计算机网络优化.doc

计算机网络路由及其优化研究综述 摘 要：网络路由一直是网络的关键问题，是实现网络连接并满足不同网络之间信息传导的一种有效设备。今天的计算机网络非常庞大、高速,传载着各种多媒体信息,因此,网络路由面临新的挑战。路由算法层出不穷，目的都是为了寻找最优路径(或者满足要求的路径)来传递信息,提高服务质量,提高网络整体资源利用率.该文试图综述计算机网络路由研究目前面对的问题及解决这些问题的进展,并提出如何在计算机网络路由研究方面创新的一些看法。同时为加强计算机网络路由的功能，提高计算机网络的安全性、稳定性、速度性，需要优化计算机网络路由以及优化网络路由计算方法。故本综述还将探讨其优化。 1 计算机网络路由技术的概念 网络路由，是实现网络连接并满足不同网络之间信息传导的一种有效设备。网络路由的诞生起源于电话电报，如今已经成为计算机网络的重要组成部分，网络路由技术已经从有线发展到无线技术，但是相应的路由算法依然没有取得突破性进展，而且随着多媒体的应用、语音的传输等多种大流量数据成为互联网主流应用时，传统的路由算法将会形成较大的掣肘，但是学习传统的协议及RFC，是很难获得新的协议的，所以只有认真分析当前网络存在的问题，才能够针对这些问题创新出新的协议来。下一代广域网路由技术对实时流的要求更加迫切，在网络层，相连的数据包能够通过 FIFO（先进先出）的规则传送。 2 网络路由及多样性种类 随着网络路由使用的普及化，网络路由也逐渐研究出多样性的种类，其中单播路由、多播路由、Anycast路由是根据网络的通信方式来划分的类型，而根据网络路由计算方式来划分，具有分级路由计算方式、分布式路由计算方式、源路由计算方式三大类。分级路由计算方式，即对网络节点实行分级，以此来掌握每一个节点自身运行工作范围内的情况，并及时了解远处上级节点的大致情况，从而实现对系统全局运行实际情况的掌握。分布式路由计算方式，根据运行路径的实际需求能够掌握网络的局部情况，即掌握相邻节点之间剩余宽带、传播延迟、排队延迟等运行情况，以决定下一节点的运行走向。源路由计算方式，在网络运行路径中设置源节点，以通过每一个节点来掌握系统全局运行的实际情况，通过对源节点发送信息来决定整个系统的运行路径。 网络路由按对路由的要求来分，可以分为尽力而为(best-effort)路由和基于服务质量(Quality-o-fService Based)路由，尽力而为路由是面向连接或带动态性能的无连接，以保证公平性、总吞吐量和平均响应时间为目标，在当前的网络环境下来选择最优路径。而基于服务质量的路由是对各流的包基于服务质量要求选择可用路径的过程，它面向连接,带资源预留，以满足各流的连接要求，减少呼叫阻塞。因此，它着重在满足约束，希望连接的数据传输不受其它连接的动态流量的影响。问题是网络永远是动态的，节点对全局网络服务质量状态的了解不精确、不实时，对路由的确定与预计就未见得完全正确，服务质量路由的代价主要包括两方面：一方面是计算开销.因为它需要更加复杂和频繁的路由计算。另一方面则是协议开销，因为它要分布式地提供和刷新与路由选择有关的网络资源状态信息.何时进行路由选择计算？一般来说是当每一次请求来到时触发路由选择。但是,如果在两次状态刷新之间，收到许多请求，也许事先计算好路由更加有效。当然也可以在收到状态刷新信息时计算路由。同时，路由选择必须有灵活性，以免由于路由而造成某些路径拥塞、某些路径又很空闲。状态刷新的触发也可以选择不同的时机。譬如现在的状态比原来变化超过50%就触发刷新，或者是,将可用带宽按大小分级，跳了一级就触发刷新。也可以周期性地定时触发.刷新内容包括刷新消息的大小、通报的指标值的类型等都要在协议中规定。各种刷新方案各有优劣。刷新越及时，路由需要的网络状态信息就越精确，但刷新太频繁，增加网络负担。要在两个极端中折衷.在IPv6协议环境下,更多的地址和报头信息也会有助于网络路由。 3 计算机网络路由优化 路由优化，即指对路由协议、路由策略进行整合，从而达到简化复杂网络的目的。计算机网络路由优化能够有效保障网络的稳定性、安全性、伸缩性、快速收敛，进而实现网络的高性能。其中，路由过滤、策略路由是较常使用的两种计算机网络路由优化方法。路由过滤，即通过分布控制列表、重分布结合路由策略、被动接口等方式来保证路由更新时的不受干扰，以抑制某些路由不被发送与接收。而策略路由是一种基于策略的路由数据包转发机制，由路由route map(映射图)来定义策略，其使用灵活性强，能够达到网络管理者制定的标准。网络管理者可以通过route map中的match与set两个重要命令来进行网络路由优化，以实现根据目的地址、协议类型、报文大小、应用、IP源地址来选择