计算机网络体系结构-第4章-OSI的低三层.ppt

典型的距离向量路由算法有RIP（Routing Information Protocol）。 距离向量法的主要缺陷是其可扩展性不好： 因为每个节点的路由表中包含了到子网中所有其他节点的路由信息，相邻节点间必须交换每个路由表的所有信息； 每个节点的路由表大小几乎相同，其大小与网络规模成正比（当网络变化时，变化信息需更新到所有节点，开销很大），同时距离向量算法要求所有的节点都参加，交换的信息量大。 链路状态路由算法 在1979年以前，ARPANET一直使用距离向量路由算法，而在此之后则被替换为链路状态路由算法。 链路状态路由算法的思想： （1）发现它的邻居节点，并知道其网络地址； （2）测量到各邻居节点的延迟或者开销； （3）构造一个分组，分组中包含所有它刚刚知道的信息； （4）将这个分组发送给所有其他的路由器； （5）用Dijkstra算法计算出到每一个其他路由器的最短路径。 如何进行链路状态信息的分发是一个非常关键的问题。 其基本思想是利用扩散法： 为了便于控制，每个分组包含一个序号； 序号随着每一个新的分组而递增； 每个路由器记录下它所看到的所有（源路由器，序号）对； 当一个新的链路状态分组进来的时候，路由器在已经看到的分组列表中检查这个新进来的分组； 如果它是新的，那么除了它到来的那条线路之外，在其他的线路上全部转发该分组； 如果它是一个重复分组，则将它丢弃； 如果一个分组的序号小于当前所看到过的来自该源路由器的最大序号，则它将被当作过时的分组而拒绝。 链路状态路由算法的一个主要优点是： 每个路由器根据同样的状态信息独立地作出路由计算。 传播的链路状态信息只包含了和路由器相连的链路信息，它和网络的规模无关，具有较好的可扩展性。 典型的链路状态路由算法有OSPF（Open Shortest Path First）。 （2）集中式路由选择策略 核心是网络控制中心NCC。 优点：各节点不需进行路由选择计算，较容易得到更精确的路由最优化。 缺点：离NCC较近的地方通信量的开销较大。 另一个缺点是可靠性差。 4.3.4 拥塞控制 通信子网的某一部分到达的分组数量超出一定的阈值时，使得该部分网络来不及处理这些分组，就会使得这部分以至整个网络的性能下降。这种情况称为拥塞。 严重的拥塞会无法解脱，最后会使分组完全停止流通，既送不出去也输不进，形成死锁。 拥塞产生的因素：网络的资源容量有限引起的，但是增加网络资源并不能彻底地解决拥塞问题。比如内存中存放分组队列的缓冲区变成无限大。 拥塞与流量控制的差异： 拥塞控制的任务是确保子网能够承载所达到的流量。 这是一个全局性的问题，涉及到各方面的行为，包括所有的主机、所有的路由器、路由器内部的存储-转发处理过程，以及所有可能会消弱子网承载容量的其他因素。 与此相反，流量控制只与特定的发送方和特定的接收方之间的点到点流量有关。 流量控制的任务是，确保一个快速的发送方不会持续地以超过接收方吸收能力的速率传输数据。 流量控制通常涉及的做法是，接收方向发送方提供某种直接的反馈，以便告诉发送方另一端的情形到底怎么样。 拥塞问题的解决： 拥塞控制算法主要分为两大类：开环（Open-loop）和闭环（Close-loop）。 开环和闭环的主要区别在于是否有反馈机制。开环没有反馈，而闭环有反馈。 开环的解决方案试图用良好的设计来解决问题，它的本质是从一开始就保证问题不会发生。 它们试图在各个层次上使用适当的策略来达到这个目标。 教材中的P84 表4-2显示了各种可能会影响到拥塞的数据链路层、网络层和传输层策略。 在数据链路层： a、重传策略牵涉到一个发送方发送分组之后多久会超时，以及超时之后重传什么。 b、与此紧密相关的是缓冲策略。如果接收方只是机械地丢弃所有的乱序分组，那么这些分组将不得不被重传，从而带来了额外的负载。 c、确认策略。如果立即确认会来带额外的流量。如果进行捎带确认，则有可能导致额外的超时和重传。 一个紧凑的流控制方案将降低数据传输率，因此有助于缓解拥塞。 在网络层： a、选择使用虚电路还是使用数据报，会影响到拥塞的情况，因为不同的拥塞控制算法适用于不同的通信形式。 b、分组排队和服务策略关系到路由器是否为每条输入线路使用一个队列，是否为每条输出线路使用一个队列，或者为两者各使用一个队列。它也关系到分组的处理顺序。 c、丢弃策略，指明该丢弃哪个分组的原则。好的策略将有助于缓解拥塞的局面，坏的反之。 d、好的路由算法有助于避免拥塞，它可以将流量均