路由算法补充知识48页PPT
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第6章路由算法总结ppt课件
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
非自适应路由算法
固定路由算法（fixed routing algorithm） 洪泛法（flooding） 随机走动法（random walk） 基于流量的路由算法（flow-based routing）
由所有的线路平均延迟，可直接计算出流量的加权 平均值，从而得到整个网络的平均分组延迟
这样找出网络的最小平均延迟就可以实现最优路由 选择
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
自适应路由算法
孤立路由选择 集中路由选择 分布式路由选择
当结点或链路发生故障时，该方法可使路由算法有 较好的稳健性
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基于流量的路由算法
该方法不仅考虑网络的拓扑结构，还要考虑网络的 负载因素
对某一给定的线路，如果已知负载量与平均流量， 那么可以根据排队论的知识计算出该线路上的平均 分组延迟
• 如果找不到相应的表项，在G的路由表中增加一项 ：(N,G’,D’+C)
• 如果V=G’，G中路由表对应的表项根据D’+C和D的 比较获得
– 如果D’+C<D，G中表项更新为(N,G’,D’+C)
– 否则G中表项保持原状，仍为(N,V,D)
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
网络设备配置与管理第六章 路由基础PPT课件
• 有了默认路由，当企业的边界路由器上收到内网上任 何需要到达在路由表中查不到的目的网络，都将被送 往默认的端口，从而由ISP的路由器转发进入Internet。
6.4 动态路由
6．1 直连路由
• 直连路由是由数据链路层协议发现的，是 指到达路由器接口地址所在网段的路径， 该路由不由网络管理员维护，也不需要路 由算法计算获得，只要完成基本配置，并 让路由器接口处于开启状态，路由器就会 把直连接口所在的网段的路由信息存入路 由表中。
• 通过以下实验来理解直连路由:
6．1 直连路由
第6章 路由基础
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
本章的学习目标： 1．了解静态路由与动态路由的区别； 2．了解动态路由的分类； 3．理解路由、直连路由、静态路由、默认路由、 链路状 态 、管理距离等术语的含义； 4．理解动态路由算法和路由选择原则； 5．掌握直连路由、静态路由、默认路由的配置方 法；
R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M -
mobile, B -al, O - OSPF, IA - OSPF
inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA
//这是使用本路由器外出接口的名称来创建静态 路由，在此可以换为12.1.1.2。
6．2 静态路由
• 然后在路由器1上查看路由表信息：
R1#show ip route
6.4 动态路由
6．1 直连路由
• 直连路由是由数据链路层协议发现的，是 指到达路由器接口地址所在网段的路径， 该路由不由网络管理员维护，也不需要路 由算法计算获得，只要完成基本配置，并 让路由器接口处于开启状态，路由器就会 把直连接口所在的网段的路由信息存入路 由表中。
• 通过以下实验来理解直连路由:
6．1 直连路由
第6章 路由基础
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
本章的学习目标： 1．了解静态路由与动态路由的区别； 2．了解动态路由的分类； 3．理解路由、直连路由、静态路由、默认路由、 链路状 态 、管理距离等术语的含义； 4．理解动态路由算法和路由选择原则； 5．掌握直连路由、静态路由、默认路由的配置方 法；
R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M -
mobile, B -al, O - OSPF, IA - OSPF
inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA
//这是使用本路由器外出接口的名称来创建静态 路由，在此可以换为12.1.1.2。
6．2 静态路由
• 然后在路由器1上查看路由表信息：
R1#show ip route
计算机网络网络层路由算法PPT课件
elnN个。当然由分层引起的路径 长度的实际增长非常小。
精选课件
18
广播路由
同时给全部的目标地址发送一个 数据包称为广播
扩散法。
多目标路由：每个数据包含一组 目标地址，经过路由器，针对目 标选路，目标分散
逆向路径转发（reverse path forwarding)
沿汇集树（sink tree）生成树
类似的值。
假设使用延迟作为距离度量，并且路由器知道他到 每个邻居的延迟。每隔T秒每个路由器向他的每个 邻居发送一个表，该表记录了它到每个目标的延迟， 同时它也从邻居那里收到一个类似的表。
精选课件
7
交换距离信息更新路由表示例
精选课件
8
无穷计算问题
A BCD E
A BCD E
∞∞∞ 1 ∞∞ 12∞ 123 123
reverse routes.
路径维护
每个节点周期性的广播一个 HELLO消息并期望它的邻居 做出回应，如果回应没有到 来说明消息广播者已经知道 它的邻居已失效或离开接收 范围，因而不再跟自己有连 接。这些信息用来清除掉那 些不再有效的消息。
精选课件
31
在最近的T时间内曾经给它发送 过到达该目标的邻居—该目标的 活动邻居
（a）
∞ 初始时
1
∞ 第1次交换后 3
∞ 第2次交换后 3 ∞ 第3次交换后 5
4 第4次交换后 5
7
7
∞
23 23 43 45 65 67 8... 7 ∞∞
（b）
4 初始时 4 第1次交换后 4 第2次交换后 4 第3次交换后 6 第4次交换后 6 第5次交换后 8 第6次交换后
∞
问题的核心在于当X告诉Y自己有一条通往某个地方的路径
精选课件
18
广播路由
同时给全部的目标地址发送一个 数据包称为广播
扩散法。
多目标路由：每个数据包含一组 目标地址，经过路由器，针对目 标选路，目标分散
逆向路径转发（reverse path forwarding)
沿汇集树（sink tree）生成树
类似的值。
假设使用延迟作为距离度量，并且路由器知道他到 每个邻居的延迟。每隔T秒每个路由器向他的每个 邻居发送一个表，该表记录了它到每个目标的延迟， 同时它也从邻居那里收到一个类似的表。
精选课件
7
交换距离信息更新路由表示例
精选课件
8
无穷计算问题
A BCD E
A BCD E
∞∞∞ 1 ∞∞ 12∞ 123 123
reverse routes.
路径维护
每个节点周期性的广播一个 HELLO消息并期望它的邻居 做出回应，如果回应没有到 来说明消息广播者已经知道 它的邻居已失效或离开接收 范围，因而不再跟自己有连 接。这些信息用来清除掉那 些不再有效的消息。
精选课件
31
在最近的T时间内曾经给它发送 过到达该目标的邻居—该目标的 活动邻居
（a）
∞ 初始时
1
∞ 第1次交换后 3
∞ 第2次交换后 3 ∞ 第3次交换后 5
4 第4次交换后 5
7
7
∞
23 23 43 45 65 67 8... 7 ∞∞
（b）
4 初始时 4 第1次交换后 4 第2次交换后 4 第3次交换后 6 第4次交换后 6 第5次交换后 8 第6次交换后
∞
问题的核心在于当X告诉Y自己有一条通往某个地方的路径
(培训课件)路由器配置基础
2 无法上网
确保使用正确的用户名和密码，并检查网络连接 是否正常。
检查基本参数配置是否正确，如IP地址、网关和 DNS等。
3 网络延迟高
ห้องสมุดไป่ตู้
4 故障排除方法
优化路由器的配置，如调整拓扑结构、使用适当 的带宽管理策略等。
逐步检查配置和网络环境，使用适当的工具和命 令进行故障排查。
路由器配置的注意事项
备份配置文件
路由器配置的基本步骤
1
连接路由器
通过网线将计算机与路由器连接，确保连接稳定。
2
登录路由器
使用默认的用户名和密码登录路由器的管理界面。
3
配置基本参数
设置路由器的基本参数，如IP地址、子网掩码和网关等。
4
配置路由功能
根据需求配置路由器的静态路由、动态路由或路由协议。
常见的路由器配置问题及解决方法
1 无法登录路由器
定期备份路由器的配置文件，以防止配置丢失。
安全性设置
配置路由器的安全选项，如防火墙、访问控制列表和端口过滤等。
定期更新固件
及时更新路由器的固件，以修复漏洞和提升性能。
总结和要点
路由器配置是网络管理的基础，通过掌握基本原理和步骤，解决常见问题并 注意安全事项，可以提高网络性能和稳定性。
路由器配置基础
本课程介绍路由器配置的基础知识，包括配置的原理、准备工作、基本步骤， 以及常见问题的解决方法和注意事项。
路由器配置的基本原理
了解路由器配置的基本原理是掌握配置技能的前提。路由器根据预先设定的路由表将数据包从源地址发送到目标地 址，实现网络通信。
路由器配置过程的准备工作
在开始路由器配置前，我们需要进行准备工作。这包括了解网络拓扑结构、IP 地址规划和所需的配置文件等。
(培训课件)路由器配置基础
高效、灵活、适用于大型网络
详细描述
OSPF（Open Shortest Path First）是一种基于链路状态的路由协议，适用于大型网络。它通过收集网络中所有 路由器的链路状态信息，计算出最短路径，并建立路由表。OSPF协议具有高效、灵活的特点，能够适应网络的 变化，广泛应用于企业网络和ISP网络。
PPP协议配置
PPP协议概述
PPP是一种点对点协议，用于在串行链路上传输数据。
PPP配置步骤
在路由器上配置PPP协议，需要设置接口类型为串行，并 启用PPP协议。
PPP配置注意事项
在配置PPP协议时，需要确保接口物理连接正常，且两端 设备都支持PPP协议。
PPPoE协议配置
01
PPPoE协议概述
总结词
老牌路由协议、适用于小型网络
详细描述
RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离矢量的路由协议，适用于小 型网络。它通过广播形式发布路由信息，更新相邻路由器的路由表。RIP协议简单易 用，但其性能和可扩展性有限，不适用于大型网络。
OSPF路由协议配置
总结词
本次培训涵盖了路由器的物理连接与启动过程、接口配置与管理、静态路由与动态路由的 配置、路由协议的原理与配置等方面的内容。学员们通过理论学习和实践操作，深入理解 了路由器配置的各个方面。
学员学习成果
通过本次培训，学员们能够独立完成路由器的配置与管理，解决常见的网络故障。同时， 学员们也提高了对网络协议和原理的认识，增强了解决复杂网络问题的能力。
路由器可分为高端路由器、 中端路由器和低端路由器， 根据其处理能力和端口数 量进行划分。
按应用划分
路由器可分为企业级路由 器和运营商级路由器，分 别适用于企业网络和电信 运营商网络。
详细描述
OSPF（Open Shortest Path First）是一种基于链路状态的路由协议，适用于大型网络。它通过收集网络中所有 路由器的链路状态信息，计算出最短路径，并建立路由表。OSPF协议具有高效、灵活的特点，能够适应网络的 变化，广泛应用于企业网络和ISP网络。
PPP协议配置
PPP协议概述
PPP是一种点对点协议，用于在串行链路上传输数据。
PPP配置步骤
在路由器上配置PPP协议，需要设置接口类型为串行，并 启用PPP协议。
PPP配置注意事项
在配置PPP协议时，需要确保接口物理连接正常，且两端 设备都支持PPP协议。
PPPoE协议配置
01
PPPoE协议概述
总结词
老牌路由协议、适用于小型网络
详细描述
RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离矢量的路由协议，适用于小 型网络。它通过广播形式发布路由信息，更新相邻路由器的路由表。RIP协议简单易 用，但其性能和可扩展性有限，不适用于大型网络。
OSPF路由协议配置
总结词
本次培训涵盖了路由器的物理连接与启动过程、接口配置与管理、静态路由与动态路由的 配置、路由协议的原理与配置等方面的内容。学员们通过理论学习和实践操作，深入理解 了路由器配置的各个方面。
学员学习成果
通过本次培训，学员们能够独立完成路由器的配置与管理，解决常见的网络故障。同时， 学员们也提高了对网络协议和原理的认识，增强了解决复杂网络问题的能力。
路由器可分为高端路由器、 中端路由器和低端路由器， 根据其处理能力和端口数 量进行划分。
按应用划分
路由器可分为企业级路由 器和运营商级路由器，分 别适用于企业网络和电信 运营商网络。
路由基础学习.pptx
• “路由选择”(routing)则是按照分布式算法，
根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变
化
情况，动态地改变所选择的路由。
• 路由表是根据路由选择算法得出的。而转发表 是从路由表得出的。
• 在讨论路由选择的原理时，往往不去区分转发
第165页/共31页
输入端口对线路上 收到的分组的处理
• 数据链路层剥去帧首部和尾部后，将分组送
第198页/共31页
2 交换结构
I1
I2
存
储
I3
器
(a) 通过存储器 I1 I2
I3
O1
I1
O2
I2
O3
I3
总线 O1
O2
O3
(b) 通过总线 互连网络
(c) 通过互连网络
O1 O2 O3
第2109页/共31页
二、路由器软、硬件概述
1、硬件概述
第210页/共31页
路由器的硬件组成
（1）CPU ：中央处理器 （2） ROM ：
Fa0
S0
Ethernet头
HDLC头
第87页/共31页
二、概念区分
• 可被路由协议 （routed protocols）
• 路由协议（routing protocols）
第98页/共31页
1、什么是可被路由协议？
——提供网络层地址，以便数据包能 从一个子网上的主机被转发到另一子网 上的主机。 ——典型的协议：IP协议
第32页/共31页
• Routers must learn destinations that are not directly connected.
第43页/共31页
路由表如何得到呢？
2024版路由器ppt正式完整版
家庭网络环境需求分析
家庭网络覆盖面积
根据房屋面积和户型结构，选择 信号覆盖能力强的路由器。
家庭网络设备数量
考虑家庭中的电脑、手机、平板 等设备数量，选择具备足够端口
和无线连接能力的路由器。
网络使用需求
根据家庭成员的上网习惯和需求， 如观看高清视频、在线游戏、远 程办公等，选择具备高性能和稳
定性的路由器。
定的安全防护功能。
企业级路由器
适用于企业网络环境，提供高性能、 高可靠性和丰富的功能特性。支持 多种路由协议、VPN、防火墙等高 级功能。
运营商级路由器
适用于大型运营商网络环境，具备 极高的性能、可靠性和扩展性。支 持复杂的路由协议、MPLS VPN、 流量工程等高级功能。
PART 02
家庭路由器选购与设置指 南
3
网络攻击
可能导致路由器性能下降或安全漏洞，解决方法 包括加强访问控制、配置防火墙、升级软件补丁 等。
对未来路由器技术的拓展思考
软件定义网络（SDN）
通过集中控制平面和开放接口，实现网络的可编程和灵活性，提高网 络资源利用率和服务质量。
网络功能虚拟化（NFV）
通过虚拟化技术，将网络功能从专用硬件设备中解耦出来，实现灵活 部署和扩展。
加强无线路由器安全防护措施
设置强密码
采用高强度密码，并定期更换，避免使用简 单密码或默认密码。
关闭不必要的服务
禁用无线路由器的WPS、UPnP等不必要的 功能，减少攻击面。
启用MAC地址过滤
只允许已知设备的MAC地址访问无线网络， 防止未经授权的设备接入。
及时更新固件
定期更新无线路由器固件，以修复安全漏洞 并提升设备安全性。
相应的账号和密码。
第五章路由算法精品PPT课件
—电路交换节点之间是同级关系，而不是层次关 系
—路由选择更加复杂、灵活
交替路由
• 交替路由选择机制的基础： • 两个端局之间能够使用的路由是预先定义好的。 • 由主呼交换机负责为每次呼叫选择合适的路由 • 所有的交换机都有为各目的站点预定好的路由作
为参考
• 路由选择序列反映了根据历史通信量模式做出的 分析，并在设计时优化了网络资源的利用
2. 路由选择策略
• 固定式路由选择（Fixed） • 洪泛式路由选择（Flooding） • 随机路由选择（Random） • 自适应路由选择（Adaptive）
固定式路由选择
• 固定式路由选择为网络中的每一对源节点和目的 节点选择一条永久的路由。
• 这些路由是固定的，只有在网络拓扑结构发生改 变时，它们才有可能改变
2
1-4–5 4
1-4-5-6
5, 6}
5.4.2 Bellman-Ford 算法
• B-F算法可叙述如下：
• 从给定的源节点找出一条最短路径，该 最短路径是从所有最多只含一条链路的 路径中选择出来的；接着再找出条件为 所有路径最多只含两条链路的最短路径 ，以此类推。
• 算法也是分阶段进行。
定义变量如下：
—大多情况下，自适应策略所依据的状态信息是 从一个地点收集却在另一个地点使用。此时， 需要在信息质量和额外开销之间寻求平衡。交 换的信息越多，且交换频率越快，则每个节点 所做的路由判决越好，但另一方面，这个信息 本身就是网络的负荷，它会导致性能下降。
—自适应策略可能反应过快，导致拥塞发生震荡 。如果反应太慢，那这个策略又没有什么实际 的用处
洪泛式 路由选 择
洪泛式技术的特点
• 洪泛式技术具有三个重要属性： • 在源点和终点之间的所有路由都被尝试过
—路由选择更加复杂、灵活
交替路由
• 交替路由选择机制的基础： • 两个端局之间能够使用的路由是预先定义好的。 • 由主呼交换机负责为每次呼叫选择合适的路由 • 所有的交换机都有为各目的站点预定好的路由作
为参考
• 路由选择序列反映了根据历史通信量模式做出的 分析，并在设计时优化了网络资源的利用
2. 路由选择策略
• 固定式路由选择（Fixed） • 洪泛式路由选择（Flooding） • 随机路由选择（Random） • 自适应路由选择（Adaptive）
固定式路由选择
• 固定式路由选择为网络中的每一对源节点和目的 节点选择一条永久的路由。
• 这些路由是固定的，只有在网络拓扑结构发生改 变时，它们才有可能改变
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1-4-5-6
5, 6}
5.4.2 Bellman-Ford 算法
• B-F算法可叙述如下：
• 从给定的源节点找出一条最短路径，该 最短路径是从所有最多只含一条链路的 路径中选择出来的；接着再找出条件为 所有路径最多只含两条链路的最短路径 ，以此类推。
• 算法也是分阶段进行。
定义变量如下：
—大多情况下，自适应策略所依据的状态信息是 从一个地点收集却在另一个地点使用。此时， 需要在信息质量和额外开销之间寻求平衡。交 换的信息越多，且交换频率越快，则每个节点 所做的路由判决越好，但另一方面，这个信息 本身就是网络的负荷，它会导致性能下降。
—自适应策略可能反应过快，导致拥塞发生震荡 。如果反应太慢，那这个策略又没有什么实际 的用处
洪泛式 路由选 择
洪泛式技术的特点
• 洪泛式技术具有三个重要属性： • 在源点和终点之间的所有路由都被尝试过
路由选择算法PPT课件
d ii 指结点到结点自身的延迟
13
2021/5/21
后继结点向量 S i
s i1
Si
si2
s
iN
S kj i
使每个结点[dki dij]最小
14
2021/5/21
如下图1所示网络，图2是更新前结点1的路由 表
15
2021/5/21 16
2021/5/21
1、路由表中给出了结点1的两个向量 D
2021/5/21
路由（径）选择——根据一定的原则和算 法在所有传输通路中选择一条通往目的结点的 最佳路径。
路由选择算法——路由选择过程中采用的 策略。
2
路由选择算法分类
2021/5/21
1、根据能否适应通信量和拓扑结构变化
非自适应（静态路由）：可靠性差、简单
自适应（动态路由）：实现复杂、可靠性高— —实用
路由选择及其算法
2021/5/21
通信子网为网络源节点和目的节点提供了 多条传输路径的可能性。网络节点在收到一个 分组后，要确定向一下节点传送的路径，这就 是路由选择。在数据报方式中，网络节点要为 每个分组路由做出选择；而在虚电路方式中， 只需在连接建立时确定路由。确定路由选择的 策略称路由算法。
1
Mi nd1 33
18
2021/5/21
计算 d15 最小值
1 2 3 5 1 2 4 5 1 3 5 1 4 5
Mi nd1 52
d15 d12 d23 d35 6 d15 d12 d24 d 45 5 d15 d13 d35 6 d15 d14 d45 2
19
2021/5/21
8
例：
2021/5/21
一旦结点C与结点E之间断开，则结点C向结 点A反馈信息，通过其他路径进行通信。
13
2021/5/21
后继结点向量 S i
s i1
Si
si2
s
iN
S kj i
使每个结点[dki dij]最小
14
2021/5/21
如下图1所示网络，图2是更新前结点1的路由 表
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2021/5/21 16
2021/5/21
1、路由表中给出了结点1的两个向量 D
2021/5/21
路由（径）选择——根据一定的原则和算 法在所有传输通路中选择一条通往目的结点的 最佳路径。
路由选择算法——路由选择过程中采用的 策略。
2
路由选择算法分类
2021/5/21
1、根据能否适应通信量和拓扑结构变化
非自适应（静态路由）：可靠性差、简单
自适应（动态路由）：实现复杂、可靠性高— —实用
路由选择及其算法
2021/5/21
通信子网为网络源节点和目的节点提供了 多条传输路径的可能性。网络节点在收到一个 分组后，要确定向一下节点传送的路径，这就 是路由选择。在数据报方式中，网络节点要为 每个分组路由做出选择；而在虚电路方式中， 只需在连接建立时确定路由。确定路由选择的 策略称路由算法。
1
Mi nd1 33
18
2021/5/21
计算 d15 最小值
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Mi nd1 52
d15 d12 d23 d35 6 d15 d12 d24 d 45 5 d15 d13 d35 6 d15 d14 d45 2
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2021/5/21
8
例：
2021/5/21
一旦结点C与结点E之间断开，则结点C向结 点A反馈信息，通过其他路径进行通信。
第4章 路由选择算法PPT课件
37
4.6.2 探测相邻路由器 相邻路由器的存在是由Hello分组的发送及响应确定：
路由器向每条点对点链路发送Hello分组，接到 Hello分组的另一端路由器发回一个应答，说明“我 是谁”。 路由器的名字必须是全局唯一，否则无法确定叫me 的路由器应该由哪条链路到达，因为同时存在多 个me。
38
(4)、计算网络加权平均延时T。 T=∑witi，其中链路i的权重wi=λi/∑λi 本例中，8条链路的加权平均延时是86ms。
24
4.4.3 路由策略 上述定量分析的结果给出了网络加权平均延时T，它
可以看作是泛函f以cij，fij和R0（初始路由选择算法） 为输入值，即T=f(cij,fij,R0)。 因此，当R0变化时，即采用另外一种路由选择算法 R1后，会得到一个新的T1，当T1<T时，基于流量 的路由选择算法认定为R1比R0好。
一个好的路由选择策略要兼顾拓扑结构和通 信量这两种因素。下面介绍这样的一种算 法——基于流量的路由选择(flow-based routing)。
17
4.4.1 基本原理 • 基本思想 基于流量的路由选择算法就是找出网络最小延时的
路由。 这种算法假定网络中每对路由器之间平均数据流量
是相对稳定的和可预测的，然后通过对流量的定 量分析，再对某个路由选择进行优化（这个路由 选择先由其他某个路由选择算法给出）。
40
• 延时包括了分组在链路上的传输时间和两端发送 与接收的排队时间。其中传输时间与带宽有关， 排队时间与载荷（链路容量）有关。
41
4.6.4 组装链路状态分组
• 链路状态分组的格式：
(1)、发送者标识是发送该分组的路由 器的名字；
(2)、序号是指该分组是路由器发送的 第几个分组，路由器每发送一个分 组，其序号就加1。序号占32b，足 够路由器为分组排序之用；
4.6.2 探测相邻路由器 相邻路由器的存在是由Hello分组的发送及响应确定：
路由器向每条点对点链路发送Hello分组，接到 Hello分组的另一端路由器发回一个应答，说明“我 是谁”。 路由器的名字必须是全局唯一，否则无法确定叫me 的路由器应该由哪条链路到达，因为同时存在多 个me。
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(4)、计算网络加权平均延时T。 T=∑witi，其中链路i的权重wi=λi/∑λi 本例中，8条链路的加权平均延时是86ms。
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4.4.3 路由策略 上述定量分析的结果给出了网络加权平均延时T，它
可以看作是泛函f以cij，fij和R0（初始路由选择算法） 为输入值，即T=f(cij,fij,R0)。 因此，当R0变化时，即采用另外一种路由选择算法 R1后，会得到一个新的T1，当T1<T时，基于流量 的路由选择算法认定为R1比R0好。
一个好的路由选择策略要兼顾拓扑结构和通 信量这两种因素。下面介绍这样的一种算 法——基于流量的路由选择(flow-based routing)。
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4.4.1 基本原理 • 基本思想 基于流量的路由选择算法就是找出网络最小延时的
路由。 这种算法假定网络中每对路由器之间平均数据流量
是相对稳定的和可预测的，然后通过对流量的定 量分析，再对某个路由选择进行优化（这个路由 选择先由其他某个路由选择算法给出）。
40
• 延时包括了分组在链路上的传输时间和两端发送 与接收的排队时间。其中传输时间与带宽有关， 排队时间与载荷（链路容量）有关。
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4.6.4 组装链路状态分组
• 链路状态分组的格式：
(1)、发送者标识是发送该分组的路由 器的名字；
(2)、序号是指该分组是路由器发送的 第几个分组，路由器每发送一个分 组，其序号就加1。序号占32b，足 够路由器为分组排序之用；
路由器基础知识解析PPT课件
二、路由器的功能
Router
路 由
路由器
2021/6/1
6
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主要功能
• 连接多个独立的网络或子网 • 实现网间最佳寻径和数据报传送 • 流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先 • 冗余和容错 • 数据压缩、加密
2021/6/1
7
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三、路由器工作原理
• 路由器的工作原理 • 路由器的结构和启动过程 • 路由器的基本配置
• 其它配置模式
置语句，全局配置模式又可以分为其它模式,
2021/6/1
36
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配置模式
接口(interface) 子接口(subinterface) 控制器(controller) 映射列表(map-list) 映射类(map-class) 连接(line) 路由协议(router) 路由映射(route-map) IPX-路由(ipx-router)
1-2.路由器的特权模式
• 说明 • 从用户模式切换进入,可进行更详细检查和配置,提示符
• 常用的命令
为Router#
2021/6/1
33
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命令
说明
configure
进入配置模式
clock delete
管理系统时钟 删除一个文件
undelet debug erase
取消删除操作 使用调试功能 擦除闪存和配置存储器
Help/? where Format
获取帮助 显示所有活动连接 格式化某个设备
ping
34
2021/6/1
发送echo消息
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命令
说明
第五章 路由算法
5.3 最短路由算法
• 集中式最短路径算法
– Bellman-Ford算法
• 点对多点
– Dijkstra算法
• 点对多点
– Floyd-Warshall算法。
• 多点对多点
Bellman-Ford算法
• 寻找网络中一个节点到其它所有节点的最短路由。
• 定义：最短（ h ）行走（Walk）是指在下列约束条件下从 给定节点i到目的节点1的最短Walk。
•
第三步：对所有的节点j（ｊ≠ｉ ），再找出经两条链路的 最短（ｈ≤２ ）的Walk长度；
Di2 min[d ij D1 j]
j
•
依次类推：如果对所有i有： Dih Dih1 （即继续迭代下去以 后不会再有变化），则算法在h次迭代后结束。
Dih 1 min[dij D h j]
j j
h 1 h Dih1 min[dij D h ] min[ d D ] D j ij j i j j
最短（ h 1 ）Walk长度 Dih1
证明：
• （2）如果B-F算法在h次迭代后结束，即有
Dik Dih
• •
对所有i和
kh
则我们不可能通过添加更多的链路来减少最短的Walk长 度。（否则，算法没有结束。） 也就是不可能存在一个负长度的（不包括目的节点）环。 因为这样的负长度的任意大次数的重复将使Walk的长度
5.1.2 对路由选择算法的要求
• 正确性
– 到达目的地；交付给目的地，不再转发
• 计算简单 – 运算量小；路由计算所需信息的获取过程占用带宽少 • 自适应性 – 业务量；拓扑 • 稳定性 – 震荡少
• 公平性——用户
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循环，解决计数至无穷大问题； • 各种加速收敛方法的目的在于避免路径环的形成，但不
能从根本上杜绝这一现象的发生； • 在具体的路由协议中，各种加速收敛方法往往综合使用
。
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4）链路状态（Link-State）算法
• L-S算法的基本概念 • L-S算法的动态特性 • L-S算法的性能分析 • L-S算法与 D-V算法的比较 • OSPF协议
D
A
C
B
A
路由表
B
路由表
C
路由表
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D-V路由选择算法举例
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距离向量法的计算举例
• 计算从E经相邻站点A、B和D到达信宿A、B、 C和D的最小代价D (destination,neighbor)
A
1
B
1
C 4d0.o0w.0n.0
到达信宿40.0.0.0的路由变化
时间
A
B
C
刷新
初始
Hale Waihona Puke 210信宿可达
40.0.0.0断开
2
1
2
BC，1+1=2
第1步
2
3
2
CB，2+1=3
第2步
4
3
4
BC，3+1=4
BA，3+1=4
这条错误的路由信息在C与B之间不断复制和修改， 并在网络中传播（殃及A），形成路径传播的环路。
• 后果
– 在站点间构成更新路由的路径环（Routing Loops） – 计数至无穷大（Count to Infinity）
• 解决办法
– 定义路径代价的最大值（Maximum） – 提高收敛速度
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路径环（Routing Loop）问题
D-V发现链路断开
A
1
B
1
C
4d0.o0w.0n.0
C与B之间的对话： C 我得不到信宿40.0.0.0的任何路由信息，你能告诉我如何到达信宿吗？ B 我可以到达信宿，距离为1。（传播了一条过时的错误信息） C 既然如此，我选择经过你到达信宿的路径，距离为2。
到达信宿40.0.0.0的路由变化
时 间 A
加速收敛的方法
• 水平分割（Split Horizon） • 毒性逆转（Poison Reverse） • 保持计时（Hold-Down Timers） • 触发更新（Triggered Updates） • 加速方法的综合应用举例
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链路状态算法的基本概念
• 链路状态算法的基本概念 • 链路状态法的计算举例 • Dijkatra算法计算结果
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链路状态算法的基本概念
解决办法：定义距离的最大值
A
1
B
1
C
40.0.0.0 down
收敛！
到达信宿40.0.0.0的路由变化（定义Hop最大值为16）
时间 初始
40.0.0.0 断开
第1步 第2步 第3步
第 13 步 第 14 步 第 15 步 第 16 步
A 2 2 2 4 4
14 16 不可达
B 1 1 3 3 5
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7
静态路由的概念
• 由网络管理员设置路由表 • 简单、有效，适于结构简单的网络 • 不适于拓扑结构和传输流量经常改变的
复杂网络
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8
静态路由举例
路由技术
• 确定路由算法
– 设计目标 – 选择类型 – 定义最佳路径的度量准则
• 实现路由协议
– 路由传输协议（Routed Protocol）
• 网间经路由被传输的协议：IP，OSI，Netware
– 路由选择协议（Routing Protocol）
• 实现路由选择算法的协议：RIP，OSPF，BGP
BC，1+1=2
2
3
2
CB，2+1=3
4
3
4
BA，BC，3+1=4
4
5
4
CB，4+1=5
14
15
14
CB，14+1=15
16
15
16
BA，BC，15+1=16
Count to Infinity
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• 可靠性 链路数据传输的可靠性（误码率）
• 延迟
数据包从源到宿需要花费的传输时间
• 带宽
链路的最大传输能力以及网络流量
• 负载
网络资源（例如路由器的CPU）的使用率
• 通信代价 占用通信线路的费用
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3
2. 路由选择算法
Ra 网络A
Rd f0
Rf
Default Rd e0 e0
Re 网络D
Default Rd f0
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6
2）静态路由
• 静态路由的概念 • 静态路由工作原理
– 路由配置举例 – 故障举例（网络拓扑结构变化） – 用人工修改配置排除故障
_______________
1）缺省路径 2）静态路由 3）动态路由—距离向量法 4）动态路由—链路状态法
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4
1）缺省路径（Default Route）
• 什么是缺省路径？
– 对那些在路由表中未包含其路由选择信息的 信宿（网络/主机）设定的缺省路径
15 15 16 不可达
C
刷新
0
信宿可达
2
BC，1+1=2
2
CB，2+1=3
4
BA，BC，3+1=4
4
CB，4+1=5
14 16 不可达
CB，14+1=15 BA，BC，15+1=16
CB，15+1=16 扔弃
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链路发生故障
Ra路由表
? 网络B Rb a2
网络C Rc a3
Rc路由表 网络B Rb c2 网络A Ra c3
网络C
a3
c3 Rc c1 c2
b2
a1 Ra a2
b3 Rb b1
网络A
Rb路由表
? 网络A Ra b3
网络C Rc b2
网络B
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距离向量算法的基本概念
• 周期性地相互传递信息
– 每个路由器向与它相邻的站点发送一个包含它到所有其他路 由器的距离的向量（最短路径或最小代价）
• 维护各自的路由表
– 路由器根据邻居发送的距离—向量的动态信息启动算法，更 新路由表
得全网一致的最佳路由 • 灵活：快速、准确地适应各种网络环境和变化
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2
2）选择最佳路由的度量参数
• 路径长度
– 由网络管理员定义每条网络链路的代价（cost），从源到宿的 代价总和为路径长度。
– 以路径中的站点（hop）为单位，从源到宿的站点数之和为路 径长度。
– 在路由表中信宿地址取值0.0.0.0(Default)
• 缺省路径的作用
– 对所有自治系统以外的信宿都采用缺省路径 – 简化路由计算，提高寻径效率，缩短表长
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5
缺省路径举例
Default Ra b0
b0 Rb
Rc c0 Default Ra c0
• 得从E到达信宿的最佳路径（最小代价）路由表
7
A 1
1 B
8
最小代价D (des,nei)
C
从A从B从D
到A 0
7
3
到B 7
0
3
2 到C 5 1 2
到D 3
3
0
E的路由表
信 宿 （ D ,V ） 到 A 1 ,A 到 B 5 ,D 到 C 4 ,D 到 D 2 ,D
E
D
2
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距离向量路由算法
原路为无穷大，则取代为经N 、长度为C的路由 新路由不一定最优，但 ，原路由可能故障
原路由不经过 N但距离大
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能从根本上杜绝这一现象的发生； • 在具体的路由协议中，各种加速收敛方法往往综合使用
。
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4）链路状态（Link-State）算法
• L-S算法的基本概念 • L-S算法的动态特性 • L-S算法的性能分析 • L-S算法与 D-V算法的比较 • OSPF协议
D
A
C
B
A
路由表
B
路由表
C
路由表
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D-V路由选择算法举例
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距离向量法的计算举例
• 计算从E经相邻站点A、B和D到达信宿A、B、 C和D的最小代价D (destination,neighbor)
A
1
B
1
C 4d0.o0w.0n.0
到达信宿40.0.0.0的路由变化
时间
A
B
C
刷新
初始
Hale Waihona Puke 210信宿可达
40.0.0.0断开
2
1
2
BC，1+1=2
第1步
2
3
2
CB，2+1=3
第2步
4
3
4
BC，3+1=4
BA，3+1=4
这条错误的路由信息在C与B之间不断复制和修改， 并在网络中传播（殃及A），形成路径传播的环路。
• 后果
– 在站点间构成更新路由的路径环（Routing Loops） – 计数至无穷大（Count to Infinity）
• 解决办法
– 定义路径代价的最大值（Maximum） – 提高收敛速度
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路径环（Routing Loop）问题
D-V发现链路断开
A
1
B
1
C
4d0.o0w.0n.0
C与B之间的对话： C 我得不到信宿40.0.0.0的任何路由信息，你能告诉我如何到达信宿吗？ B 我可以到达信宿，距离为1。（传播了一条过时的错误信息） C 既然如此，我选择经过你到达信宿的路径，距离为2。
到达信宿40.0.0.0的路由变化
时 间 A
加速收敛的方法
• 水平分割（Split Horizon） • 毒性逆转（Poison Reverse） • 保持计时（Hold-Down Timers） • 触发更新（Triggered Updates） • 加速方法的综合应用举例
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链路状态算法的基本概念
• 链路状态算法的基本概念 • 链路状态法的计算举例 • Dijkatra算法计算结果
网络与分布式系统研究室(DisNet Lab of NWU) 27.11.2019 27
链路状态算法的基本概念
解决办法：定义距离的最大值
A
1
B
1
C
40.0.0.0 down
收敛！
到达信宿40.0.0.0的路由变化（定义Hop最大值为16）
时间 初始
40.0.0.0 断开
第1步 第2步 第3步
第 13 步 第 14 步 第 15 步 第 16 步
A 2 2 2 4 4
14 16 不可达
B 1 1 3 3 5
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静态路由的概念
• 由网络管理员设置路由表 • 简单、有效，适于结构简单的网络 • 不适于拓扑结构和传输流量经常改变的
复杂网络
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静态路由举例
路由技术
• 确定路由算法
– 设计目标 – 选择类型 – 定义最佳路径的度量准则
• 实现路由协议
– 路由传输协议（Routed Protocol）
• 网间经路由被传输的协议：IP，OSI，Netware
– 路由选择协议（Routing Protocol）
• 实现路由选择算法的协议：RIP，OSPF，BGP
BC，1+1=2
2
3
2
CB，2+1=3
4
3
4
BA，BC，3+1=4
4
5
4
CB，4+1=5
14
15
14
CB，14+1=15
16
15
16
BA，BC，15+1=16
Count to Infinity
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• 可靠性 链路数据传输的可靠性（误码率）
• 延迟
数据包从源到宿需要花费的传输时间
• 带宽
链路的最大传输能力以及网络流量
• 负载
网络资源（例如路由器的CPU）的使用率
• 通信代价 占用通信线路的费用
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2. 路由选择算法
Ra 网络A
Rd f0
Rf
Default Rd e0 e0
Re 网络D
Default Rd f0
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6
2）静态路由
• 静态路由的概念 • 静态路由工作原理
– 路由配置举例 – 故障举例（网络拓扑结构变化） – 用人工修改配置排除故障
_______________
1）缺省路径 2）静态路由 3）动态路由—距离向量法 4）动态路由—链路状态法
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4
1）缺省路径（Default Route）
• 什么是缺省路径？
– 对那些在路由表中未包含其路由选择信息的 信宿（网络/主机）设定的缺省路径
15 15 16 不可达
C
刷新
0
信宿可达
2
BC，1+1=2
2
CB，2+1=3
4
BA，BC，3+1=4
4
CB，4+1=5
14 16 不可达
CB，14+1=15 BA，BC，15+1=16
CB，15+1=16 扔弃
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链路发生故障
Ra路由表
? 网络B Rb a2
网络C Rc a3
Rc路由表 网络B Rb c2 网络A Ra c3
网络C
a3
c3 Rc c1 c2
b2
a1 Ra a2
b3 Rb b1
网络A
Rb路由表
? 网络A Ra b3
网络C Rc b2
网络B
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网络与分布式系统研究室(DisNet Lab of NWU) 27.11.2019 13
距离向量算法的基本概念
• 周期性地相互传递信息
– 每个路由器向与它相邻的站点发送一个包含它到所有其他路 由器的距离的向量（最短路径或最小代价）
• 维护各自的路由表
– 路由器根据邻居发送的距离—向量的动态信息启动算法，更 新路由表
得全网一致的最佳路由 • 灵活：快速、准确地适应各种网络环境和变化
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2）选择最佳路由的度量参数
• 路径长度
– 由网络管理员定义每条网络链路的代价（cost），从源到宿的 代价总和为路径长度。
– 以路径中的站点（hop）为单位，从源到宿的站点数之和为路 径长度。
– 在路由表中信宿地址取值0.0.0.0(Default)
• 缺省路径的作用
– 对所有自治系统以外的信宿都采用缺省路径 – 简化路由计算，提高寻径效率，缩短表长
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5
缺省路径举例
Default Ra b0
b0 Rb
Rc c0 Default Ra c0
• 得从E到达信宿的最佳路径（最小代价）路由表
7
A 1
1 B
8
最小代价D (des,nei)
C
从A从B从D
到A 0
7
3
到B 7
0
3
2 到C 5 1 2
到D 3
3
0
E的路由表
信 宿 （ D ,V ） 到 A 1 ,A 到 B 5 ,D 到 C 4 ,D 到 D 2 ,D
E
D
2
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距离向量路由算法
原路为无穷大，则取代为经N 、长度为C的路由 新路由不一定最优，但 ，原路由可能故障
原路由不经过 N但距离大
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