有關計算機網絡的路由研究

藍永列

摘要：網絡層具有網絡子網數據包的連接功能，數據包由計算機網絡路由進行選擇，路由是互聯網的樞紐，進行局域網、廣域網的設備連接，一般通過信道的情況選擇來確定路由，在網絡層按照前后順序進行數據的發送，在進行最佳路徑的設置上，提供轉發和路由，收集網絡路由控制層面的信息，將源端到端的路由路徑設置為最佳，根據FIB轉發表的額數據包的工作，進行適當的路由器的不同段的輸出互聯。

關鍵詞：計算機網絡;路由研究;路由器

網絡的數據包的傳送和接受是通過端口號進行IP協議分配，將有需求的端口進行標識，每隔端口均有正整數標識，根據報文的目的進行數據的發送，主機接收到數據包后，會進行端口的不同的隊的進程分配，將各個進程進行調整和直送，在隊可能溢出的情況下，根據操作系統的進程進行隊的分配。

1、計算機網絡分層次的路由選擇

1.1可將因特網的路由協議劃分為：內部網關協議IGPI（nterior Gateway Protocol）：具體的協議有多種，如目前使用的協議就是BGP、RIP和OSPF等。外部網關協議EGP（External Gateway Protocol）：路由信息協議RIP（RoutingInformation Protocol）最大優點是簡單，用于小型互聯網[1]。在實際使用中RIP允許一條路徑最多只能包含15個路由器，RIP選擇一條具有最少路由器的路由（即最短路由）采用距離向量算法，已經較少適用，但是RIP協議不能在兩個網絡之間同時使用多條路由，因此規模較大的網絡應當使用OSPF協議。RIP分組每隔30s以廣播的形式發送一次，“距離”等于16時即相當于不可達。可見RIP還存在另一條高速（低時延）但路由器較多的路由。RIP進程使用UDP的520端口來發送和接收RIP分組。后續的的分組將做隨機延時后發送。在RIP中請求分組和響應分組是常用分組方式，如果一個路由在3分鐘內未被刷并需要從路由表中刪除該表項，路由器交換的信息相應的距離就被設定成無窮大。

1.2 RIP協議的特點是按照固定的時間間隔，依照自己的路由表和相鄰路由器交換信息，交換路由信息將此信息傳送到所有的路由器，RIP協議存在的一個問題是當網絡出現故障時，本路由器所知道的全部信息要經過比較長的時間才能開放最短路徑優先。而不是像RIP那樣的距離向量協議[2]。

1.3OSPF（OpenShortest Path First）OSPF原理簡單，實現復雜，使用了Dijkstra提出的最短路徑算法SPF。OSPF最主要特征是使用分布式鏈路狀態協議，當鏈路狀態發生變化時要用Flooding向所有路由器發送信息。在OSPF協議中，例如，源節點向本自治系統中所有路由器發送信息。洪泛法（Flooding）與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態，希望發送一段數據給目標節點。源節點首先通過網絡將數據副本傳送給它的每個鄰居節點，每個鄰居節點再將數據傳送給各自數據設定的生存期限為0為止，除發送數據節點之外還有鏈路的一些度量信息，到數據傳送到目標節點如此繼續下去。

1.4和RIP協議相比，RIP協議發送的是到所有路由器的距離和下一跳路由器，OSPF使用的方法是洪泛法（Flooding），路由器所知道的部分信息發送的信息處于“鏈路狀態”，包括本路由器和哪些路由器相鄰等狀態信息。由于各路由器之間頻繁的交換路由信息，OSPF的更新過程收斂的快是其重要優點，RIP協議中在自治系統中所有的節點，每一個路由器雖然知道所有網絡的距離以及下一跳路由器[3]。所有路由器最終都能建立一個鏈路狀態數據庫，只有當鏈路狀態發生變化時，路由器才向所有路由器用洪泛法發送此信息。OSPF不用UDP而是直接用IP數據報傳送。

為了使OSPF能夠用于規模很大的網絡數據庫描述（Database Description）分組，問候（Hello）分組，用來發現和維持鄰站的可達性。鏈路狀態更新（Link State Update）分組請求發送向鄰站發出自己鏈路狀態，每個區域都有一個32位的區域標志符某些鏈路狀態項目的詳細信息。用洪泛法對全網更新鏈路狀態發送鏈路狀態請求，數據庫將一個自治系統再劃分為若干個更小的范圍，所有鏈路狀態項目的摘要信息表示為一個自治系統劃分下的多個區域。鏈路狀態確認（Link State Acknowledgment）分組，對鏈路更新分組的確認。局限于每一個區域而不是整個自治系統，利用洪泛法交換鏈路狀態信息的范圍，減少了整個網絡上的通信量。

1.5外部網關協議BGP與其他自治系統的BGP發言人交換路由信息，通過一個共享網絡連接起來邊界網關協議BGP，力求尋找一條能夠到達目的網絡且比較好的路由不同AS（Area System）的路由器.在此連接上交換BGP報文以建立BGP會話交換路由信息的協議。利用BGP會話交換路由信息建立路徑向量路由選擇協議。

（打開）OPEN報文，用來與相鄰的另一個BGP發言人建立關系和列出要撤銷的多條路由，ROUTER—REQUEST報文使通信初始化UPDATE（更新）報文具有用來周期性的證實鄰站的連通性，用來通告某一路由的信息;（保活報文）KEEPALIVE用來發送檢測到的差錯。（通知）NOTIFICATION報文用來請求對等端重新通告[4]。

2、計算機網絡的路由協議類型

2.1反應式路由協議可以較好地適應節點移動較為頻繁的無線網絡環境，當源節點要向目的節點發送報文時，反應式路由協議可以隨選型路由協議或者按需路由協議。源節點在網絡中發起路由查找過程，將找到的路由保存在緩存中，專門針對移動自組織網絡工作組環境提出來。找到相應的路由后，該類協議并不事先生成路由，而是僅在源節點需要時才這樣做。因此，路由表信息是按需建立的，節點并不保存整個網絡的及時準確的路由信息，按需路由的特點節點發生移動后，才開始發送報文。與表驅動路由協議相反，反應式路由協議僅僅是整個拓撲結構信息的一部分。為了提高效率，節點可以供后續發送使用。反應式路由協議只需要更新需要發送數據的相關路徑的路由信息即可[5]。

2.2混合式路由是將先驗式路由協議和反應式路由協議兩種路由方式維護準確的路由信息，當目標節點較遠時，在局部范圍內控制消息傳播的范圍，使用先驗式路由協議的組合，并可以縮小路由則使用反應式路由協議查找發現路由。高效的路由選擇算法幫助實現網絡層主機與主機之間的通信，通信需要通過路由器轉發，通常用最短路徑算法實現，典型的最短路徑算法有Bellman-Ford算法、Dijkstra算法等。

ZRP協議可重構無線網絡，每一個節點專為多變的通信環境（如RwN）設計的平鋪式路由協議。盡管網絡很大，只需要知道路由區域內的拓撲結構，這個被稱為區域半徑的rzone就會隨著區域內的拓撲更新而更新。且更新僅僅在局部區域進行，在每個節點定義一個區域，在一個限定的范圍之內設置距離大于1，這些節點的距離在區域內有大量重疊。

3、計算機網絡路由功能和工作原理

3.1路由包含選擇路由以及保存路由等，生成和識別網絡層地址，在數據鏈路層執行路由協議，依賴路由連接的網絡標識進行靜態生成和動態生產結合的運行，執行有優先權，通過處理的數據包加載鏈路，進行靜態動態轉發，管理員根據手工的方法進行路由器的內存的調整，隔離子網聯通廣域網，頭通過協議進行多種協議，將物理分離加以實現，采用不同的協議進行子網的互聯，網絡傳輸的數據包設定在特定的子網通信上，實現獨立的管理域內的隔離[6]。

3.2路由的工作原理是計算機發送傳輸數據給另一臺計算機，數據傳輸通過IP子網，需要進行路由的選擇，在達到目的子網的路徑上，數據負責被傳送到目的地，形成網關，路由器對于網關有配置參數的設置。轉發數據根據數據中的IP地址進行合適的端口，在判定端口的目的同時，將分組端口送到網絡上，選擇分組路由形式。目前無線網絡路由協議參考網絡環境進行協議，傳統的為無線網絡設計，因此提高協議的動態性、智能性，當前使用無線網絡進行網狀網路由協議的運行，造成網絡拓撲結構的動態變化，不受地理、環境的干擾，提升無線電鏈路的質量。可以進行快速收斂、分布式操作，適用于大量的小型設備，占用較小的帶寬，實現主動性的操作，避免環路，提高鏈路的容量。典型的如DSDV協議，每隔系欸但維持到其他節點的路由表，序列號相同的時候，跳數較少的路由為優先路由，逐漸遞增節點廣播的序列號，實現跳數最終無窮大。這一方案中，網絡所有的移動中斷監理路由表，每隔記錄都有目標節點設定的序列號，周期性地進行全網的更新，減少網絡路由開銷，新的路由分組信息不斷出現，傳達到所有的終端。

結束語：

計算機網絡安全路由優化方法與最小預留帶寬的分配，，根據公共緩沖池選取多目標 進行認證、接入控制和加密機制，建多目標安全路由模型確保多方向量化鏈路安全。計算機網絡路由采用無線網絡布設方法，當前與超寬帶技術以及智能天線技術等結合，解決了網絡接入平靜最后一公里的問題，使得無線通信領域的技術水平又邁上了新的臺階。在無線網絡協議標準上加深對網絡路由技術的研究，具有深遠的意義。

參考文獻：

[1]李濤.計算機網絡路由交換技術應用租趨勢分析[J].信息與電腦，2019，31（24）：150-152.

[2]易銘.淺析計算機網絡路由交換技術的應用和發展[J].通訊世界，2019，26（3）：24-25.

[3]沈妍.探究計算機網絡路由交換技術應用和發展[J].信息與電腦，2019，（2）：169-170.

[4]張東濤.基于計算機網絡路由交換的技術應用及其趨勢分析[J].數碼設計（下），2019，（5）：1.

[5]李菲.計算機網絡路由交換技術的應用研究[J].無線互聯科技，2018，15（9）：12-13.

[6]馬世峰.計算機網絡中路由器的應用與配置[J].電腦迷，2018，（19）：6.