分组转发和路由选择基础
一、分组转发
1.分组转发(forwarding)是指互联网中路由器转发IP分组的物理过程与数据报转发机制。在网络中,一台主机通常是与一台路由器相连接,这台路由器就是该主机的默认路由器(default router),又称为第一跳路由器(first-hop router)或缺省路由器。每当这台主机发送一个IP分组时,首先将该分组发送到默认路由器。因此,发送主机的默认路由器又叫做源路由器,该分组的目的主机所连接的路由器就叫做目的路由器。
2.分组转发分为直接转发和间接转发两类。直接转发和间接转发是路由器需要根据分组的目的IP地址与源IP地址是否属于同一个网络来判断的。当分组的源主机和目的主机在同一个网络,或者是当目的路由器向目的主机传送时,分组就是直接转发。如果目的主机与源主机不在一个网络上,分组就要间接转发。在间接转发时,路由器从路由表中找出下一个路由器的IP地址,然后把IP分组传送给下一个路由器。当IP分组到达与目的主机所在的网络连接的路由器时,分组将被直接转发。为一个分组从源主机传送到目的主机的路由问题,可以归结为从源路由器到目的路由器的路由选择问题。
二、路由选择
1.路由选择算法的主要参数:
(1)跳数(hop count)
跳数是指一个分组从源结点到目的结点经历的路由器的个数。一般来说,跳数越少的路径越好。
(2)带宽(bandwidth)
带宽指链路的传输速率,例如T1链路的传输速率为1.544Mbps,也就是说T1链路的带宽为1.544Mbps。
(3)延时(delay)
延时是指一个分组从源结点到达目的结点所花费的时间。
(4)负载(load)
负载是指单位时间内通过路由器护着线路的通信量。
(5)可靠性(reliability)
可靠性是指传输过程中的误码率。
(6)开销(overhead)
开销一般是指传输过程中的耗费,耗费通常与所用的链路带宽有关。
一个实际的路由选择算法,应尽可能接近理想的算法。在不用的应用环境下可以有不同的侧重。应当指出的是,路由选择是一个非常复杂的问题,因为它涉及到网络中的所有主机、路由器和通信线路。同时,网络拓扑与网络通信量随时在变化,这种变化事无法知道。当网络发生拥塞时,路由选择算法应该具有一定的缓解能力,但是恰好在这种条件下,很难从网络中的各个结点获得所需要的路由选择信息。由于路由选择算法与路由拥塞控制算法是直接相关的,因此只能寻找到对于某种条件相对合理的路由选择。
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