计算机网络原理复习第五章

动态路由选择策略：距离矢量路由算法和 RIP路由信息协议，链路状态路由算法和 OSPF开放的最短路由优先协议。

动态路由选择策略：也称为自适应路由选择算 法，节点的路由选择要依靠网络当前的状态来 决定的策略。特点：
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能较好的适应网络的流量、拓扑结构的变化，有利 于改善网络环境。 算法复杂。
距离矢量路由算法（简单应用）
（3）网桥、路由器和网关等网际互 连设备（领会、综合应用）



(1)转发器(Repeater)，实现物理层的连接，对信号进行放大整形 或再生，扩展了网段距离。 (2)网桥(Bridge) ，提供链路层间的协议转换，在局域网之间存储 和转发帧； (3)路由器(Router)，作用于网络层，提供网络层上的协议转换， 在不同的网络之间存储和转发分组； (4)网关(Gateway)，提供传输层及传输以上各层间的协议转换。

算法要求每个节点用从源节点沿已知最佳路径到本节点的距离来 标注。
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（1）开始所有节点标注为无穷大； （2）改变与源点相邻节点的标注； （3）找到新标注点中的最小的点M；

（4）以M为新工作点，标注其相邻节点（若某点曾经 标记过，并且新标记小于老标记，则更新其标 （5）返回第3步。
泛射路由选择算法又称为：扩散法 （领会）

网桥的作用
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网桥可跨网段传输数据帧 网桥可接收控制帧、目的地址为桥的帧 网桥要有足够缓冲区 网桥应有寻址和路由功能(转发MAC帧)
透明网桥（transparent bridge） 源路选网桥（source routing bridge）

网桥按照其路由表的建立方法分为两类
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（2）RIP和OSPF。（领会）
（5）广播路由选择。（领会）

广播可以同时发送一个分组给所有目的地。实现广播路由的方法：
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（1）源主机给每个目标单独发送一个分组，通过多个点到点通信实 现

缺点：浪费带宽，源主机需要知道所有目的地； 缺点：浪费带宽 每个分组携带一个目的地列表，当多个目的地使用同一条输出线路时， 只在这条线路上发送分组的一个拷贝。这种方式可以节省带宽，但仍要 求源主机知道所有目的主机。 生成的分组拷贝最少； 但要求路由器知道通信子网的拓扑结构。 只使用节点的单播路由表转发广播分组； 不需要生成树的知识； 也不需要知道所有的目的主机。

（2）拥塞控制的基本原理。（领会）

预防拥塞在网络的各个层次上可以采取的策略： （3）拥塞控制方法：虚电路子网中的拥塞控制，数据 报子网中的拥塞控制，负载丢弃，抖动控制。（领会） 虚电路子网的动态拥塞控制方法：
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准入控制，基本思想：一旦发生拥塞，在问题解决之前，不允 许建立新的虚电路； 另一种方法是发生拥塞后可以建立新的虚电路，但要绕开发生 拥塞的地区； 资源预留：建立虚电路时，主机与子网达成协议，子网根据协 议在虚电路上为此连接预留资源。
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一个网络节点从某条线路收到一个分组后，再向除 该线路外的所有线路重复发送收到分组。结果，最 先到达目的的节点的一个或若干个分组肯定经过了 最短的路径，而且所有可能的路径都被尝试过。该 方法没有考虑网路负载。 应用：



强壮性要求很高的场合 ，只要源、目间有一条信道存在， 仍能保证数据的可靠传送。 也可用于广播式数据交换中。 进行网络的最短路径及最短传输延迟的测试。 无线网络中
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外地代理定期广播一个分组，声明自己的存在和地 址，新到达的移动主机接收该信息；若移动用户未 能收到该信息，则移动主机广播包，询问外地代理 的地址； 移动主机向外地代理注册，告知其原来所在的地址、 目前的数据链路层地址和一些安全信息； 外地代理与移动主机的主代理联系，告知移动主机 的目前位置、自己的网络地址和一些安全信息； 主代理检查安全信息，通过，则给外地代理确认； 外地代理收到确认后，在登记表中加入一项，并通 知移动主机注册成功。
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虚电路方式：依据分组的连接标识进行转发； 数据报方式：依据分组的目的地址进行转发； 虚电路服务（或称面向连接服务） 数据报服务（或称无连接服务）

网络层提供的服务：
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（3）虚电路子网和数据报子网的比较。（领 会）
（1）最优化的定义。（识记）


最优化原则是指：如果路由器J在从路由器I到 K的最佳路由上，那么从J到K的最佳线路就会 在同一路由之中。 静态路由选择策略不用测量也不需利用网络信 息，这种策略按某种固定规则进行路由选择； 可分为：
（1）网络互连的基本原理，网桥技 术。（识记）


网际互连的目的是使一个网络上的用户能访问其它网 络上的资源，使不同网络上的用户互相通信和交换信 息。 要实现网际互连，必须：
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(1)在网络之间至少提供一条物理上连接的链路，并具有对这 条链路的控制规程； (2)在不同网络的进程之间提供合适的路由实现数据交换； (3)有一个始终记录不同网络使用情况并维护该状态信息的统 一的记费服务； (4)在提供以上服务时，尽可能不对互连在一起的网络的体系 结构做任何修改。
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最短路由选择算法 扩散法 基于流量的路由选择
最短路有选择算法（简单应用）
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基本思想: 建立一个子网图，图中的每个节点代表一台路由器， 每条弧线代表一条通信线路(链路)，弧上的数字代表该线路的 权重。为了在一对给定的路由器之间选择一条路由路径，路由 算法只需在图中找到这对节点之间的最短路径即可。 最著名的Dijkstra算法
6.因特网的互连层协议

（1）IP协议。（领会） 负责IP寻址、路由选择和IP数据包的分割和组装。 IP协议提供了不可靠的、无连接的数据包传输机制。 （2）ARP协议与RARP协议。（领会） 地址转换协议ARP：

路由信息协议RIP
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RIP 是一种基于距离向量的路由选择协议。 可以在主机或路由器中实现。


在主机中实现是被动状态，只接收其他RIP路由器的广播 路由信息。 在路由器中实现是主动状态，发送和接收RIP消息。
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RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它 自己到其他每一个目的网络的距离记录。 RIP中采用的距离量度是站点计数度量。

什么是网络的拥塞
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当大量分组进入通信子网，超出了网络的处理能力时，就会引起网络 局部或整体性能下降，这种现象称为拥塞。严重时导致网络通信业务 陷入停顿，出现死锁现象。 （1）多条流入线路有分组到达，并需要同一输出线路，若路由器没 有足够的内存来存放这些分组，那么有的分组就会丢失。 （2）路由器的处理速度较慢。 拥塞控制
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（2）扩散法

（3）多目标路由（multidestination routing）
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（4）广播算法（使用汇集树或者生成树）

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（5）逆向路径转发

（6）多播路由选择。（领会）

能够给一些有明确定义的组发送消息称为多点 播送，简称多播，又称组播，它的路由算法称 为多播路由选择。

数据报子网中的拥塞控制：
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路由器可以监视它的输出线路和其他资源的使用情况，如线路 使用率U，如果输出线路处于警告状态，需要采取下列措施：

警告位 抑制分组 逐跳抑制分组

负载丢弃
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针对不同服务，可采取不同丢弃策略


文件传输，优先丢弃新分组，葡萄酒(wine)策略； 流媒体服务，优先丢弃旧分组，牛奶(milk)策略； 智能丢弃策略，按照分组的优先级先丢弃低优先级的。
移动用户的路由转发过程：
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当一个分组发给移动用户时，首先被转发到用户的 主局域网； 该分组到达移动用户的主局域网后，被主代理接收， 主代理查询移动用户的新位置和与其对应的外地代 理的地址； 主代理将收到的分组作为净荷封装到一个新分组中， 发给外地代理； 主代理告诉发送方，发给移动用户的后续包作为净 荷封装成分组直接发给外地代理，再由外地代理发 送给移动主机，这样随后的分组就可以绕过主代理 直接通过外地代理路由到移动主机。
链路状态路由算法（领会）
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算法描述（每个路由器需要完成的工作）：

（1）发现它的相邻节点，并且知道其网络地址； （2）测量到各邻居节点的延迟或者开销； （3）构造一个分组，分组中包含所有它刚刚知道的信息； （4）将这个分组发送给所有其他的路由器 （5）计算出到每一个其他路由器的最短路径

抖动控制
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分组到达时间的变化量（即标准偏差）被称为抖动。
4.服务质量



服务质量的四个特征：可靠性、延迟、抖动、带宽 服务质量需求的严格程度 （1）集成服务和区分服务。（识记） 集成服务
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基于流的算法。 针对单播或多播应用。 资源预留，要求提前一步建立每个流。 为每一个流（flow）提供资源，满足每一个流的服务质量。 基于类别的。 不要求提前建立流。 主要由每台路由器在局部范围内实现，不牵涉到整条路径。 将要求相同服务质量的流聚合成一类(class)，以类为单位提供资源。

区分服务
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（2）标签交换和MPLS的概念。（识 记）

标签交换
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在每个分组的前端增加一个标签，然后根据这个标签进行路由 选择。 做法接近虚电路的思想。

MPLS
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IETF对标签交换的思想标准化为：多协议标签交换（MPLS）。 是实现服务质量（QoS）的保障。 目的是提高网络设备的性价比，提高网络设备的转发能力。 MPLS是实现通过ATM网络来传输IP分组的最佳途径。 把二层交换和三层路由与网络业务结合在一起，利用标签识别 减少了寻址路由的复杂性。