計算機網絡路由研究綜述

楊嘯

摘 要 本文通過結合計算機網絡路由的相關知識點，包括網絡路由的基本內容、路由算法的設計原則及其分類，以及非自適應路由算法和自適應路由算法，分析和探究計算機網絡路由技術的應用情況，并給予一些參考建議。

關鍵詞 計算機網絡 網絡路由 路由算法

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

0 引言

近年來，隨著現代化技術的蓬勃發展，計算機網絡路由技術在互聯網的改革和應用也越來越受到人們的普遍關注和重視。作為計算機網絡的關鍵性技術，網絡路由主要充當著尋找數據包從源地址到目的地址之間的最優路徑的角色。通過對計算機網絡路由相關知識點的分析和探究，對于實現計算機網絡數據傳輸、資源共享有著重要的意義。為此，本文主要通過網絡路由的基礎知識點、網絡路由算法的設計和分類等方面，以及對幾種網絡路由算法的淺析，促進人們對計算機網絡路由的了解和掌握，對于實現網絡化和世界化的計算機網絡建設提供一些幫助。

1計算機網絡路由概述

新形勢下，隨著計算機網絡技術的快速發展，對計算機網絡路由的研究腳步也是日趨加快，尤其是在網絡路由的算法、路徑選擇和路由設備，以及網絡路由服務等方面，更加受到IT行業的關注和重視。在劃分計算機網絡路由上，可以通過網絡性質、通信方式、路由算法和對路由的要求等幾個方面劃分。若按照網絡性質劃分，網絡路由有計算機系統路由、有線網絡路由和無線網絡路由等三種，按照通信方式則可以分為單播路由、多播路由及Anycast路由，按照路由算法劃分，則有源路由算法、分布式路由算法以及分級路由算法。

2 計算機網絡路由的構成

2.1 路由器

路由器是基于網絡路由技術研發出來的硬件設備，能夠讓不同網段或網絡的終端設備實現通信和數據共享。路由器不但能夠完成不同網段及網絡間數據的存儲、分組和轉發，而且具有判斷網絡地址和進行路徑選擇的功能，是網絡技術的核心設備之一。

2.2 路由協議

路由協議是網絡路由發送IP數據包過程中所要遵守的規定和標準。路由協議可以根據使用范圍、路由可變性路徑進行劃分。按照使用范圍劃分，主要有內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP），按照路由可變性路徑劃分，通常可以劃分為靜態路由和動態路由。其中，靜態路由具有適用于小規模的網絡通信，配置較為簡單的特點。就目前來看，常用的路由器協議主要是RIP協議、OSPF協議和BGP協議等幾種。

2.3 路由算法

在路由路徑選擇過程中，通常要用到路由算法進行計算，求解路由最優路徑。按照不同的要求分類，路由算法的劃分也不盡相同，不過最終都是為了尋求最佳路徑。

至于路由算法的設計原則，通常情況下，有最優性原則、簡潔性原則、堅固性原則、快速收斂性原則和靈活性原則等幾種。最優性原則要求路由算法具有選擇最佳路徑的能力；簡潔性原則要求路由算法在具備路由基本功能的基礎上，設計簡潔、降低成本；堅固性原則要求路由算法在受到外界或內部特殊環境的干擾下，能夠正常運行，以保證網絡通暢；快速收斂性原則，是當路由在遇到網絡故障時，能夠及時將更新信息發給同個網絡的路由，并重新計算最佳路徑，直到故障排除方才恢復數據傳輸；而靈活性原則，則要求路由算法在設計時，具有快速適應各類網絡環境的功能。

3 計算機網絡路由算法

按照不同的標準劃分，網絡路由算法可以分為非自適應算法和自適應算法，單播路由算法和多播路由算法等，度量選擇（即路徑長度、帶寬、可靠性、負載等）不同，劃分也有差別。這里只分析非自適應路由算法和自適應路由算法。

3.1 非自適應路由算法

非自適應路由算法，是一種采用遵循最優性原則、靈活性原則或其他原則選取路由，而對于當前存在的網絡拓撲結構和交通流量則不進行測量和利用的路由算法。非自適應路由算法，不但能夠獲取網絡中節點與節點之間的最佳路由，并建立起屬于該節點的固定路由表。同時，它還能夠在網絡拓撲發生變化時，將更新信息及時發送給網絡中的路由，以及進行重新計算最佳路徑和建立路由表，或是采取人工的方式，修改節點上的路由表。

3.2 自適應路由算法

自適應路由算法，是基于當前網絡的變化情況選擇適應網絡流量和網絡拓撲結構的路由算法。要真正實現自適應路由算法的前提，需要確保在路由選擇協議的基礎上，路由信息存在于當前網絡的各個路由表中，包括不可用路由、新路由和配置后的路由的路由表。同時，還需要最短路徑計算法的支持，以及交換路由信息方式的配合。

就當前來說，計算機網絡路由最常用的路由協議有兩種，即鏈路狀態路由協議和距離向量協議。鏈路狀態路由算法，即我們通常所說的最短路徑算法。通過將部分路由信息發送到互聯網所有節點的方式，計算出最短的路由路徑，具有收斂性和強大的CPU處理能力，以及較大的存儲空間。而距離向量路由算法，則采用發送路由表信息到各個相鄰節點，并接收相鄰各節點發送來的路由表信息的方法，來進行路徑選擇。相對來說，距離向量路由算法要比鏈路狀態路由算法的運行成本低，但較容易產生路由循環，在選擇時，需要加以考慮。

4 結束語

通過計算機網絡路由的研究綜述，認識網絡路由的路由協議、路由算法及路由器設備，根據實際的網絡運行情況，采取相應的路由算法，選擇最佳路徑，為計算機網絡提供優質的路由服務。同時，也給予網絡路由技術的研發和改革一些參考。

參考文獻

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