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計算機網路路由分析

發布時間:2022-09-15 09:44:58

㈠ (計算機網路技術)簡述使用靜態路由的目的

摘要 使網路安全保密性高

㈡ 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.

㈢ 計算機網路-網路層-路由器的構成

路由器是一種具有多個輸入埠和多個輸出埠的專用計算機,其任務是轉發分組。從路由器某個輸入埠收到的分組,按照分組要去的目的地(即目的網路),把該分組從路由器的某個合適的輸出埠轉發給下一跳路由器。下一跳路由器也按照這種方法處理分組,直到該分組到達終點為止。路由器的轉發分組正是網路層的主要工作。

整個的路由器結構可劃分為兩大部分:路由選擇部分和分組轉發部分。

路由選擇部分也叫做控制部分,其核心構件是路由選擇處理機。 路由選擇處理機的任務是根據所選定的路由選擇協議構造出路由表,同時經常或定期地和相鄰路由器交換路由信息而不斷地更新和維護路由表。 分組轉發部分由三部分組成:交換結構、一組輸入埠和一組輸出埠(請注意:這里的埠就是硬體介面)。

交換結構(switching fabric)又稱為交換組織 ,交換結構是路由器的關鍵構件,它的作用就是根據轉發表(forwarding table)對分組進行處理,將某個輸入埠進入的分組從一個合適的輸出埠轉發出去,交換結構本身就是一種網路,但這種網路完全包含在路由器之中,因此交換結構可看成是「在路由器中的網路」。實現這樣的交換有多種方法,以下這三種方法都是將輸入埠 I1收到的分組轉發到輸出埠O2。

圖4-45(a)的示意圖表示 分組通過存儲器進行交換 。目的地址的查找和分組在存儲器中的緩存都是在輸入埠中進行的。若存儲器的帶寬(讀或寫)為每秒M個分組,那麼路由器的交換速率(即分組從輸入埠傳送到輸出埠的速率)一定小於M2。這是因為存儲器對分組的讀和寫需要花費的時間是同一個數量級。

圖4-45(b)是 通過匯流排進行交換 的示意圖。採用這種方式時,數據報從輸入埠通過共享的匯流排直接傳送到合適的輸出埠,而不需要路由選擇處理機的干預。但是,由於匯流排是共享的,因此在同一時間只能有一個分組在匯流排上傳送。當分組到達輸入埠時若發現匯流排忙(因為匯流排正在傳送另一個分組),則被阻塞而不能通過交換結構,並在輸入埠排隊等待。因為每一個要轉發的分組都要通過這一條匯流排,因此路由器的轉發帶寬就受匯流排速率的限制。現代的技術已經可以將匯流排的帶寬提高到每秒吉比特的速率,因此許多的路由器產品都採用這種通過匯流排的交換方式。

圖4-45(c)是 通過縱橫交換結構(crossbar switch fabric)進行交換 。這種交換機構常稱為互連網路(interconnection network),它有2N條匯流排,可以使N個輸入埠和N個輸出埠相連接,這取決於相應的交叉結點是使水平匯流排和垂直匯流排接通還是斷開。當輸入埠收到一個分組時,就將它發送到與該輸入埠相連的水平匯流排上。若通向所要轉發的輸出埠的垂直匯流排是空閑的,則在這個結點將垂直匯流排與水平匯流排接通,然後將該分組轉發到這個輸出埠。但若該垂直匯流排已被佔用(有另一個分組正在轉發到同一個輸出埠),則後到達的分組就被阻塞,必須在輸入埠排隊。

在圖4-42中,路由器的輸入和輸出埠裡面都各有三個方框,用方框中的1,2和3分別代表物理層、數據鏈路層和網路層的處理模塊。物理層進行比特的接收。數據鏈路層則按照鏈路層協議接收傳送分組的核。在把航的首部和尾部去後,分組就被送入網路層的處理模塊。若接收到的分組是路由器之間交換路由信總的分組(如RIP或OSPF分組等),則把這種分組送交路由器的路由選擇部分中的路由選擇處理機。若接收到的是數據分組,則按照分組首部中的目的地址查找轉發表,根據得出的結果,分組就經過交換結構到達合適的輸出埠。 一個路由器的輸入埠和輸出埠就做在路由器的線路介面卡上。

輸入埠 中的查找和轉發功能在路由器的交換功能中是最重要的。為了使交換功能分散化,往往把復制的轉發表放在每一個輸入埠中(如圖4-42中的虛線箭頭所示)。路由遠擇處理機負責對各轉發表的副本進行更新。這些副本常稱為「影子副本」(shadow ),分散化交換可以避免在路由器中的某一點上出現瓶頸。

「但在具體的實現中還是會遇到不少困難。問題就在於路由器必須以很高的速率轉發分組。最理想的情況是 輸入埠的處理速率能夠跟上線路把分組傳送到路由器的速率。這種速率稱為線速 (line speed  或 wirc  peed)。可以粗略地估算一下。設線路是0C-48鏈路,即2.5 Gbit/s。若分組長度為256位元組,那麼線速就應當達到每秒能夠處理100萬以上的分組。現在常用Mpps(百萬分組每秒)為單位來說明一個路由器對收到的分組的處理速率有多高。」

當一個分組正在查找轉發表時,後面又緊跟著從這個輸入埠收到另一個分組。這個後到的分組就必須在隊列中排隊等待,因而產生了一定的時延。

輸出埠 從交換結構接收分組,然後把它們發送到路由器外面的線路上。在網路層的處理模塊中設有一個緩沖區,實際上它就是一個隊列。當交換結構傳送過來的分組的速率超過輸出鏈路的發送速率時,來不及發送的分組就必須暫時存放在這個隊列中。數據鏈路層處理模塊把分組加上鏈路層的首部和尾部,交給物理層後發送到外部線路。

從以上可以看出,分組在路由器的輸入埠和輸出埠都可能會在隊列中排隊等候處理。若分組處理的速率趕不上分組進入隊列的速率,則隊列的存儲空間最終必定減少到零,這就使後面再進入隊列的分組由於沒有存儲空間而只能被丟棄。分組丟失就是發生在路由器中的輸入或輸出隊列產生溢出的時候。當然,設備或線路出故障也可能使分組丟失。

「轉發」和「路由選擇」的區別 :在互聯網中, 「轉發」 就是路由器根據轉發表把收到的IP數據報從路由器合適的埠轉發出去。「轉發」僅僅涉及到一個路由器。但 「路由選擇」 則涉及到很多路由器,路由表則是許多路由器協同工作的結果。這些路由器按照復雜的路由演算法,得出整個網銘的拓撲變化情況,因而能夠動態地改變所選擇的路由,並由此構造出整個的路由表,路由表一般僅包含從目的網路到下一跳(用P地址表示)的映射,而轉發表是從路由表得出的。轉發表必須包含完成轉發功能所必需的信息。這就是說,在轉發表的每一行必須包含從要到達的目的網路到輸出埠和某些MAC地址信息(如下跳的乙太網地址)的映射。將轉發表和路由表用不同的數據結構實現會帶來一些好處,這是因為在轉發分組時,轉發表的結構應當使查找過程最優化,但路由表則需要對網路拓撲變化的計算最優化。路由表總是用軟體實現的,但轉發表則甚至可用特殊的硬體來實現。請讀者注意,在討論路由選擇的原理時, 往往不去區分轉發表和路由表的區別,而可以籠統地都使用路由表這一名詞。

㈣ 計算機網路路由演算法

關於路由器如何收集網路的結構信息以及對之進行分析來確定最佳路由,有兩種主要的路由演算法:
總體式路由演算法和分散式路由演算法。採用分散式路由演算法時,每個路由器只有與它直接相連的路由器的信息——而沒有網路中的每個路由器的信息。這些演算法也被稱為DV(距離向量)演算法。採用總體式路由演算法時,每個路由器都擁有網路中所有其他路由器的全部信息以及網路的流量狀態。這些演算法也被稱為LS(鏈路狀態)演算法。

㈤ 計算機網路,簡述路由器和交換機的工作原理,要的是簡述哦

1:路由器與交換機,本質上,一個是三層設備,一個是二層設備。路由器是三層,交換機是二層。
2:所謂三層,就是路由器數據交換的時候,需要攜帶IP頭,根據IP地址來進行尋找轉發路徑。而交換機,數據交換的時候,根據二層MAC地址來轉發的。
3:路由器本質上是起到連接網路的作用,連接一個網路跟另一個網路。而交換機,是一個網路內所有電腦通信用。
4:路由器成本比較貴,交換機較便宜。

㈥ 計算機網路RIP路由協議

不是有答案了嗎,
跟你分析一下吧, 首先,你要了解路由和概念,RIP路由的優良是看跳數的, 然而當他收到R 2 的更新路由之,他的路由表發生了改變
10.0.0.0 0
20.0.0.0 4
30.0.0.0 4
40.0.0.0 3 上面可以看到R1 接到10 網段裡面,所以不變, R1接到20 網段的跳數變為4 證明他有更加好的路由去到達20 網段 又因為他接的是R2 ,所以R2 的距離應該是3 排除了 A與D
現在只有 B C 如果是C的話,那麼R1 到40 r的距離應該不是3 而是2 因為R1與R2 是相連的,中間只隔了一個路由,所以正確的答案就是B了

什麼是路由,在計算機網路中路由起司貓作用

路由(routing)是指分組從源到目的地時,決定端到端路徑的網路范圍的進程[1] 。路由工作在OSI參考模型第三層——網路層的數據包轉發設備。路由器通過轉發數據包來實現網路互連。雖然路由器可以支持多種協議(如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等協議),但是在我國絕大多數路由器運行TCP/IP協議。路由器通常連接兩個或多個由IP子網或點到點協議標識的邏輯埠,至少擁有1個物理埠。路由器根據收到數據包中的網路層地址以及路由器內部維護的路由表決定輸出埠以及下一跳地址,並且重寫鏈路層數據包頭實現轉發數據包。
其基本作用即使兩個:
1、確定最佳路徑
2、通過網路傳輸信息

㈧ 計算機網路-4-6-互聯網的路由選擇協議

路由選擇協議的核心是 路由演算法 。即 需要一種演算法來獲取路表中的各項 ,一個比較好的路由選擇演算法應該有以下特點[BELL86]:

一個實際的路由選擇演算法,應該盡可能的接近於理想的演算法,在不同的應用條件下,可以對上面提出的六個方面有不同的側重。

倘若從路由演算法能否隨網路的通信量或拓撲自適應的進行調整變化來劃分,則只有兩大類: 靜態路由選擇策略 動態路由選擇策略 。靜態路由選擇策略也叫做 非自適應路由選擇 ,其特點是簡單和開銷較小,但不能即使適應網路狀態的變化。對於很簡單的小網路,完全可以採用靜態路由選擇,用人工配置每一條路由。動態路由選擇也叫做 自適應路由選擇 ,其特點是能夠較好的適應網路狀態的變化,但實現起來較為復雜,開銷也比較大,因此動態路由選擇適用於較復雜的大網路。

互聯網採用的路由選擇協議主要是自適應的(動態的),分布式路由選擇協議。由於以下兩種原因,互聯網採用分層次的路由選擇協議:

為此,可以把整個互聯網劃分為許多較小的 自治系統AS(autonomous system) ,自治系統AS是在單一技術管理下的一組路由器,而這些路由器使用一種自治系統內部的路由選擇協議和共同的度量,一個AS對其他AS表現的出是 一個單一的和一致的路由選擇策略

在目前的互聯網中,一個大的ISP就是一個自治系統。這樣,互聯網就把路由選擇協議劃分為兩大類:

自治系統之間的路由選擇協議也叫做 域間路由選擇(interdomain routing) ,而在自治系統內部的路由選擇叫做 域內路由選擇(intradomain routing) 。如圖4-31

RIP(routing information protocol)是內部網關協議IGP中最先得到廣泛使用的協議[RFC1058],也叫 路由信息協議 ,RIP是一種分布式的 基於距離向量的路由選擇協議 。最大的優點就是簡單。

RIP協議要求網路中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網路的距離記錄(因此這是一組距離,叫做距離向量),RIP將距離定義如下:

從一路由器到直接連接的網路的距離為1,從路由器到非之間的網路的距離定義為所經過的路由器數+1。

RIP協議的距離也稱之為 跳數 ,但是一條跳數最多隻能包含15個路由器,因此,當距離=16時,就相當於不可達。因此RIP只能適用於小型互聯網。

注意的是,到直接連接的網路也定義為0(採用這種定義的理由是:路由器在和直接連接在該網路上的主機進行通信並不需要經過另外的路由器,既然經過每一個路由器都要將距離增加1,那麼不經過路由器就不需要+1,就是0)。

RIP不能在兩個網路之間同時使用多條路由。RIP選擇一條具有最少路由器的路由(最短路由),哪怕還存在另一條高速低延時的但是路由器較多的路由。

路由器在剛開始工作的時候,其內部路由表是空的。然後路由器就可以和直接相連的幾個網路的距離(這些距離為1),接著,每個路由器和與自己相連的路由器不斷交換路由表信息,經過若干次更新後,所有的路由器最終就可以知道本自治系統中任何一個網路地址和最短下一跳路由器的地址。

路由器最主要的信息是:到某個網路的距離(最短距離),以及下一跳的地址,路由表更新的原則是找出到每個網路的 最短距離 ,這種演算法又稱之為 距離向量演算法

每一個相鄰的路由器 發送過來的RIP報文,進行以下步驟:

演算法描述:其實就是求一個路由器到另一個路由器的最短距離。

例題:
已知路由器R6有表4-9(a)所表示的路由表,現在收到相鄰路由器路由表R4發過來的路由更新信息,如圖4-9(b)所示。試更新路由器R6的路由表。

解:首先把R4發過來的路由表中的距離都+1:

把這個表和R6的路由表進行比較:

RIP協議讓每一個自治系統中的所有路由都和自己的相鄰路由器定期交換路由表信息,並不斷更新路由表,使得每從 每一個路由器到每一個目的網路的路由都是最短距離(也就是跳數最小)。

現在比較新的RIP協議報文格式是1998年提出的RIP2。

RIP協議使用運輸層的用戶數據報(UDP埠為520)進行傳輸。

RIP報文由首部和路由部分組成。
RIP首部佔4個位元組,其中的命令欄位指出報文的意義。

RIP2報文中的路由部分有若幹路由信息組成,每個路由信息需要用20位元組。 地址標識符(又稱地址列別) 欄位用來標識所用的地址協議。如果採用IP地址就為2。 路由標記填入自治系統號ASN(Autonomous System Number) ,這是考慮使用RIP有可能收到本自治系統以外的路由選擇信息,再後面指出某個 網路地址 下一跳路由器地址 以及 到此網路的距離 ,一個RIP報文最多可以包含25個路由,因而RIP報文的最大長度是4+20x25=504位元組。如果超過,則必然再使用以惡搞RIP報文來傳送。

RIP還具有簡單的鑒別功能,若使用鑒別功能,則將原來寫入第一個路由信息(20位元組)的位置用作鑒別,這時應該將地址標識符置為全1(0xFFFF),而路由標記寫入鑒別類別,剩下的16位元組作為鑒別數據,在鑒別數據之後才能寫入路由信息,但這時只能寫入24個路由信息。

RIP存在的一個問題是 當網路出現故障的時候,要經過比較長的時間才能將信息傳送到所有的路由器 ,RIP協議的這一特點是: 好消息傳播的很快,而壞消息傳播的很慢 ,網路出現故障的傳播時間往往需要經過較長時間,這是RIP協議的一個主要缺點。

為了使壞消息傳播的更快些,可以採用多種措施,例如,讓路由器記錄收到某特定路由信息的介面,而不是讓同一個路由信息再通過此介面反方向傳送。

總之,RIP協議最大的優點是 實現簡單,開銷較小 ,但RIP協議缺點也很明顯,首先 限制了網路規模,因為路由器最大的跳數是15跳,一般中大型網路規模RIP協議就不適用了 。其次就是 路由器之間交換的路由信息是路由器中完整的路由表,因而隨著網路規模變大,開銷也就增加 。最後就是 好消息傳播的很快,壞消息傳播的很慢

㈨ (計算機網路技術)簡述使用靜態路由的目的

摘要 你好,靜態路由作用是使網路安全保密性高。動態路由因為需要路由器之間頻繁地交換各自的路由表,而對路由表的分析可以揭示網路的拓撲結構和網路地址等信息。因此,網路出於安全方面的考慮也可以採用靜態路由。不佔用網路帶寬,因為靜態路由不會產生更新流量。

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