有关计算机网络路由的分析与探讨

江山

摘要：21世纪是信息的时代，人们通过计算机网络来获取信息，浏览信息。对于计算机网络路由的分析与研究利于人们更好的使用网络，利于网络的普及，此文就计算机网络路由进行分析与探讨，讨论与分析了路由算法、路由协议及路由器，并提出计算机网络路由技术的发展趋势。

关键词：计算机 计算机网络 路由技术

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0004-01

路由技术是计算机网络的关键技术，它是寻找将IP数据报从源主机传往目的主机的传输路径的过程，就好比一个人从出发地到目的地的路程选择。如果路由技术不行，将影响信息的传播，计算机网络的目的也就失去了意义。对于计算机网络技术的研究、发展和创新将对信息高速公路网络化和世界化的实现起到重要作用。

1 路由算法

计算机与网络的发展及推广是计算机网络路由的出现背景，当用户在使用计算机和网络时必定会对信息传播的安全性、性能和稳定等提出要求，因而网络路由技术也就产生了。

路由算法指的是求解路由问题的方法与步骤，它的设计原则是最优化原则即选择最佳路径；简洁性原则即算法要简洁，这样可以减少软件的成本；坚固性原则即算法经历的时间久，可靠性强；快速收敛性原则，即当网络发生突发事件时，快速重新计算最佳路径的算法；灵活性原则，即该算法适合于各种网络环境。

随着路由技术的发展，路由算法层出不穷，但无论是怎样的算法，都是为了寻找出最合适的路径进行信息传递，从而提高服务质量，提高网络资源的整体利用率。怎样决定最合适的路径？路由算法设计者根据不同的度量标准进行决定，从而设计出路由算法，复杂的路由算法采用的多种度量标准。普遍的标准包括路径长度、时延、带宽、可靠性、通行成本、负载等。

路由算法可以分为非适应和自适应两种。非适应算法指的是只按照某项原则选择路由，并不考虑当前的网络拓扑结构和流量问题。自适应算法指的是依据当前的网络状态进行路由选择，将网络流量和拓扑结构考虑其中。

2 路由协议

路由协议指的是路由在发送IP数据包过程中所要遵守的规定和标准，按照使用范围的标准可以分为IGP（内部网关协议，全称InteriorGatewayProtocol）及EGP（外部网关协议，全称ExteriorGatewayProtocol）。

IGP应用在一个自治系统即AS（Auton-omousSystem）中，而EGP是应用在各个自治系统之间。按照路由路径的可变性又可以分为静态路由和动态路由，静态路由使用固定的路由表，适用于拓扑结构固定、网络规模不大的网络中，动态路由则是网络中的路由器之间相互通信，传递相关信息，及时更新路由表，适用于网络规模大、拓扑结构复杂的网络。

当前网络上常见的路由器协议有RIP（路由信息协议，RoutingInformationProtocol）、OSPF（开放式最短路径优先协议，OpenShortestPathFirst）和BGP（边界网关协议，BorderGatewayProtocol）。RIP和OSPF属于内部网关协议，BGP属于外部网关协议。RIP使用距离向量算法，路由表在路由器之间可以共享，并根据路由器的路由交换报告进行更改。为了解决RIP存在的缺陷，开发了OSPF协议，它是基于链路状态的路由协议，使用的是SPF（最短路径优先算法，ShortestPathFirst）算法，具有开放性[4]。BGP是目前唯一的域间路由协议，有丰富的路由策略，它需要全局的信息来计算路由表，使得传输的可靠性增强了。

3 路由器

路由器是连接不同的网段或网络如局域网、广域网的一种基于网络层的互联设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器是在OSI／RM的网络层上工作的。随着因特网规模和领域的扩大，传统的路由器、ATM交换机、新型的路由器也逐渐出现，到现在的Gbps路由交换器，它已经成为了人们使用网络技术的核心设备，光纤技术也逐渐替代了电缆传输。同样网络路由的核心技术也不断变化，RIP一代、RIP二代、BGP4等协议到现在的TCP/IP协议。

路由器的功能在于完成各个网络间数据的存储、分组和转发，并决定传输数据时的路由去向，它必须有判断网络地址和路径选择的功能。它只接收源站或者其它路由器的路由信息。

路由器按照性能可以划分为高端、中断、低端，高端路由器的背板交换能力大于40Gbps，适用于大型网络，有很高的包处理能力，端口密度高且类型多。中断路由器的背板交换能力在25～40Gbps之间，适用于规模较大的网络，包处理能力较高，网络接口丰富。低于25Gbps的是低端路由器，在小型网络中使用，它的数量、类型和包处理能力有限。按照结构可以分为模块化和分模块化，模块化路由器指的是插槽有很多，路由器可以灵活的配置，非模块化路由器只有固定的端口，这种路由器可扩展性很差。按照应用又可以分为核心层、分布层和访问层路由器。核心层路由器用于网络中心，要求快速的包交换能力和高速网络接口，分布层路由器指的是能连接多个终端系统，但是造价较低，数据流量较小。访问层路由器则应用于类似于家庭或小型企业的局域网，一般使用低端路由器。

4 计算机网络路由技术的发展展望

计算机网络的不断应用，IP路由器、ATM交换机的竞争及融合，势必会促进路由器的服务质量和速度不断得到改善，同样，路由器的信息管理也会趋于智能化，信息管理是网络传输和流量分配的基础，可靠正规的网络信息管理技术室信息化全球网络的必然要求，这样管理的智能化急需发展了，路由算法也会从机械化走向策略化。

在当今信息、数据爆炸式的时代，路由器技术的发展对于时代的进一步发展有着重要作用，对于算法、协议、路由器等方面的创新、研究与发展势在必行。

参考文献

[1] 吕华意.对计算机网络路由的综合研究概述[J].信息与技术，2010（8）：75-76.

[2] 石义良.计算机网络路由技术与算法研究[J].信息技术，2009（8）：11.

[3] 寇增涛.计算机网路路由概述[J].计算机光盘软件与应用，2012（10）：59-61.

[4] 王建平.计算机网络基础[M].哈尔滨：工业大学出版社，2010：87-90.