計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由通信協(xié)議研究

【摘要】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由通信協(xié)議允許數(shù)據(jù)在較短路徑下完成數(shù)據(jù)的收發(fā)工作，可以較大程度的提升系統(tǒng)的通信效率。本文首先對(duì)路由通信協(xié)議的目標(biāo)及其存在的問(wèn)題做了簡(jiǎn)要介紹，之后對(duì)目前常用的兩類通信協(xié)議進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上分析和研究了一種改進(jìn)的路由通信協(xié)議，最后對(duì)網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)外兩類網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議進(jìn)行了討論和研究。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由通信協(xié)議

隨著應(yīng)用需求的增加，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)變得日趨復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)接入的通信設(shè)備數(shù)量迅猛增加，這就使得單IP多目通信成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)之一。為實(shí)現(xiàn)該通信，必須對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行路由，確保數(shù)據(jù)能夠被準(zhǔn)確傳輸?shù)侥康牡刂分小?/p>

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由通信協(xié)議目標(biāo)及其存在問(wèn)題概述

應(yīng)用路由的目的在于利用諸如UDP等協(xié)議實(shí)現(xiàn)多目通信。這種多目通信路由協(xié)議需要具有以下特性。（1）首先是有效性。（2）其次是伸縮性。（3）再次是增量可配置。

二、動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議及其分類

動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議可以促使路由器對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各終端和路由設(shè)備生成一個(gè)明確的了解，然后按照協(xié)議要求將網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)經(jīng)由最佳傳輸路徑轉(zhuǎn)發(fā)到接收端。目前常用的動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議存在兩種類型：一類為基于距離矢量的動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議，另一類為基于鏈路狀態(tài)路由的動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議。

2.1距離矢量路由選擇協(xié)議

該通信協(xié)議會(huì)使得距離矢量路由器按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性等形成一個(gè)路由選擇表，并間隔一定時(shí)間向相鄰路由器發(fā)送該選擇表，當(dāng)相鄰路由器接收到該選擇表后將自身路由信息添加到該路由選擇表中對(duì)其進(jìn)行完善和豐富，當(dāng)所有路由器均被添加入該選擇表后，路由通信協(xié)議完成路由的聚合過(guò)程。當(dāng)數(shù)據(jù)需要經(jīng)由路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，可以依照該路由選擇表實(shí)現(xiàn)。顯而易見的，該通信協(xié)議存在一個(gè)明顯的應(yīng)用缺陷，即路由網(wǎng)絡(luò)聚合過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)路由回路。為解決該問(wèn)題，多種改進(jìn)算法被提出來(lái)改善或修正該問(wèn)題，如水平分割、抑制時(shí)間、跳數(shù)定義等。

2.2鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議

相對(duì)上一種方法而言，該類協(xié)議使用分布式路由算法將網(wǎng)絡(luò)中每一路由的協(xié)議都被用于進(jìn)行數(shù)據(jù)路由控制和轉(zhuǎn)發(fā)，因而使得數(shù)據(jù)路由實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度大大增加。具體實(shí)現(xiàn)中，鏈路狀態(tài)路由器會(huì)將路由器所在網(wǎng)段、路由鏈路狀態(tài)等聚合成自身路由信息，該信息不會(huì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播，而是當(dāng)出現(xiàn)信息更改時(shí)會(huì)通知與其相鄰的其他路由，相鄰路由接收到狀態(tài)通知后對(duì)自身信息表進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)同步。該路由選擇協(xié)議同樣存在較為明顯的缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的最優(yōu)路由較為困難，且路由器不能編程。

三、改進(jìn)的路由選擇協(xié)議

為綜合上述兩類路由的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)盡量消除其中存在的缺陷或不足，可以設(shè)計(jì)一種主動(dòng)層次多目路由協(xié)議。該協(xié)議中定義路由器只用于進(jìn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)，而與路由路徑相關(guān)的內(nèi)容由容錯(cuò)網(wǎng)關(guān)計(jì)算完成。在提升多目路由的快速收斂特性，可以將路由的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為層次式結(jié)構(gòu)。

具體來(lái)說(shuō)，改進(jìn)的路由選擇協(xié)議使用ARD協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)路由協(xié)議代理，利用SNMP協(xié)議來(lái)控制形成路由網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈路狀態(tài)，利用容錯(cuò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行內(nèi)部域報(bào)文通信和通信信息路由計(jì)算，利用管理網(wǎng)關(guān)進(jìn)行外部域通信信息路由計(jì)算和IP地址管理。

四、內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議

當(dāng)某一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)類型較大時(shí)通常會(huì)將其分為多個(gè)小的、相對(duì)獨(dú)立的自治網(wǎng)絡(luò)每一個(gè)獨(dú)立的自制系統(tǒng)內(nèi)的路由相關(guān)協(xié)議是統(tǒng)一的。當(dāng)路由通信協(xié)議將木雕定位于控制路由傳播和確定最佳路由選擇時(shí)，該協(xié)議屬于外部網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議。雖然該類協(xié)議同樣存在自治系統(tǒng)，但是其自治系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度通常會(huì)大于內(nèi)網(wǎng)自治系統(tǒng)。這類路由通信協(xié)議被應(yīng)用在域間信息通信中，處于自治系統(tǒng)的邊緣，只要少量的信息交換即可提供數(shù)據(jù)路由服務(wù)。目前成熟的、應(yīng)用廣泛的外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議有BGP和EGP等。

五、總結(jié)

總之，在需要使用多層通信結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中必須使用路由通信協(xié)議來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路由、對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。好的動(dòng)態(tài)路由算法不僅可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴⒔档蛿?shù)據(jù)路由所帶來(lái)的資源損耗，還能夠增強(qiáng)路由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信帶寬，確保各設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。

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