基于ram的路由查找算法有哪些
本篇文章给大家谈谈基于ram的路由查找算法，以及基于ram的路由查找算法有哪些对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览：
1、使用二叉线索能否查找路由表？
3、路由算法
4、路由算法的类型有
5、什么是路由啊 路由的组成 以及路由的算法
使用二叉线索能否查找路由表？
使用CIDR后，由于要寻找最长前缀匹配，使路由表的查找过程变得更加复杂了。当路由表的项目数很大时，怎样设法减小路由表的查找时间就成为一个非常重要的问题。例如，连接路由器的线路的速率为10Gbit/s，而分组的平均长度为2000bit，那么路由器就应当平均每秒钟能够处理500万个分组(常记为5Mpps)。或者说，路由器处理一个分组的平均时间只有200ns(1ns=10-9秒)。因此，查找每一个路由所需的时间是非常短的。可见在路由表中必须使用很好的数据结构和使用先进的快速查找算法，这一直是人们积极研究的热门课题。对无分类编址的路由表的最简单的查找算法就是对所有可能的前缀进行循环查找。例如，给定一个目的地址D。对每一个可能的网络前缀长度M，路由器从D中提取前M个位成一个网络前缀，然后查找路由表中的网络前缀。所找到的最长匹配就对应于要查找的路由。这种最简单的算法的明显缺点就是查找的次数太多。最坏的情况是路由表中没有这个路由。在这种情况下，算法仍要进行32次(具有32位的网络前缀是一个特定主机路由)。就是要找到一个传统的B类地址(即/16)，也要查找16次。对于经常使用的默认路由，这种算法都要经历31次不必要的查找。为了进行更加有效的查找，通常是把无分类编址的路由表存放在一种层次的数据结构中，然后自上而下地按层次进行查找。这里最常用的就是二叉线索(binary trie)"，它是一种特殊结构的树。IP地址中从左到右的比特值决定了从根节点逐层向下层延伸的路径，而二叉线索中的各个路径就代表路由表中存放的各个地址。
怎样才能快速搜索路由表？有哪些著名的搜索算法
有三个路由器，a，b和c。路由器a的两个网络接口f0和s0
分别连接在
10.1.0.0和10.2.0.0网段上；路由器b的两个网络接口s0和s1
分别连接在
10.2.0.0和10.3.0.0网段上；路由器c的两个网络接口s0和e0
分别连接在
10.3.0.0和10.4.0.0网段上；
如上图中各路由表的前两行所示，通过路由表的网络接口到与之直接相连的网
当路由器b和a以及b和c之间相互交换路由信息后，它们会更新各自的路由表。
例如，路由器b通过网络端口s1收到路由器c的路由信息（10.3.0.0,s0,0）和(10.4.0.0,e0,0)后，在自己的路由表中增加一条(10.4.0.0,s1,1)路由信息。该信息表示：通过路由器b的网络接
口s1可以访问到10.4.0.0网段，其向量距离为1,该向量距离是在路由器c的基础上加1获得的。
同样道理，路由器b还会产生一条(10.1.0.0,s0,1)路由，这条路由是通过网络端口s0从路由器a
获得的。如此反复，直到最终收敛，形成图中所示的路由表。
概括地说，距离向量算法要求每一个路由器把它的整个路由表发送给与它直接连接的其它路由
器。路由表中的每一条记录都包括目标逻辑地址、相应的网络接口和该条路由的向量距离。当一个路
由器从它的相邻处收到更新信息时，它会将更新信息与本身的路由表相比较。如果该路由器比较出一条
新路由或是找到一条比当前路由更好的路由时，它会对路由表进行更新：将从该路由器到邻居之间的
向量距离与更新信息中的向量距离相加作为新路由的向量距离。
路由算法
路由算法是网络层软件的一部分。子网提供数据报服务，每个包都要做路由选择；子网提供虚电路服务，只需在建立连接时做一次路由选择
正确性，简单性，健壮性（鲁棒性，网络出现意外情况时候的解决问题的能力。例如突然某个路由器停电了，使得周边的路由器都没法正常工作，如果出现这样的问题说明路由器的健壮性不够），稳定性（常规使用是否稳定，数据量增多的时候能否正常工作），公平性（网络资源的使用是否公平，避免有些节点出现特别繁忙的状态，而有些节点总是处于很闲的状态），最优性
1.全路路由（广播路由）算法：如洪泛算法，按照所有路径广播转发（中间转发节点以及目标节点都会送到很多重复数据。不需要路由表和路由控制功能）
2.多路路由算法：向所有接近目的节点的路径转发（中间转发节点以及目标节点都会送到很多重复数据。）
3.单路路由算法：如距离矢量算法，向目的节点沿着唯一的路径转发（中间的转发节点只转发一份数据即可）
• 按健壮性和简单性划分
1.非自适应算法（静态路由算法）：不能根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表，使用静态路由表。需要人为的更改和设定。特点是简单、开销小、灵活性差。典型算法为基于流量的路由算法等
2.自适应算法（动态路由算法）：可根据网络流量（网络承载的数据量）和拓扑结构的变化更新路由表。特点是开销大、健壮性和灵活性好。典型算法为距离向量路由算法、链路状态路由算法等
☆可以静态路由和动态路由结合起来使用，此时静态路由的优先级别较高
测量（获取）有关路由选择的网络度量参数（选择最优，比如是要求传播距离最短，还是要求传输时延短等）。如何测量？选取哪些网络参数？
将路由信息传送到适当的网络节点。传送给谁？如何传送？传送什么信息？
计算和更新路由表。更新路由表的算法
根据新路由表执行分组的转发
如果路由器J在路由器I到K的最优路由上，那么从J到K的最优路由一定落在同一路由上
从所有的源节点到一个给定的目的节点的最优路由的集合形成了一个以目的节点为根的树，称为汇集树；路由算法的目的是找出并使用汇集树
基本思想：构建子网的拓扑图，图中的每个节点代表一个路由器，每条弧代表一条通信线路。为了选择两个路由器间的路由，算法需要在图中找出节点间的最短路径
节点数量；地理距离；传输延迟；距离、信道带宽等参数的加权函数
网络规模增大带来的问题：路由器中的路由表增大；路由器为选择路由而占用的内存、CPU时间和网络带宽增大
分层路由：分而治之的思想；根据需要，将路由器分成区域、聚类、区和组；Fig.6-6，路由表由17项减为7项
分层路由带来的问题：路由表中的路由不一定是最优路由
☆分层路由功能大部分时候性能是比较好的，可以选择最优路径，但是有时也会选择到非最优路径。比如上图中如果想从1A到5C，应该是1A→1B→2A→2B→2D→5C是比较优的选择，但是按照1A的分层路由表显示，从区域1到区域5出口线路为1C，因此选择的路线为1A→1C→3B→4A→5A→5B→5C，这时就相对绕远了
DVR - Distance Vector Routing
动态路由算法，也称Bellman - Ford路由算法或Ford - Fulkerson算法，最初用于ARPANET（Internet的前身），被RIP协议所采用
每个路由器维护一张路由表，表中给出了到每个目的地的已知最佳距离和线路，并通过与相邻路由器交换距离信息来更新表；每隔一段时间，路由器向所有邻居节点发送它到每个目的节点的距离表，同时它也接收每个邻居节点发来的距离表；邻居节点X发来的表中，X到路由器I的距离为Xi，本路由器到X的距离为m，则路由器经过X到i的距离为Xi + m。根据不同邻居发来的信息，计算Xi + m，并取最小值，更新本路由器的路由表
图1：
此时路由A把它的路由表发给路由B，B会综合从A得来的路由表来更新自己的矢量表↓
根据初始A矢量表和B矢量表得知B到A为6，B到C为1，B到D没有；两个表都有到E的距离，直接从B到E为8；如果B经由A再到E就要计算A到B的距离加上A到E的距离即可，即6+1=7
图2：
B把路由表发给C之后↓
从C的初始矢量表可得知C到B为1，C到D为2，C无法直接到A，但是通过B的路由表得知B到A为6，再加上C到B的距离1，得出C到A距离为7，同理可得到E距离为7+1=8
图3：
C把路由表发给D之后↓
图4：
D把路由表发给E之后↓
J的相邻节点为4个，分别为A，I，H，K，因此可以选择的路线也为4种
现在要求J的最新路由表。以J到E为例，J到A为8，A到E为14，和为22；J到I为10，I到E为7，和为17；J到H为12，H到E为30，和为42；J到K为6，K到E为22，和为28。从而得出，经由I的时候得到的和17最小，因此在新生成的J到E的位置记录17
无限计算问题：对好消息反应迅速，对坏消息反应迟钝
比如从E到A，E刚开始连通的时候是不知道如何才能到A的，只有通过B与A交互，C与B交互这样最终E通过与D交互才知道如何能到A，这就是好消息。可能需要花些时间，但是结果都是无论目的节点是哪里总会找到路径
坏消息例子：A，B，C之间通信。B到A的距离为1（A，1），C到A的距离为2（B（经B），2）。各个节点都会有一个刷新周期，到了这个周期的时候每个节点会把自己的路由信息发给其相邻节点。例如A路由断开连接，这个时候B到A的线路断开。也就是B到A的距离为无穷大了（A，∞）。如果在B把这个信息反馈给C之前，C先把路由信息告诉B了，那么B收到的信息就为（C，3）。因为A已经不存在，而B从C处得知通过C有路径可以到达A，这时B的路由表就变成（C，3），同样的这时B再告诉C，C就会变成（B，4），就会这样无穷计算下去。如果一开始是B先把信息发给C就不会发生这样的问题
• 触发式更新：节点不等到刷新周期的到来，只要有突发情况马上就会把情况通知相邻路由
• 水平分割：因为一开始C是从B得知经过B可以到达A的，所以用了这种方法之后，C就不会再向B发送如何到A，而只等着B给C发如何到A了。这样就不会有无穷计算问题
• 定义一个最大值：坏消息例子当中，括号里后面的数会一直循环增长下去，如果把这个数字设置一个最大值，那么当循环到这个最大值的时候双方就不会再就怎么到A的信息进行交互了，就不会发生无穷计算的情况
• 挂起计数器：坏消息例子当中，B收到了C的路由最新信息（C，3）的时候这个不会马上生效刷新，（A，∞）会保留两个周期，在这两个周期里面，B肯定有机会给C发送（A，∞），
而因为C没有通往A的路径，所以当C到刷新周期的时候给B发的就为（B，∞）。B前后收到的信息不一致，但是第二次收到的信息和B发给C的信息是一致的，所以B就会认为第一次收到的（C，3）是无效的。但是如果C真的有了一条通往A的线路，这时两次发的信息一定是一致的，那么B就会相信C的信息，从而把（A，∞）刷新成C给B的信息
❉距离向量路由算法只适用于小规模网络，每个节点不清楚整个网络的拓扑结构
发现邻居节点，并学习它们的网络地址，测量到每个邻居节点的延迟或开销，将所有学习到的内容封装成一个链路状态包（包以发送方的标识符开头，后面是序号、年龄和一个邻居节点列表；链路状态包定期创建或发生重大事件时创建）。将链路状态包广播发送给所有其他路由器【洪泛方式：状态包包含一个序号，每次发送新包时加1。路由器记录信息对（源路由器，序号），当一个链路状态包到达时，若是新的则分发，若是重复的则丢弃，若序号比路由记录中的最大序号小则认为过时而丢弃】。计算到每个其他路由器的最短路径
☆链路状态路由算法适用于大规模网络。每个节点都会了解其他节点的局部拓扑，因此就会了解整个网络的拓扑结构，这时当前节点就能找到到目的节点的最优路由
• 使用32位序号。
因为序号是循环使用的，如果位数很少，比如只是1~7，那么7不一定比1大，1有可能是下一轮的第一个数。而32位的时候因为数字特别庞大，不会出现这样问题
• 增加年龄域，每秒钟年龄减1，为零则丢弃
比如A发给B （C，4），由于差错，本来是（C，5）的下一个包，变成了（C，1000）。这之后来的（C，6），（C，7）。。。都没有（C，1000）大，因此包会被丢弃。但其实后面到的包都是新的。为了避免这样的问题发生，（C，1000）里的1000就会在每一秒减1，直到年龄比新到的包小，接下来就可以正常接包了。不过这之前到的包都会被丢弃，这也是没有办法的事
• 链路状态包到达后，延迟一段时间，并与其它已到达的来自同一路由器的链路状态包比较序号，丢弃重复包，保留新包
• 链路状态包需要应答
为了保证数据传输的可靠性
路由算法的类型有
静态路由算法
1.Dijkstra算法（最短路径算法）
Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的单源最短路径算法，用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止。Dijkstra算法是很有代表性的最短路径算法，在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍，如数据结构，图论，运筹学等等。Dijkstra一般的表述通常有两种方式，一种用永久和临时标号方式，一种是用OPEN,CLOSE表的方式，这里均采用永久和临时标号的方式。注意该算法要求图中不存在负权回路。
Dijkstra算法执行步骤如下：
步骤一：路由器建立一张网络图，并且确定源节点和目的节点，在这个例子里我们设为V1和V2。然后路由器建立一个矩阵，称为“邻接矩阵”。在这个矩阵中，各矩阵元素表示权值。例如，[i,j]是节点Vi与Vj之间的链路权值。如果节点Vi与Vj之间没有链路直接相连，它们的权值设为“无穷大”。
步骤二：路由器为网路中的每一个节点建立一组状态记录。此记录包括三个字段：
前序字段———表示当前节点之前的节点。
长度字段———表示从源节点到当前节点的权值之和。
标号字段———表示节点的状态。每个节点都处于一个状态模式：“永久”或“暂时”。
步骤三：路由器初始化（所有节点的）状态记录集参数，将它们的长度设为“无穷大”，标号设为“暂时”。
步骤四：路由器设置一个T节点。例如，如果设V1是源T节点，路由器将V1的标号更改为“永久”。当一个标号更改为“永久”后，它将不再改变。一个T节点仅仅是一个代理而已。
步骤五：路由器更新与源T节点直接相连的所有暂时性节点的状态记录集。
步骤六：路由器在所有的暂时性节点中选择距离V1的权值最低的节点。这个节点将是新的T节点。
步骤七：如果这个节点不是V2（目的节点），路由器则返回到步骤5。
步骤八：如果节点是V2，路由器则向前回溯，将它的前序节点从状态记录集中提取出来，如此循环，直到提取到V1为止。这个节点列表便是从V1到V2的最佳路由。
2.扩散法
事先不需要任何网络信息；路由器把收到的每一个分组，向除了该分组到来的线路外的所有输出线路发送。将来会有多个分组的副本到达目的地端，最先到达的，可能是走了“最优”的路径常见的扩散法是选择性扩散算法。
3.LS算法
采用LS算法时，每个路由器必须遵循以下步骤：
步骤一：确认在物理上与之相连的路由器并获得它们的IP地址。当一个路由器开始工作后，它首先向整个网络发送一个“HELLO”分组数据包。每个接收到数据包的路由器都将返回一条消息，其中包含它自身的IP地址。
步骤二：测量相邻路由器的延时（或者其他重要的网络参数，比如平均流量）。为做到这一点，路由器向整个网络发送响应分组数据包。每个接收到数据包的路由器返回一个应答分组数据包。将路程往返时间除以2，路由器便可以计算出延时。（路程往返时间是网络当前延迟的量度，通过一个分组数据包从远程主机返回的时间来测量。）该时间包括了传输和处理两部分的时间——也就是将分组数据包发送到目的地的时间以及接收方处理分组数据包和应答的时间。
步骤三：向网络中的其他路由器广播自己的信息，同时也接收其他路由器的信息。
在这一步中，所有的路由器共享它们的知识并且将自身的信息广播给其他每一个路由器。这样，每一个路由器都能够知道网络的结构以及状态。
步骤四：使用一个合适的算法，确定网络中两个节点之间的最佳路由。
什么是路由啊 路由的组成 以及路由的算法
路由：路由（routing）是指分组从源到目的地时，决定端到端路径的网络范围的进程。路由工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议（如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议），但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包。路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通过网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。
路由器的组成：
RAM（随机存储器）
功能：存放路由表；存放ARP告诉缓存；存放快速交换缓存；存放分组交换缓冲；存放解压后的IOS；路由器加电后，存放running配置文件；
特点：重启或者断电后，RAM中的内容丢失。
NVRAM（非易失性RAM）
功能：存储路由器的startup配置文件；存储路由器的备份。
特点：重启或者断电后内容不丢失。
FLASH（快速闪存）
功能：存放IOS和微代码。
特点：重启或者断电后内容不丢失；可存放多个IOS版本（在容量许可的前提下）；允许软件升级不需替换CPU中的芯片。
ROM(只读存储器)
功能：存放POST诊断所需的指令；存放mini-ios；存放ROM监控模式的代码。
特点：ROM中的软件升级需要更换CPU的芯片（还好这种情况比较少遇到)
衡量路由器性能的重要指标，负责路由计算，路由选择等。
背板：
背板能力是一个重要参数，尤其在交换机中。
路由算法：又名选路算法，可以根据多个特性来加以区分。算法的目的是找到一条从源路由器到目的路由器的“好”路径（即具有最低费用的路径[1] ）。算法设计者的特定目标影响了该路由协议的操作；具体来说存在着多种路由算法，每种算法对网络和路由器资源的影响都不同；由于路由算法使用多种度量标准（metric），从而影响到最佳路径的计算。
算法分类：主要有RIP、IGRP（IGRP为 Cisco公司的私有协议）；链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra算法，即最短优先路径（Shortest Path First， SPF）算法，如OSPF。在距离向量路由协议中，路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器；而在链路状态路由协议中，路由器将链路状态信息传 递给在同一区域内的所有路由器。 根据路由器在自治系统（AS）中的位置，可将路由协议分为内部网关协议 （Interior Gateway Protocol，IGP）和外部网关协议（External Gateway Protocol，EGP，也叫域 间路由协议）。域间路由协议有两种：外部网关协议（EGP）和边界网关协议（BGP）。EGP是为一个简单的树型拓扑结构而设计的，在处理选路循环和设置 选路策略时，具有明显的缺点，已被BGP代替。
关于基于ram的路由查找算法和基于ram的路由查找算法有哪些的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
