路由表建立的算法

在计算机网络中,路由表或称路由择域信息库(RIB)是一个存储在路由器或者联网计算机中的电子表格(文件)或类数据库。路由表存储着指向特定网络地址的路径(在有些情况下,还记录有路径的路由度量值)。路由表中含有网络周边的拓扑信息。路由表建立的主要目标是为了实现路由协议和静态路由选择。

    在现代路由器构造中,路由表不直接参与数据包的传输,而是用于生成一个小型指向表,这个指向表仅仅包含由路由算法选择的数据包传输优先路径,这个表格通常为了优化硬件存储和查找而被压缩或提前编译。

二、路由算法简介

路由算法是提高路由协议功能,尽量减少路由时所带来开销的算法。当实现路由算法的软件必须运行在物理资源有限的计算机上时高效尤其重要。路由算法必须健壮,即在出现不正常或不可预见事件的情况下必须仍能正常处理,例如硬件故障、高负载和不正确的实现。因为路由器位于网络的连接点,当它们失效时会产生重大的问题。最好的路由算法通常是那些经过了时间考验,证实在各种网络条件下都很稳定的算法。

    此外路由算法必须能快速聚合,聚合是所有路由器对最佳路径达成一致的过程。当某网络事件使路径断掉或不可用时,路由器通过网络分发路由更新信息,促使最佳路径的重新计算,最终使所有路由器达成一致。聚合很慢的路由算法可能会产生路由环或网路中断。

三、路由算法的目标特点

路由算法通常具有下列目标特点的一个或多个:优化、简单、低耗、健壮、稳定、快速聚合、灵活性。

   (1)最优化:指路由算法选择最佳路径的能力。根据metric的值和权值来计算。

   (2)简洁性:算法设计必须简洁。路由协议网络中必须高效地提供其功能,尽量减少软件和应用的开销。这在当实现路由算法的软件必须运行在物理资源有限的计算机上时尤其重要。

   (3)坚固性:路由算法处于非正常或不可预料的环境时,如硬件故障、负载过高或操作失误时,都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上,所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验,并在各种网络环境下被证实是可靠的。

   (4)快速收敛:收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时,路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络,引发重新计算最佳路径,最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。

   (5)灵活性:路由算法要求可以快速、准确地适应各种网络环境。例如,某个网段发生故障,路由算法要能很快发现故障,并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。

四、路由算法分类

路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。当说“最佳路由”时,考虑的参数包括诸如跳跃数(分组数据包网络中从一个路由器或中间节点到另外的节点的行程)、延时以及分组数据包传输通信耗时。

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