25 路由演算法二(網路層)

2021-09-09 09:17:15 字數 1950 閱讀 7748

1、層次路由

2、廣播路由

3、組播路由

給乙個組傳送訊息稱為組播,使用的路由演算法稱為組播路由。所有的組播方案都需要一些方法來建立和撤銷特定的組,並確定哪些路由器是組的成員。如何完成這些任務不是路由演算法要關注的。現在,假定每個組由乙個組播位址標識,並且路由器知道自己屬於哪些組。組播方案建立在廣播路由方案的基礎上,為了將資料報傳遞給組的成員同時有有效利用頻寬,資料報可沿著生成樹傳送。然而,最佳生成樹的使用取決於組的密度分布。密集分布指接收者遍布在網路的大部分區域;洗漱分布指大部分網路都不屬於組。

如果組是密集分布的,那麼廣播是乙個良好的開端,因為它能有效地把資料報傳送到網路的每個角落。但廣播可能將一些不屬於該組成員的路由器,因而也是一種浪費。deering和cheriton探索出乙個方案,就是通過修建廣播生成樹把不通往組成員的鏈路從樹中刪掉。修剪結果得到的是一棵有效的組播生成樹。

例子如圖,圖a其中有兩個組:組1和組2。有些路由器連線的主機屬於其中的乙個組或同時屬於兩個組。最左邊的路由器的一棵生成樹如圖b。此樹可用於廣播,對於組播來說則過度了,這從下面顯示的兩個修剪版本可見一斑。在圖c中,所有不通向組1成員的主機鏈路已被刪除,結果是一棵針對最左邊路由器傳送到組1的生成樹。資料報的**就只能沿著這棵樹進行,可見這比廣播樹有效,因為這裡只有7條鏈路而不是10條鏈路。如d顯示了一棵針對組2修剪後的組播生成樹。相比廣播樹它也更加有效,此時只有5條鏈路。這個例子表明,不同的組播組有不同的生成樹。

生成樹的修剪方式有許多種。如果路由器使用了鏈路狀態路由演算法,並且每個路由器知道完整的網路拓撲結構,包括了解哪些主機屬於哪個組,那麼就可以使用一種最簡單組播演算法。每個路由器針對組內每個傳送者構造一棵它自己修剪後生成樹,具體做法是先按常規方法構造一棵以傳送者為根的匯集樹,然後從匯集樹節點上刪除所有不連線到組成員的鏈路。mospf就是乙個以這種方式工作的鏈路狀態協議例子。

如果採用距離向量路由演算法,則要遵循不同的修剪策略。基本演算法是逆向路徑**。然而,一旦乙個路由器不屬於任何乙個組,並且沒有連線到需要連線該組播訊息的其他路由器,那麼它要用prune(減少、刪除)訊息作為接收該組播訊息的響應,告訴傳送方該訊息的鄰居不要再給自己傳送任何來自該組傳送者的訊息。如果乙個路由器連線的主機沒有乙個屬於該組成員,並且從它以前**組播訊息的所有線路都接收了這樣的修剪訊息(意味著除源端以為的其他連線處都沒有屬於該組的成員,寒注),那麼它也同樣以purne訊息來響應(它自然也不需要連線源端了,寒注),通過這種遞迴方式,最終修剪出一棵生成樹。距離向量組播路由協議(dvmrp)就是以乙個這樣方式工作的組播路由協議的例子。

修剪過程的最後結果得到的是一棵有效的生成樹,該樹只用到了那些抵達組成員真正需要的鏈路。這種方法的乙個潛在缺點是路由器需要做大量的工作,特別是大型網路。假設乙個網路有n組,平均每個組有m個節點。在每個路由器上針對n組,每個組有m棵修剪生成樹(因為每個路由器給組中成員傳送訊息的生成樹是不同的),因此總共有mn棵生成樹。路由器**資料報將沿著不同的方向進行,具體方向取決於組內哪個節點是傳送者的位置。當存在大量的組,並且組內傳送者很多時,需要大量空間來儲存所有的樹。

另一種設計是採用基於核心樹的技術,計算某個組的單棵生成樹。採用這種方法時所有路由器都同意某個路由器作為根,這個根稱為核心或匯聚點,然後每個成員通過給根傳送乙個資料報來建立這棵樹。樹是組播資料報遵循的路徑集合。圖a顯示了一棵組1的核心樹。為了把資料報傳送到這個組,傳送者把資料報傳送給核心;當資料報到達核心後,它再被沿著樹往下**。圖b顯示了網路右側乙個傳送者的組播過程。作為效能優化的一種措施,傳送該組的資料報並不需要先傳送到核心然後再開始組播。一旦資料報到達樹,它便沿著樹向上**給根,但同時沿著樹**到其他分支。

4、選播路由

5、移動主機路由

6、自組織網路路由

路由發現

路由維護

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