距离矢量路由算法的缺陷及其优化方法
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福
建
电
脑
２０ ０ ７年第 ４期
距离矢量路 由算法的缺 陷及 其优化方法
孟 国 防
（西北 民族 大学 计 算机 与 信 息 工 程 学 院 甘 肃 兰 州 ７ ０ ３ ３ ０ ０）
【 摘 要 】 路 由 器作 为 Ｉｔｍｅ 通信 网络 的 枢 纽 其地 位 和 作 用 十 分 重 要 ，本 文 通 过 分 析 矢 量路 由 算 法 的 原 理及 实现 过 ： ｎｅ ｔ 程 ， 论 了该 算 法 的缺 陷 ， 提 出 了相 应 的 解 决 方 法 。 讨 并 【 关键 词 】 距 离 矢 量 ， 由算 法 ， ： 路 原理 ， 陷 ， 化 缺 优
路 由 的思 想 。 ２ 距 离 矢 量 路 由算 法 ．
法 中 Ｂ 是 不 会 更 改 自 己 的 路 由 信 息 表 的 ． 为 它 只在 找 到 比现 在 路 因
由信 息 表 中 更 加优 化 的路 径 的 时 候 图 ３ １距离 向量路由算 － ２ １ 法 简 介 ． 算 才 修 改 自己的 路 由信 息表 。 法链路开销增大网络图 距 离 矢 量 路 由选 择 算 法 也 称 为 Ｂ ｌ ｎ１ｒ ｅｍａ ｏｄ算 法 和 Ｆｒ ｌ ７ ０ｄ Ｆｌｅ ０ ｕｋｒ 玎算 怯 ． 最 初 用 于 Ａ Ｐ Ｅ ｓ 它 Ｒ ＡＮ Ｔ路 由协 议 中 。 用 于 英 特 并 解 决这 个 问题 的一 个 简单 办 法 是 ：路 由 器 收 到邻 居 节点 的 消息后 ． 如果 发 现 有 更 优 化 的路 径 ， 然 它 采用 具 有 最 小 开 销 的 当 网的 早期 版本 ． 为 Ｒ Ｐ 称 Ｉ。
开 销 增 大 的 坏 消 息永 远 不 会 被 广 播 出 去 ．路 由信 息 永 远不 能 正 确 的反 映 实 际 网 络情 况 ３ ． 由环 引 起 的无 穷计 算 问题 ２路 路 由环 路 问题 会 引 起 无 穷计 算 问 题 当一 个 路 由器 宕 机或 下 线 后 ．这 个 消 息 可 能需 要 经 过 无 数 次 交 换 才 能通 知 到 每个 节 点 。 面我 们 看 一 个 例 子 ， 下 对这 个 问题 进 行 详细 的说 明 。 图 ３ 如 —
２２基本 工 作 过 程 ． 是 一 个 简 单 的优 化 办 法 ． 但是 我 们 看 到 在 开 销 增 大后 （ 以时 延 为 因为 拥 塞 的原 因 开 销 经 常 变 化） 过 几 轮 的 交 经 为 了更 好 的说 明距 离 矢 量路 由算 法是 怎样 工 作 的 ．我 们将 度 量 值 的 网 路 中 ， 换 后 总 可 以正 确 的反 映 网络 实 际情 况 。 而在 原 来 的 算法 中 ， 个 这 此算 法应 用 到 图 ２ １所 示 的 网 络 中 。 — 每 个 节 点 都 维 护 着 通 向 其 它 节 点 的 最 省 线 路 信 息 ． 包 括线 路 开 销 以 及 它
１ ．引 言
３ 距 离 向 量选 择 算 法 的 缺 陷及 其优 化 方 法 ．
距 离 矢量 路 由算 法 易 于 实 现 ， 有 缺 点 。 一 个 完全 静 态 的 ３１ 法 反 映恶 化 情 况 但 在 ．无 在 距离 向量 路 由算 法 中 ．我 们 总 是 用 计算 得 到 的最 优 路径 环 境 中 ． 离 矢 量算 法 将 路 由传 递 到 所 有 目的站 。然 而 ， 路 由 距 当 迅 速 改 变 时 ． 法 的计 算 可 能难 以稳 定 【 距 离 矢 量路 由算 法 在 取 代 已经 存 在 的 路 由 。 但是 如 果 线 路 的 开 销 增 大 了 ，那 将 如何 算 】 １ 。 考 — 所 开 理 论 上 可 以工 作 ． 是 在实 践 中 它 有 一个 严重 的缺 陷 ： 然 它 总 呢？ 虑 图 ３ １ 示 的 网络 ． 始 时 Ｂ到 Ｅ 的最 优 路径 是 经 过 Ｃ 但 虽 Ｅ之 间 的 是 能 够得 到正 确 的答 案 ．但 是 它 收 敛 到 正 确 答 案 的 速度 可 能非 开销 为 ６ 现 在我 们 假 设 Ｃ
Ｏ在 常 慢 。尤 其是 ， 对 于好 消 息 的反 应 非 常 快 ， 是 对 于坏 消息 的 开 销增 加 到 １ ． 下 一 轮 交 换 的 时 它 但 反 应 非 常 迟缓 ｌ ２ ｌ 文 通 过 实例 模 拟 来 说 明该 算法 的各 种 缺 陷 ， 候 ． 。本 Ｂ收 到 Ｃ 的 消 息 它 声 称 自己 到 并对 已有 的 改 进进 行 了分 析 ．提 出 了将 各 算 法 混 合 使 用 以优 化 Ｅ 的开 销 增 加 了 ．但 是 在 上 述 的算
在 该 算 法 中 ．每个 路 由器 维 持 有 一 张 子 网 中 每个 以其 他 路 路 径 ：反 之 如 果 它 发现 在这 次 的信 息 交换 中计 算 得 到 的 路径 比 由器 为 索 引 的 路 由选 择 表 ．表 中 的每 一 个 项 目都 对 应 于子 网 中 自己原 来 记录 的路 径 的 开销 还 大 ．那 么 它 就需 要 察 看 在 原 来 记 的每 个 路 由器 。 此表 项 包 括 两 个 部 分 ． 即希 望 使 用 的到 目的地 的 录 的 路 由信 息 表 中的 那 条最 优 路 径 上 的第 一个 节点 是 否 就 是 这 个邻 居 节 点 ． 果是 ， 就需 要 更 改 路 由表 中的 开销 值 。虽 然 只 如 它 输 出线 路 和 估 计 到 达 目的地 所 需 要 的时 间 或距 离
２所示 的 网络 ：
那 条 线路 上 的第 一 个 节 点 。表 ２ １ — 至 表 ２ ２分 别 显 示 了 信 息 距 离 矢 量 算 — 法 前 两 轮 运算 得 到 的结 果 表 中每 行
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２０ ０ ７年第 ４期
距离矢量路 由算法的缺 陷及 其优化方法
孟 国 防
（西北 民族 大学 计 算机 与 信 息 工 程 学 院 甘 肃 兰 州 ７ ０ ３ ３ ０ ０）
【 摘 要 】 路 由 器作 为 Ｉｔｍｅ 通信 网络 的 枢 纽 其地 位 和 作 用 十 分 重 要 ，本 文 通 过 分 析 矢 量路 由 算 法 的 原 理及 实现 过 ： ｎｅ ｔ 程 ， 论 了该 算 法 的缺 陷 ， 提 出 了相 应 的 解 决 方 法 。 讨 并 【 关键 词 】 距 离 矢 量 ， 由算 法 ， ： 路 原理 ， 陷 ， 化 缺 优
路 由 的思 想 。 ２ 距 离 矢 量 路 由算 法 ．
法 中 Ｂ 是 不 会 更 改 自 己 的 路 由 信 息 表 的 ． 为 它 只在 找 到 比现 在 路 因
由信 息 表 中 更 加优 化 的路 径 的 时 候 图 ３ １距离 向量路由算 － ２ １ 法 简 介 ． 算 才 修 改 自己的 路 由信 息表 。 法链路开销增大网络图 距 离 矢 量 路 由选 择 算 法 也 称 为 Ｂ ｌ ｎ１ｒ ｅｍａ ｏｄ算 法 和 Ｆｒ ｌ ７ ０ｄ Ｆｌｅ ０ ｕｋｒ 玎算 怯 ． 最 初 用 于 Ａ Ｐ Ｅ ｓ 它 Ｒ ＡＮ Ｔ路 由协 议 中 。 用 于 英 特 并 解 决这 个 问题 的一 个 简单 办 法 是 ：路 由 器 收 到邻 居 节点 的 消息后 ． 如果 发 现 有 更 优 化 的路 径 ， 然 它 采用 具 有 最 小 开 销 的 当 网的 早期 版本 ． 为 Ｒ Ｐ 称 Ｉ。
开 销 增 大 的 坏 消 息永 远 不 会 被 广 播 出 去 ．路 由信 息 永 远不 能 正 确 的反 映 实 际 网 络情 况 ３ ． 由环 引 起 的无 穷计 算 问题 ２路 路 由环 路 问题 会 引 起 无 穷计 算 问 题 当一 个 路 由器 宕 机或 下 线 后 ．这 个 消 息 可 能需 要 经 过 无 数 次 交 换 才 能通 知 到 每个 节 点 。 面我 们 看 一 个 例 子 ， 下 对这 个 问题 进 行 详细 的说 明 。 图 ３ 如 —
２２基本 工 作 过 程 ． 是 一 个 简 单 的优 化 办 法 ． 但是 我 们 看 到 在 开 销 增 大后 （ 以时 延 为 因为 拥 塞 的原 因 开 销 经 常 变 化） 过 几 轮 的 交 经 为 了更 好 的说 明距 离 矢 量路 由算 法是 怎样 工 作 的 ．我 们将 度 量 值 的 网 路 中 ， 换 后 总 可 以正 确 的反 映 网络 实 际情 况 。 而在 原 来 的 算法 中 ， 个 这 此算 法应 用 到 图 ２ １所 示 的 网 络 中 。 — 每 个 节 点 都 维 护 着 通 向 其 它 节 点 的 最 省 线 路 信 息 ． 包 括线 路 开 销 以 及 它
１ ．引 言
３ 距 离 向 量选 择 算 法 的 缺 陷及 其优 化 方 法 ．
距 离 矢量 路 由算 法 易 于 实 现 ， 有 缺 点 。 一 个 完全 静 态 的 ３１ 法 反 映恶 化 情 况 但 在 ．无 在 距离 向量 路 由算 法 中 ．我 们 总 是 用 计算 得 到 的最 优 路径 环 境 中 ． 离 矢 量算 法 将 路 由传 递 到 所 有 目的站 。然 而 ， 路 由 距 当 迅 速 改 变 时 ． 法 的计 算 可 能难 以稳 定 【 距 离 矢 量路 由算 法 在 取 代 已经 存 在 的 路 由 。 但是 如 果 线 路 的 开 销 增 大 了 ，那 将 如何 算 】 １ 。 考 — 所 开 理 论 上 可 以工 作 ． 是 在实 践 中 它 有 一个 严重 的缺 陷 ： 然 它 总 呢？ 虑 图 ３ １ 示 的 网络 ． 始 时 Ｂ到 Ｅ 的最 优 路径 是 经 过 Ｃ 但 虽 Ｅ之 间 的 是 能 够得 到正 确 的答 案 ．但 是 它 收 敛 到 正 确 答 案 的 速度 可 能非 开销 为 ６ 现 在我 们 假 设 Ｃ
Ｏ在 常 慢 。尤 其是 ， 对 于好 消 息 的反 应 非 常 快 ， 是 对 于坏 消息 的 开 销增 加 到 １ ． 下 一 轮 交 换 的 时 它 但 反 应 非 常 迟缓 ｌ ２ ｌ 文 通 过 实例 模 拟 来 说 明该 算法 的各 种 缺 陷 ， 候 ． 。本 Ｂ收 到 Ｃ 的 消 息 它 声 称 自己 到 并对 已有 的 改 进进 行 了分 析 ．提 出 了将 各 算 法 混 合 使 用 以优 化 Ｅ 的开 销 增 加 了 ．但 是 在 上 述 的算
在 该 算 法 中 ．每个 路 由器 维 持 有 一 张 子 网 中 每个 以其 他 路 路 径 ：反 之 如 果 它 发现 在这 次 的信 息 交换 中计 算 得 到 的 路径 比 由器 为 索 引 的 路 由选 择 表 ．表 中 的每 一 个 项 目都 对 应 于子 网 中 自己原 来 记录 的路 径 的 开销 还 大 ．那 么 它 就需 要 察 看 在 原 来 记 的每 个 路 由器 。 此表 项 包 括 两 个 部 分 ． 即希 望 使 用 的到 目的地 的 录 的 路 由信 息 表 中的 那 条最 优 路 径 上 的第 一个 节点 是 否 就 是 这 个邻 居 节 点 ． 果是 ， 就需 要 更 改 路 由表 中的 开销 值 。虽 然 只 如 它 输 出线 路 和 估 计 到 达 目的地 所 需 要 的时 间 或距 离
２所示 的 网络 ：
那 条 线路 上 的第 一 个 节 点 。表 ２ １ — 至 表 ２ ２分 别 显 示 了 信 息 距 离 矢 量 算 — 法 前 两 轮 运算 得 到 的结 果 表 中每 行