常见的路由表生成算法

本文介绍了路由表的基本概念,包括路由节点、接口、路由表和路由条目,并详细阐述了静态路由与动态路由的区别。接着讲解了距离向量算法、链路状态(LS)算法及其实施步骤,以及Dijkstra最短路径算法。最后,讨论了路由收敛的概念及其在网络中的作用和触发条件。

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基本概念
路由节点:一个具有路由能力的主机或路由器,它维护一张路由表,通过查询路由表来决定向哪个接口发送数据包。
接口:路由节点与某个网络相连的网卡接口
路由表:由很多路由条目组成,每个条目都指明去往某个网路的数据包应该由哪个接口发送,最后一条是缺省路由条目
路由条目:路由表中的一行,每个条目主要由目的网络地址,子网掩码,下一跳地址,发送接口四部分组成,如果要发送的数据包目的网络地址匹配路由表中的某一行,就按规定的接口发送到下一跳地址。
缺省的路由条目:路由表中的最后一行,主要由下一跳地址和发送接口两部分组成,当目的地址与路由表中的其他地址都不匹配的时候,就按缺省路由条目规定的接口发送到下一跳地址。
可以用route查看路由表。
这里写图片描述

主要算法
大的方向分为静态路由和动态路由,也可称为非自适应路由选择和自使用路由选择。
静态路由特点:简单和开销较小,但不能适应网络状态的变化。适用简单的小网络,可人工配置每一条路由。
动态路由特点:较好的适应网络状态的变化,但实施起来比较复杂,开销也较大。使用较复杂的大网络。
Internet选择的是动态路由。
距离向量算法
步骤:
(1)对地址中为X的相邻路由器发来的数据报,先修改此报文的所有项目:把“下一跳”的字段中地址都改为X,并把所有的“距离”字段的值加1(见后面解释1)。每一个项目都有三个关键数据,即:到目的网络N,距离是d,下一跳路由器是X。
(2)对修改后的数据报的每一个项目,进行以下步骤:
①若原来的路由表中没有目的网络

### 路由表生成的详细流程 路由表生成过程主要依赖于两种方式:静态路由配置和动态路由协议。以下是详细的生成流程及其相关内容: #### 静态路由表生成 静态路由是由管理员手动配置的,通常用于小型网络环境或作为默认路由的一部分。其生成步骤如下: 1. **定义目的网络地址 (Destination)** 和子网掩码 (Genmask),这决定了哪些流量会被导向特定路径[^2]。 2. 设置下一跳地址 (Gateway) 或者直接连接的接口 (Iface)[^2]。 3. 添加标志位 (Flags),例如 U 表示条目有效,G 表示需要经过路由器转发[^2]。 #### 动态路由表生成 动态路由表通过运行路由协议自动生成常见算法包括 Dijkstra、Bellman-Ford 和 SPF(Shortest Path First)。以下是基于 SPF 的动态路由表生成流程: 1. **初始化阶段** - 各节点启动后广播自己的直连链路状态信息给邻居节点[^3]。 2. **收集链路状态信息** - 每个节点接收到邻居发来的链路状态信息后,将其保存到本地数据库中,并更新自身的拓扑视图。 3. **构建最短路径树** - 使用 SPF 算法以自己为根节点构建一棵最短路径树,计算出到达各个目的地的最佳路径。 ```c void spf_algorithm(Node *root, Graph *graph) { PriorityQueue pq; root->distance = 0; enqueue(&pq, root); while (!isEmpty(pq)) { Node *current = dequeue(&pq); for each neighbor of current { int new_distance = current->distance + weight(current, neighbor); if (new_distance < neighbor->distance) { neighbor->distance = new_distance; neighbor->previous = current; updatePriorityQueue(&pq, neighbor); } } } } ``` 4. **填充路由表** - 将最短路径树中的结果转化为具体的路由表条目,包括 Destination、Genmask、Gateway 和 Iface 字段。 #### 图表说明 虽然无法提供实际图片,但可以通过文字描述一个简单的流程图结构: ``` Start -> 初始化节点 -> 广播链路状态 -> 收集邻近节点信息 -> 构建最短路径树 -> 更新路由表 -> End ``` --- ###
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