有关计算机网络的路由研究

蓝永列

摘要：网络层具有网络子网数据包的连接功能，数据包由计算机网络路由进行选择，路由是互联网的枢纽，进行局域网、广域网的设备连接，一般通过信道的情况选择来确定路由，在网络层按照前后顺序进行数据的发送，在进行最佳路径的设置上，提供转发和路由，收集网络路由控制层面的信息，将源端到端的路由路径设置为最佳，根据FIB转发表的额数据包的工作，进行适当的路由器的不同段的输出互联。

关键词：计算机网络;路由研究;路由器

网络的数据包的传送和接受是通过端口号进行IP协议分配，将有需求的端口进行标识，每隔端口均有正整数标识，根据报文的目的进行数据的发送，主机接收到数据包后，会进行端口的不同的队的进程分配，将各个进程进行调整和直送，在队可能溢出的情况下，根据操作系统的进程进行队的分配。

1、计算机网络分层次的路由选择

1.1可将因特网的路由协议划分为：内部网关协议IGPI（nterior Gateway Protocol）：具体的协议有多种，如目前使用的协议就是BGP、RIP和OSPF等。外部网关协议EGP（External Gateway Protocol）：路由信息协议RIP（RoutingInformation Protocol）最大优点是简单，用于小型互联网[1]。在实际使用中RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器，RIP选择一条具有最少路由器的路由（即最短路由）采用距离向量算法，已经较少适用，但是RIP协议不能在两个网络之间同时使用多条路由，因此规模较大的网络应当使用OSPF协议。RIP分组每隔30s以广播的形式发送一次，“距离”等于16时即相当于不可达。可见RIP还存在另一条高速（低时延）但路由器较多的路由。RIP进程使用UDP的520端口来发送和接收RIP分组。后续的的分组将做随机延时后发送。在RIP中请求分组和响应分组是常用分组方式，如果一个路由在3分钟内未被刷并需要从路由表中删除该表项，路由器交换的信息相应的距离就被设定成无穷大。

1.2 RIP协议的特点是按照固定的时间间隔，依照自己的路由表和相邻路由器交换信息，交换路由信息将此信息传送到所有的路由器，RIP协议存在的一个问题是当网络出现故障时，本路由器所知道的全部信息要经过比较长的时间才能开放最短路径优先。而不是像RIP那样的距离向量协议[2]。

1.3OSPF（OpenShortest Path First）OSPF原理简单，实现复杂，使用了Dijkstra提出的最短路径算法SPF。OSPF最主要特征是使用分布式链路状态协议，当链路状态发生变化时要用Flooding向所有路由器发送信息。在OSPF协议中，例如，源节点向本自治系统中所有路由器发送信息。洪泛法（Flooding）与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，希望发送一段数据给目标节点。源节点首先通过网络将数据副本传送给它的每个邻居节点，每个邻居节点再将数据传送给各自数据设定的生存期限为0为止，除发送数据节点之外还有链路的一些度量信息，到数据传送到目标节点如此继续下去。

1.4和RIP协议相比，RIP协议发送的是到所有路由器的距離和下一跳路由器，OSPF使用的方法是洪泛法（Flooding），路由器所知道的部分信息发送的信息处于“链路状态”，包括本路由器和哪些路由器相邻等状态信息。由于各路由器之间频繁的交换路由信息，OSPF的更新过程收敛的快是其重要优点，RIP协议中在自治系统中所有的节点，每一个路由器虽然知道所有网络的距离以及下一跳路由器[3]。所有路由器最终都能建立一个链路状态数据库，只有当链路状态发生变化时，路由器才向所有路由器用洪泛法发送此信息。OSPF不用UDP而是直接用IP数据报传送。

为了使OSPF能够用于规模很大的网络数据库描述（Database Description）分组，问候（Hello）分组，用来发现和维持邻站的可达性。链路状态更新（Link State Update）分组请求发送向邻站发出自己链路状态，每个区域都有一个32位的区域标志符某些链路状态项目的详细信息。用洪泛法对全网更新链路状态发送链路状态请求，数据库将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，所有链路状态项目的摘要信息表示为一个自治系统划分下的多个区域。链路状态确认（Link State Acknowledgment）分组，对链路更新分组的确认。局限于每一个区域而不是整个自治系统，利用洪泛法交换链路状态信息的范围，减少了整个网络上的通信量。

1.5外部网关协议BGP与其他自治系统的BGP发言人交换路由信息，通过一个共享网络连接起来边界网关协议BGP，力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由不同AS（Area System）的路由器.在此连接上交换BGP报文以建立BGP会话交换路由信息的协议。利用BGP会话交换路由信息建立路径向量路由选择协议。

（打开）OPEN报文，用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系和列出要撤销的多条路由，ROUTER—REQUEST报文使通信初始化UPDATE（更新）报文具有用来周期性的证实邻站的连通性，用来通告某一路由的信息;（保活报文）KEEPALIVE用来发送检测到的差错。（通知）NOTIFICATION报文用来请求对等端重新通告[4]。

2、计算机网络的路由协议类型

2.1反应式路由协议可以较好地适应节点移动较为频繁的无线网络环境，当源节点要向目的节点发送报文时，反应式路由协议可以随选型路由协议或者按需路由协议。源节点在网络中发起路由查找过程，将找到的路由保存在缓存中，专门针对移动自组织网络工作组环境提出来。找到相应的路由后，该类协议并不事先生成路由，而是仅在源节点需要时才这样做。因此，路由表信息是按需建立的，节点并不保存整个网络的及时准确的路由信息，按需路由的特点节点发生移动后，才开始发送报文。与表驱动路由协议相反，反应式路由协议仅仅是整个拓扑结构信息的一部分。为了提高效率，节点可以供后续发送使用。反应式路由协议只需要更新需要发送数据的相关路径的路由信息即可[5]。

2.2混合式路由是将先验式路由协议和反应式路由协议两种路由方式维护准确的路由信息，当目标节点较远时，在局部范围内控制消息传播的范围，使用先验式路由协议的组合，并可以缩小路由则使用反应式路由协议查找发现路由。高效的路由选择算法帮助实现网络层主机与主机之间的通信，通信需要通过路由器转发，通常用最短路径算法实现，典型的最短路径算法有Bellman-Ford算法、Dijkstra算法等。

ZRP协议可重构无线网络，每一个节点专为多变的通信环境（如RwN）设计的平铺式路由协议。尽管网络很大，只需要知道路由区域内的拓扑结构，这个被称为区域半径的rzone就会随着区域内的拓扑更新而更新。且更新仅仅在局部区域进行，在每个节点定义一个区域，在一个限定的范围之内设置距离大于1，这些节点的距离在区域内有大量重叠。

3、计算机网络路由功能和工作原理

3.1路由包含选择路由以及保存路由等，生成和识别网络层地址，在数据链路层执行路由协议，依赖路由连接的网络标识进行静态生成和动态生产结合的运行，执行有优先权，通过处理的数据包加载链路，进行静态动态转发，管理员根据手工的方法进行路由器的内存的调整，隔离子网联通广域网，头通过协议进行多种协议，将物理分离加以实现，采用不同的协议进行子网的互联，网络传输的数据包设定在特定的子网通信上，實现独立的管理域内的隔离[6]。

3.2路由的工作原理是计算机发送传输数据给另一台计算机，数据传输通过IP子网，需要进行路由的选择，在达到目的子网的路径上，数据负责被传送到目的地，形成网关，路由器对于网关有配置参数的设置。转发数据根据数据中的IP地址进行合适的端口，在判定端口的目的同时，将分组端口送到网络上，选择分组路由形式。目前无线网络路由协议参考网络环境进行协议，传统的为无线网络设计，因此提高协议的动态性、智能性，当前使用无线网络进行网状网路由协议的运行，造成网络拓扑结构的动态变化，不受地理、环境的干扰，提升无线电链路的质量。可以进行快速收敛、分布式操作，适用于大量的小型设备，占用较小的带宽，实现主动性的操作，避免环路，提高链路的容量。典型的如DSDV协议，每隔系欸但维持到其他节点的路由表，序列号相同的时候，跳数较少的路由为优先路由，逐渐递增节点广播的序列号，实现跳数最终无穷大。这一方案中，网络所有的移动中断监理路由表，每隔记录都有目标节点设定的序列号，周期性地进行全网的更新，减少网络路由开销，新的路由分组信息不断出现，传达到所有的终端。

结束语：

计算机网络安全路由优化方法与最小预留带宽的分配，，根据公共缓冲池选取多目标 进行认证、接入控制和加密机制，建多目标安全路由模型确保多方向量化链路安全。计算机网络路由采用无线网络布设方法，当前与超宽带技术以及智能天线技术等结合，解决了网络接入平静最后一公里的问题，使得无线通信领域的技术水平又迈上了新的台阶。在无线网络协议标准上加深对网络路由技术的研究，具有深远的意义。

参考文献：

[1]李涛.计算机网络路由交换技术应用租趋势分析[J].信息与电脑，2019，31（24）：150-152.

[2]易铭.浅析计算机网络路由交换技术的应用和发展[J].通讯世界，2019，26（3）：24-25.

[3]沈妍.探究计算机网络路由交换技术应用和发展[J].信息与电脑，2019，（2）：169-170.

[4]张东涛.基于计算机网络路由交换的技术应用及其趋势分析[J].数码设计（下），2019，（5）：1.

[5]李菲.计算机网络路由交换技术的应用研究[J].无线互联科技，2018，15（9）：12-13.

[6]马世峰.计算机网络中路由器的应用与配置[J].电脑迷，2018，（19）：6.