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网络层(七)路由算法和路由协议

网络层(七)路由算法和路由协议

作者: 原来哥哥是万家灯火 | 来源:发表于2022-11-23 00:03 被阅读0次

1.什么是路由?
“路由是从源主机到目的主机的路径”,这个说法其实不准确。
发出IP分组的源主机,会将IP分组送到该主机的默认网关(第一跳路由器)。分组从第一个路由器到最后一个路由器(目的主机的默认网关)的路径就是路由。

2.路由算法
路由算法就是确定最佳路径的算法。

路由算法分类

网络通常抽象成一张加权图,结点就是路由器,边就是物理链路,权就是链路的耗费,链路耗费可以是这段链路的物理长度、带宽的倒数、拥塞情况等等,总之是一个权值而已,计算路由时总是希望耗费最小。

3.链路状态路由算法

  • 每个路由器收集自己的链路信息(我与谁相邻,链路耗费是多少)
  • 构造数据包将链路状态信息广播出去(链路层广播,mac地址全为1)
  • 路由器收集到完整的信息,就知道了详细的网络拓扑信息
  • 根据完整的网络拓扑信息,计算到每个结点的最短路径

链路状态路由算法里,计算最短路径采用的是Dijkstra算法。

4.距离向量路由算法
每个结点不关心整个网络拓扑,只需要知道自己到每个结点的最短路径怎么走就行。求解最短路径时算法用的Bellman-ford算法,状态转移方程非常简单:

Bellman-ford方程

5.层次化路由
上述两种路由算法,都是将网络抽象成一张图,然后计算最短路径。但在实际的Internet网络中很不实际,因结点数量过多。因此采取层次化路由这样的策略。

层次化路由

一个AS内部的路由信息由内部的路由算法确定,外部的由外部路由算法确定。

层次化路由

假设路由器1d,有个分组需要送到路由器x:

  • 如果1d通过AS间路由协议学习到,只有通过AS3可以达到x,那1d的收到的分组就会通过1c送出,至于是怎么从1d到1c,这是AS内的路由算法决定的。
  • 如果AS2、AS3都可以到达x,那1d就会在1c和1b两个网关中,选择离自己最近的。
    即“将分组发送给最近的网关”,这称为热土豆路由(烫手,尽早交出去)。
AS选择

6.路由协议

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