高連崇 濟南外國語學(xué)校
隨著科學(xué)技術(shù)的進步,計算機網(wǎng)絡(luò)得到了極大的普及。計算機網(wǎng)絡(luò)通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)等,已經(jīng)覆蓋了世界的每個角落,其規(guī)模龐大,在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)功能的日益豐富,網(wǎng)絡(luò)路由在運行過程中面臨的挑戰(zhàn)也越來越多,相關(guān)科研人員也在不斷加強網(wǎng)絡(luò)路由的研究,希望能夠滿足未來的需求。
在發(fā)展早期,網(wǎng)絡(luò)路由主要通過電報、電話、廣播來提供服務(wù)。在計算機技術(shù)的發(fā)展下,各類有線網(wǎng)絡(luò)、大型網(wǎng)絡(luò)、多機聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),使得路由技術(shù)的劃分也越來越細化。從接入網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)來看,可以將計算機網(wǎng)絡(luò)路由分為有線路由、無線路由與計算機路由系統(tǒng)。早期計算機聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單,可以使用拓撲模型來進行優(yōu)化,然而目前的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度越來越高,需要依靠新的技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)路由算法是由分級式、分布式、源路由算法組成。分級式算法需要將節(jié)點劃分為不同的級別,每一個節(jié)點對應(yīng)自身局部,對于級層外節(jié)點很少涉及;分布式算法是基于相鄰節(jié)點只對局部情況了解的前提條件下,需要根據(jù)延遲、帶寬、傳播要求來進行判斷;源路由算法則是假定任何一個節(jié)點都了解網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài),以此來決定信息發(fā)送路徑,該種算法可以采用鏈路協(xié)議與距離向量來獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
從通信方式來看,信息流的傳播有單播、廣播以及組播幾種方式,在建立好網(wǎng)絡(luò)連接之后,需要選擇合理的通信方式。單播就是一對一傳播,即利用路由器和交換機對數(shù)據(jù)進行單向傳播,該種傳播方式目標地址單一、確定,可以滿足傳播的針對性和獨特性,反饋和響應(yīng)非常及時。單播路由協(xié)議是通過路由器將到網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)上某一位置的單播及單播路由選擇通信從源主機轉(zhuǎn)發(fā)到目標主機。廣播即向每臺主機中發(fā)送相同的信息,不需要特別選擇路徑,維護方式簡單、費用成本低廉,對服務(wù)器的運行要求也不高,但是沒有個性化的服務(wù);組播是一種一對多的傳播模式,這種傳輸模式發(fā)展相對較晚,但是具有廣播、單播的優(yōu)勢,服務(wù)器負擔低,不會受到寬帶限制的影響,可以為人們提供精準、豐富的服務(wù),應(yīng)用范圍非常廣泛。
在資源因素的制約下,計算機網(wǎng)絡(luò)路由的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定和服務(wù)質(zhì)量之間時常會出現(xiàn)矛盾,為了滿足用戶的服務(wù)要求,需要借助于網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)來調(diào)整傳輸質(zhì)量和傳輸速度。如果需要滿足快速高效的目標,可以應(yīng)用Best-effort路由,具有較高的流速和吞吐量;如果需要提高服務(wù)質(zhì)量,則可以采用Quality-of-Service-Based路由,以服務(wù)為基礎(chǔ),提升鏈接數(shù)據(jù)的完整性。
對于路由優(yōu)劣的評價通常是用跳數(shù)表示的,也可以利用相應(yīng)的傳輸能量進行衡量。在投遞過程中,投遞率是一個十分重要的性能指標,其是目的節(jié)點收到報文數(shù)與源節(jié)點發(fā)送報文數(shù)的比值。通常情況下,針對高密度圖的路由計算方式,相應(yīng)的投遞率就比較高。
ATM交換機與IP路由器之間的融合競爭發(fā)展,進一步促進了路由服務(wù)質(zhì)量和速度的改善。就目前來看,關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究重點,開始轉(zhuǎn)化至處理速度方面,各類新型路由器得到了廣泛的應(yīng)用。發(fā)展到至今為止,IP路由器已經(jīng)全面取代傳統(tǒng)電路交換模式,成為現(xiàn)階段通信發(fā)展的核心力量,路由器的服務(wù)要求也逐步擴大。為了滿足各類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安排,要針對電話、廣播、電信、互聯(lián)網(wǎng)、電視做出及時有效的響應(yīng),還需要配以系統(tǒng)的服務(wù)支持。在未來,計算機網(wǎng)絡(luò)路由會朝著三網(wǎng)合一的方向發(fā)展,為了滿足這一要求,必須要研發(fā)出質(zhì)量過硬的網(wǎng)絡(luò)路由系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)傳輸與網(wǎng)絡(luò)流量分配的一項基礎(chǔ)條件就是路由器信息管理,為此,需要科學(xué)選擇網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)與信息管理技術(shù)。就現(xiàn)階段的信息產(chǎn)業(yè)來看,網(wǎng)絡(luò)與信息流量控制還是基本依靠人工,自動化、智能化發(fā)展還處于初級階段。在未來,需要將智能化、自動化趨勢納入到規(guī)劃中,提高計算機網(wǎng)絡(luò)路由的服務(wù)質(zhì)量。目前,業(yè)界開始日益關(guān)注流量工程與基于策略的管理問題,流量工程就是利用算法將某時期網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)顯示出來,采用全局約束手段進行控制,以滿足大局優(yōu)化的目的;基于策略的管理則是借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息交換,促進路由算法的策略化發(fā)展,讓網(wǎng)絡(luò)行為變得更加人性化。
計算機網(wǎng)絡(luò)極大普及的同時,也帶了新的挑戰(zhàn)。路由是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一項非常重要的基本功能,也是未來網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化發(fā)展服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。我們應(yīng)著眼于優(yōu)化算法,提高傳播效率,并依靠智能化和自動化技術(shù)的發(fā)展為其升級。計算機網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究與發(fā)展必將擁有更廣闊的前景。
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