分组的目的地址和源地址与转发缓存中的匹配，则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发，而无须经过传统的复杂操作，大大减轻了路由器的负担，达到了提高路由器吞吐量的目标。

❻ 无线网络（Wi-Fi) 毕业设计

相关范文：

无线传感器网络自身定位算法开题报告

1．概述：

无线传感器网络(WSNs)是由许多传感器节点通过自组织的形式组成的一种特殊的Ad-hoc网络，每一个传感器节点由数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块和供电模块等组成，此外还可能包括与应用相关的其他部分，比如定位系统、动力系统等。借助于内置多样的传感器，可以测量温度、湿度、气压、化学等我们感兴趣的物理现象。

2．研究动机：

传感器节点的自身定位是传感器网络应用的基础。例如目标监测与跟踪、基于位置信息的路由、智能交通、物流管理等许多应用都要求网络节点预先知道自身的位置，并在通信和协作过程中利用位置信息完成应用要求。若没有位置信息，传感器节点所采集的数据几乎是没有应用价值的。所以，在无线传感器网络的应用中，节点的定位成为关键的问题。

3．研究意义：

最早期的基于无线网络的室内定位系统，都采用了额外的硬件和设备，如AT&T Cambridge的Active Bat系统，采用了超声波测距技术，定位的物体携带由控制逻辑、无线收发器和超声波换能器组成的称为Bat的设备，发出的信号由安装在房间天花板上的超声波接收器接收，所有接收器通过有线网络连接；在微软的RADAR系统中，定位目标要携带具有测量RF信号强度的传感器，还要有基站定期发送RF信号，在事先实现的RF信号的数据库中查询实现定位；MIT开发了最早的松散耦合定位系统Cricket，锚节点(预先部署位置的节点)随机地同时发射RF和超声波信号，RF信号中包括该锚节点的位置，未知节点接收这些信号，然后使用TDOA技术测量与锚节点的距离来实现定位。

以上系统都需要事先的网络部署或数据生成工作，无法适用于Ad-hoc网络。现阶段研究较多的是不基于测距(Range-free)的定位算法，这样就无需增加额外的硬件，还可以减小传感器节点的体积。

4．研究目标:

(1) 较小的能耗

传感器节点所携带能源有限和不易更换的特点要求定位算法应该是低能耗的。

(2) 较高的定位精度

这是衡量定位算法的一个重要指标，一般以误差与无线射程的比值来计算，20％表示定位误差相当于节点无线射程的20％。

(3) 计算方式是分布式的

分布式的定位算法，即计算节点位置的工作在节点本地完成，分布式算法可以应用于大规模的传感器网络。

(4) 较低的锚节点密度

锚节点定位通常依赖人工部署或GPS实现。大量的人工部署不适合Ad-hoc网络，而且锚节点的成本比普通节点要高两个数量级。

(5) 较短的覆盖时间。

5.参考文献：

《无线传感器网络：体系结构与协议》作者：Edgar H. Callaway. Jr

《无线传感器网络的理论及应用》作者：王殊

《无线传感器网络节点定位算法研究》作者：端木庆敏 Publish: 2007-10-18 Hits:591

《无线传感器网络定位算法研究》作者：申屠明2007-07-11

《无线传感器网络节点自身定位算法的研究(硕士)》来自：中国文档网

《无线传感器网络DV-Hop定位算法的改进》作者：龚思来2007年07月13日

其他相关：

http://www.jianshewang.com/lunwen/cheng/txx/200811/2200.html

仅供参考，请自借鉴

希望对您有帮助

❼ 简述路由器工作的特点

路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。

工作原理示例

（1）工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据包的形式发送给路由器1。

（2）路由器1收到工作站A的数据包后，先从包头中取出地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2->R5->B；并将数据包发往路由器2。

（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据包转发给路由器5。

（4）路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据包直接交给工作站B。

（5）工作站B收到工作站A的数据包，一次通信过程宣告结束。

❽ 路由器工作原理详细介绍

路由器的工作原理 (你要的详细介绍，只有粘贴了)
本文通过阐述TCP／IP网络中路由器的基本工作原理，介绍了IP路由器的几大功能，给出了静态路由协议和动态路由协议，以及内部网关协议和外部网关协议的概念，同时简要介绍了目前最常见的RIP、OSPF、BGP和BGP-4这几种路由协议，然后描述路由算法的设计目标和种类，着重介绍了链路状态法和距向量法。在文章的最后，扼要讲述新一代路由器的特征。
近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛
发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设
备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网
络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前
的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无
论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法
正常运作和管理。

1 网络互连

把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己
的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥
互连和路由器互连。

1.1 网桥互连的网络

网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目
的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址
来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”
地址，一般就是网卡所带的地址。

网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到
网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行
转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之
间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不
同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。

网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网
络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不
阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起
广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。
第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网
，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然
是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息
是什么。

1.2 路由器互连网络

路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。

路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”
上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络
的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他
网络的数据先被送到路由器，再由路由器转发出去。

IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络
具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在
网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通
过路由器就可互连起来。

网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是
与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两
部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采
用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit，
并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为
网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP
地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。

通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信，
则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不
能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。

路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连
接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能
使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。

2 路由原理

当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分
组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP子网上的主机时，它要选择一个能到达
目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如
果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default
gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一
个网络上的某个路由器端口的IP地址。

路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，
把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，
就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器
也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何
传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地
传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。

目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子
网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router
based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不
仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由
选择和维护路由表。

路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由
路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一
些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路
由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入
路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器
间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器
根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息
协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。

转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否
知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组
，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目
的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协
议（routed protocol）。

路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的
路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由
协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。

3 路由协议

典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由
不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓
扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路
由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更
新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网
络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各
个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓
扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议
会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静
态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查
到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。

根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部
网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自
治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议
主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。

3.1 RIP路由协议

RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常
用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离
向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的
最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时
路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信
息逐渐扩散到了全网。

RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，
因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且
RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由协议

80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。它是网间工
程任务组织（IETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。

0SPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它
路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量
度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定
的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发
送有关路由更新信息。

与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式
：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区
间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器
出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来
方便。

3.3 BGP和BGP-4路由协议

BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于
纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域
的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括
网络号／自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串
，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。

为了满足Internet日益扩大的需要，BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中，还可
以将相似路由合并为一条路由。

3.4 路由表项的优先问题

在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路
由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置
各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级，当其它路由表表项与
它矛盾时，均按静态路由转发。

4 路由算法

路由算法在路由协议中起着至关重要的作用，采用何种算法往往决定了最终的寻径
结果，因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标：

（1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。

（2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。

（3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高
或*作失误时，都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上，所以在它们出故障时
会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验，并在各种网络环境下被证
实是可靠的。

（4）快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个
网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网
络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由
算法会造成路径循环或网络中断。

（5）灵活性：路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。例如，某个网段发
生故障，路由算法要能很快发现故障，并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路
径。

路由算法按照种类可分为以下几种：静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路
由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。前面几种的特点与字面意思基本一
致，下面着重介绍链路状态和距离向量算法。

链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对
于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法
（也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发
送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距
离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。

由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由
循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存
空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别，两种算法在大
多数环境下都能很好地运行。

最后需要指出的是，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。

5 新一代路由器

由于多媒体等应用在网络中的发展，以及ATM、快速以太网等新技术的不断采用，
网络的带宽与速率飞速提高，传统的路由器已不能满足人们对路由器的性能要求。因为
传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件，在转发过程中对分组的处理要经过许
多环节，转发过程复杂，使得分组转发的速率较慢。另外，由于路由器是网络互连的关
键设备，是网络与其它网络进行通信的一个“关口”，对其安全性有很高的要求，因此
路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担，这样就使得路由器成为整个互联网上
的“瓶颈”。

传统的路由器在转发每一个分组时，都要进行一系列的复杂*作，包括路由查找、
访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。这一系列的操作大大影响
了路由器的性能与效率，降低了分组转发速率和转发的吞吐量，增加了CPU的负担。而
经过路由器的前后分组间的相关性很大，具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到
达，这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。新一代路由器，如IP Switch、
Tag Switch等，就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发，大大提高了路由器的性
能与效率。

新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中，只需对一
组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理，并把成功
转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址（下一路由器地址）放人转发缓存中。
当其后的分组要进行转发时，应先查看转发缓存，如果该分组的目的地址和源地址与转
发缓存中的匹配，则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发，而无须经过传统的
复杂操作，大大减轻了路由器的负担，达到了提高路由器吞吐量的目标。