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計算機網路的路徑最優選擇

發布時間:2023-08-14 00:35:26

1. 計算機網路的幾題判斷題,請高手幫忙答下啊~~

1、 Internet主要由四大部分組成,其中包括路由器、主機、信息資源與通信線路;2、 TCP/IP參考模型中,傳輸層提供面向連接和非連接二種服務傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,為應用層實體提供端到端的通信功能。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP) TCP協議提供的是一種可靠的、面向連接的數據傳輸服務;而UDP協議供的是不可靠的、無連接的數據傳輸服務。3、在OSI模型中,服務定義為各層通過其SAP向上層提供的一組功能在OSI模型中,服務定義為各層間對等實體間通信的功能實現4、波特率等於每秒鍾傳輸的比特如果數據不壓縮,波特率等於每秒鍾傳輸的數據位數,如果數據進行了壓縮,那麼每秒鍾傳輸的數據位數通常大於調制速率,使得交換使用波特和比特/秒偶爾會產生錯誤。5、協議是控制對等實體之間的通信的規則 協議是水平的,服務是垂直的. 協議是"水平的",即協議是控制對等實體之間的通信的規則.6、 網路層的功能是在端節點和端節點之間實現正確無誤的信息傳送 網路層的功能:是在端節點和端節點之間實現正確無誤的信息傳送。7、 在網路互連的層次中,路由器是在數據鏈路層實現互連的設備 路由器的特點:路由器是在網路層上實現多個網路之間互連的設備。路由器為兩個或3個以上網路之間的數據傳輸解決的最佳路徑選擇。路由器與網橋的主要區別是:網橋獨立於高層協議,它把幾個物理子網連接起來,向用戶提供一個大的邏輯網路,而路由器則是從路徑選擇角度為邏輯子網的節點之間的數據傳輸提供最佳的路線。路由器要求節點在網路層以上的各層中使用相同或兼容的協議。 8、 通信子網的最高層是網路層 所謂通信子網就是計算機網路中負責數據通信的部分;資源子網是計算機網路中面向用戶的部分,負責全網路面向應用的數據處理工作;而通信雙方必須共同遵守的規則和約定就稱為通信協議,它的存在與否是計算機網路與一般計算機互連系統的根本區別。所以從這一點上來說,我們應該更能明白計算機網路為什麼是計算機技術和通信技術發展的產物了。 通信子網屬於OSI模型的第三層 網路層。網路層主要任務是通過路由演算法,為分組通過子網選擇最合適的路徑。 9、 一個路由器的路由表通常包含目的網路和到達該目的網路的路徑上的下一個路由器的IP地址 路由表中不可能包含完整路徑 路徑是動態變化的只需要知道下一個路由器的ip就可以了 ,所以是對的

2. 計算機網路 路由選擇

路由演算法分為:靜態路由演算法跟動態路由演算法(又稱為 自適應路由選擇演算法)
靜態演算法分為:泛射路由演算法(擴散法) 固定路由演算法
動態路由演算法分為: 距離矢量路由演算法 鏈路狀態路由演算法

動態路由演算法,能夠比較好的適應網路流量,拓撲結構的變化,有利於改善網路的性能,但是由於演算法比較復雜,會增加網路的負擔,開銷比較大~!

最常見的動態路由演算法有兩種其演算法是:
距離矢量演算法.每個路由器維護一張路由表(既一個矢量),他以子網中的沒個路由器為索引,表中給出了當前已知的路由器到每個目標路由器的最佳距離,以及所使用的線路.通過在鄰居之間相互交換信息,路由器不斷更新他們的內部路由表. 一個路由器針對每個鄰居都執行一個距離加法計算,就可以發現最佳的到達目標路由器的估計值,然後在新的路由表中使用這個最佳估計值以及對應的線路.

鏈路狀態路由演算法.
1: 發現自己的鄰居.在每條線路上發送一個HELLO分組,另一端的路由器即返回一個應答來說明自己是誰~
2: 測量線路開銷.在線路上發送一個ECHO分組,另一端回送一個應答,算出往返時間,除2就得到合理的估計值.
3: 創建鏈路狀態分組.該分組內容首先是發送方的標示,接著是一個序列號(Seq)和年齡(Age),以及一個鄰居列表.對於每個鄰居也都要給出這個路由器到每個鄰居的延遲.
4: 發布鏈路狀態分組.首先使用泛射法發布鏈路狀態分組,為了控制泛射過程,每個分組都寶號一個序列號,序列號隨著每一個新的分組遞增.每個路由器紀錄下他所看到的分組列表中檢查這個新進來的分組,如果是一個重復分組則丟棄,.如果一個分組的序列號小於當前所看到過的來自該路由器的最大序列號,則將它看著過時分組拒絕,因為該路由器已經有了更新的數據.
5: 計算新路由.一旦一個路由器已經獲得了全部的鏈路狀態分組後,它就可以構造出完整的子網圖了.以為每條鏈路都已經被表示出來了.然後在路由器本地運行尋找最短路徑演算法,將該演算法得出的結果安裝在路由表裡,然後恢復正常的操作.

3. 計算機網路自學筆記:選路演算法

網路層必須確定從發送方到接收方分組所經過的路徑。選路就是在網路中的路由瞎物器里的給某個數據報確定好路徑(即路由)。

一 台主機通常直接與一台路由器相連接,該路由器即為該主機的默認路由器,又稱為該主機的默認網關。 每當某主機向外部網路發送一個分組時,該分組都被傳送給它的默認網關。

如果將源主機的默認網關稱為源路由器,把目的主機的默認網關稱為目的路由器。為一個分組從源主機到目的主機選路的問題於 是可歸結為從源路由器到目的路由器的選路問題。

選路演算法的目標很簡單:給定一組路由器以及連接路由器的鏈路,選路演算法要找到一條從源路由器到目的路由器的最好路徑,通常一條好路徑是指具有最低費用的路徑。

圖 G=(N,E)是一個 N 個節點和 E 條邊的集合,其中每條邊是來自 N 的一對節點。在網 絡選路的環境中,節點表示路由器,這是做出分組轉發決定的節點,連接節點的邊表示路由 器之間的物理鏈路。

一條邊有一個值表示它的費用。通常一條邊的費用可反映出對應鏈路的物理長度、鏈路速度或與該鏈路相關的費用。

對於 E 中的任一條邊(xy)可以用 c(xy )表示節點 x 和 y 間邊的費用。一般考慮的都是無向 圖,因此邊(xy)與邊(y x)是相同的並且開銷相等。節點 y 也被稱為節點 x 的鄰居。

在圖中為各條邊指派了費用後,選路演算法的目標自然是找出從源到目的間的最低費用路徑。圖 G=(N,E)中的一條路徑(Path)是一個節點的序列,使得每一對以(x1,x2), (x2,x3),…,是 E 中的邊。路徑的費用是沿著路徑所有邊費用的總和。

從廣義上來說,我們對 選路演算法分類的一種方法就是根據該演算法是全局性還是分布式來區分的。

.全局選路演算法: 用完整的、全局性的網路信息來計算從源到目的之間的最低費用路徑。

實際上, 具有全局狀態信息裂殲的演算法常被稱作鏈路狀態 LS 演算法, 因為該演算法必須知道網路中每條鏈路的費用。

.分布式選路演算法: 以迭代的、分布式的方式計算出最低費用路徑。通過迭代計算並與相鄰節點交換信息,逐漸計算出到達某目的節點或一組目的節點的最低費用路徑。

DV 演算法是分布式選路演算法, 因為每個節點維護到網路中的所有其他節點的費用(距離)估計的矢量。

選路演算法的第二種廣義分類方法是根據演算法是靜態的還是動態的來分類。

一: 鏈路狀態選路演算法 LS

在鏈路狀態演算法中,通過讓每個節點向所有其他路由器廣播鏈路狀態分組, 每個鏈路狀態分組包含它所連接的鏈路的特徵和費用, 從而網路中每個節點都建立了關於整個網路的拓撲。

Dijkstra 演算法計算從源節點到網路中所有其他節點的最低費用路徑.

Dijkstra 演算法是磨源液迭代演算法,經演算法的第 k 次迭代後,可知道到 k 個目的節點的最低費用路徑。

定義下列記號:

D(V)隨著演算法進行本次迭代,從源節點到目的節點的最低費用路徑的費用。

P(v)從源節點到目的節點 v 沿著當前最低費用路徑的前一節點(,的鄰居)。

N`節點子集;如果從源節點到目的節點 v 的最低費用路徑已找到,那麼 v 在 N`中。

Dijkstra 全局選路演算法由一個初始化步驟和循環組成。循環執行的次數與網路中的節點個數相同。在結束時,演算法會計算出從源節點 u 到網路中每個其他節點的最短路徑。

考慮圖中的網路,計算從 u 到所有可能目的地的最低費用路徑。

.在初始化階段 ,從 u 到與其直接相連的鄰居 v、x、w 的當前已知最低費用路徑分別初始化為 2,1 和 5。到 y 與 z 的費用被設為無窮大,因為它們不直接與 u 連接。

.在第一次迭代時, 需要檢查那些還未加到集合 N`中的節點,找出在前一次迭代結束時具有最低費用的節點。那個節點是 x 其費用是 1,因此 x 被加到集合 N`中。然後更新所有節點的 D(v),產生下表中第 2 行(步驟)所示的結果。到 v 的路徑費用未變。經過節點 x 到 w 的 路徑的費用被確定為 4。因此沿從 u 開始的最短路徑到 w 的前一個節點被設為 x。類似地, 到 y 經過 x 的費用被計算為 2,且該表項也被更新。

.在第二次迭代時 ,節點 v 與 y 被發現具有最低費用路徑 2。任意選擇將 y 加到集合 N` 中,使得 N』中含有 u、x 和 y。通過更新,產生如表中第 3 行所示的結果。

.以此類推…

當 LS 演算法結束時,對於每個節點都得到從源節點沿著它的最低費用路徑的前繼節點, 對於每個前繼節點,又有它的前繼節點,按照此方式可以構建從源節點到所有目的節點的完 整路徑。

根據從 u 出發的最短路徑,可以構建一個節點(如節點 u)的轉發表。

二 距離矢量選路演算法 DV

LS 演算法是一種使用全局信息的演算法,而距離矢量演算法是一種迭代的、非同步的和分布式的演算法。

Bellman-Ford 方程:

設 dx(y)是從節點 x 到節點 y 的最低費用路徑的費用,則有  dx(y) = min {c(x,v) + dv(y) }

PS: 方程中的 min,是指取遍 x 的所有鄰居。

Bellman-Ford 方程含義相當直觀,意思是從 x 節點出發到 y 的最低費用路徑肯定經過 x 的某個鄰居,而且 x 到這個鄰居的費用加上這個鄰居到達目的節點 y 費用之和在所有路徑 中其總費用是最小的。 實際上,從 x 到 v 遍歷之後,如果取從 v 到 y 的最低費用路徑,該路 徑費用將是 c(x,v)+ dv(y)。因此必須從遍歷某些鄰居 v 開始,從 x 到 y 的最低費用是對所有鄰 居的 c(x,v)+dv(y)的最小值。

在該 DV 演算法中,當節點 x 看到它的直接相連的鏈路費用變化,或從某個鄰居接收到一 個距離矢量的更新時,就根據 Bellman-Ford 方程更新其距離矢量表。

三 LS 與 DV 選路演算法的比較

DV 和 LS 演算法採用不同的方法來解決計算選路問題。

在 DV 演算法中,每個節點僅與它的直接相連鄰居交換信息,但它為它的鄰居提供了從其 自己到網路中(它所知道的)所有其他節點的最低費用估計。

在 LS 演算法中,每個節點(經廣播)與所有其他節點交換信息,但它僅告訴它們與它直接 相連鏈路的費用。

·報文復雜性:

LS 演算法要求每個節點都知道網路中每條鏈路的費用,需要發送 O(nE)個消息。

DV 演算法要求在每次迭代時,在兩個直接相連鄰居之間交換報文,演算法收斂所需的時間 依賴於許多因素。當鏈路費用改變時,DV 演算法僅當在會導致該節點的最低費用路徑發生改 變時,才傳播已改變的鏈路費用。

·收效速度:

DV演算法收斂較慢,且在收斂時會遇到選路環路。DV演算法還會遭受到計數到無窮的問題。

•健壯性:  在 LS 演算法中,如果一台路由器發生故障、或受到破壞,路由器會向其連接的鏈路廣播 不正確費用,導致整個網路的錯誤。

在 Dv 演算法下, 每次迭代時,其中一個節點的計算結果會傳遞給它的鄰居,然後在下次迭代時再間接地傳遞給鄰居的鄰居。在這種情況下,DV 演算法中一個不正確的計算結果也會擴散到整個網路。

四.層次選路

兩個原因導致層次的選路策略:

•規模: 隨著路由器數目增長,選路信息的計算、存儲及通信的開銷逐漸增高。

•管理自治: 一般來說,一個單位都會要求按自己的意願運行路由器(如運行其選擇的某 種選路演算法),或對外部隱藏其內部網路的細節。

層次的選路策略是通過將路由器劃分成自治系統 AS 來實施的。

每個 AS 由一組通常在相同管理控制下的路由器組成(例如由相同的 ISP 運營或屬於相同 的公司網路)。在相同的 AS 內的路由器都全部運行同樣的選路演算法。

在一個自治系統內運行的選路演算法叫做自治系統內部選路協議。 在一個 AS 邊緣的一台 或多台路由器,來負責向本 AS 之外的目的地轉發分組,這些路由器被稱為網關路由器

在各 AS 之間,AS 運行相同的自治系統間選路協議。

4. 計算機網路的最短路徑演算法有哪些對應哪些協議

用於解決最短路徑問題的演算法被稱做「最短路徑演算法」,有時被簡稱作「路徑演算法」。最常用的路徑演算法有:
Dijkstra演算法、A*演算法、SPFA演算法、Bellman-Ford演算法和Floyd-Warshall演算法,本文主要介紹其中的三種。

最短路徑問題是圖論研究中的一個經典演算法問題,旨在尋找圖(由結點和路徑組成的)中兩結點之間的最短路徑。
演算法具體的形式包括:

確定起點的最短路徑問題:即已知起始結點,求最短路徑的問題。

確定終點的最短路徑問題:與確定起點的問題相反,該問題是已知終結結點,求最短路徑的問題。在無向圖中該問題與確定起點的問題完全等同,在有向圖中該問題等同於把所有路徑方向反轉的確定起點的問題。
確定起點終點的最短路徑問題:即已知起點和終點,求兩結點之間的最短路徑。

全局最短路徑問題:求圖中所有的最短路徑。
Floyd

求多源、無負權邊的最短路。用矩陣記錄圖。時效性較差,時間復雜度O(V^3)。

Floyd-Warshall演算法(Floyd-Warshall algorithm)是解決任意兩點間的最短路徑的一種演算法,可以正確處理有向圖或負權的最短路徑問題。
Floyd-Warshall演算法的時間復雜度為O(N^3),空間復雜度為O(N^2)。

Floyd-Warshall的原理是動態規劃:

設Di,j,k為從i到j的只以(1..k)集合中的節點為中間節點的最短路徑的長度。

若最短路徑經過點k,則Di,j,k = Di,k,k-1 + Dk,j,k-1;

若最短路徑不經過點k,則Di,j,k = Di,j,k-1。

因此,Di,j,k = min(Di,k,k-1 + Dk,j,k-1 , Di,j,k-1)。

在實際演算法中,為了節約空間,可以直接在原來空間上進行迭代,這樣空間可降至二維。

Floyd-Warshall演算法的描述如下:

for k ← 1 to n do

for i ← 1 to n do

for j ← 1 to n do

if (Di,k + Dk,j < Di,j) then

Di,j ← Di,k + Dk,j;

其中Di,j表示由點i到點j的代價,當Di,j為 ∞ 表示兩點之間沒有任何連接。

Dijkstra

求單源、無負權的最短路。時效性較好,時間復雜度為O(V*V+E),可以用優先隊列進行優化,優化後時間復雜度變為0(v*lgn)。
源點可達的話,O(V*lgV+E*lgV)=>O(E*lgV)。

當是稀疏圖的情況時,此時E=V*V/lgV,所以演算法的時間復雜度可為O(V^2) 。可以用優先隊列進行優化,優化後時間復雜度變為0(v*lgn)。
Bellman-Ford

求單源最短路,可以判斷有無負權迴路(若有,則不存在最短路),時效性較好,時間復雜度O(VE)。

Bellman-Ford演算法是求解單源最短路徑問題的一種演算法。

單源點的最短路徑問題是指:給定一個加權有向圖G和源點s,對於圖G中的任意一點v,求從s到v的最短路徑。

與Dijkstra演算法不同的是,在Bellman-Ford演算法中,邊的權值可以為負數。設想從我們可以從圖中找到一個環

路(即從v出發,經過若干個點之後又回到v)且這個環路中所有邊的權值之和為負。那麼通過這個環路,環路中任意兩點的最短路徑就可以無窮小下去。如果不處理這個負環路,程序就會永遠運行下去。 而Bellman-Ford演算法具有分辨這種負環路的能力。
SPFA

是Bellman-Ford的隊列優化,時效性相對好,時間復雜度O(kE)。(k< 與Bellman-ford演算法類似,SPFA演算法採用一系列的鬆弛操作以得到從某一個節點出發到達圖中其它所有節點的最短路徑。所不同的是,SPFA演算法通過維護一個隊列,使得一個節點的當前最短路徑被更新之後沒有必要立刻去更新其他的節點,從而大大減少了重復的操作次數。
SPFA演算法可以用於存在負數邊權的圖,這與dijkstra演算法是不同的。

與Dijkstra演算法與Bellman-ford演算法都不同,SPFA的演算法時間效率是不穩定的,即它對於不同的圖所需要的時間有很大的差別。
在最好情形下,每一個節點都只入隊一次,則演算法實際上變為廣度優先遍歷,其時間復雜度僅為O(E)。另一方面,存在這樣的例子,使得每一個節點都被入隊(V-1)次,此時演算法退化為Bellman-ford演算法,其時間復雜度為O(VE)。
SPFA演算法在負邊權圖上可以完全取代Bellman-ford演算法,另外在稀疏圖中也表現良好。但是在非負邊權圖中,為了避免最壞情況的出現,通常使用效率更加穩定的Dijkstra演算法,以及它的使用堆優化的版本。通常的SPFA。

5. 路由器怎麼設置優先順序

路由器怎麼設置優先順序呢?以下是我為大家准備的相關內容,希望對大家有幫助!

路由器怎麼設置優先順序

首先看路由器能不能分配網速或帶寬,要看路由器有沒有這個功能。有這功能就可以設置;

其次,那些有帶寬分配功能的路由器,一般也都是基於電腦的IP地址來進行網速或帶寬的分配。

需要先勾選「開啟IP帶寬控制」。

然後輸入寬頻的類型和總帶寬。輸入IP地址范圍及所要控制的帶寬,如果起始IP地址與結速IP地址相同的話,則表示是針對單一IP地址進行帶寬限制。

帶寬限制規則制定完成後再點擊保存就可以了。

需要注意的是一旦使用IP帶寬控制功能就要把所有的IP地址都包含進來,否則如果有設備使了不在規則范圍內的IP地址,那麼他的帶寬也是不受規則限制的。

另外,如果只是想使自己上網快的話,最好是關閉DHCP服務,讓所有接入路由器的設備都使用靜態IP地址,這樣才能利IP地址確定設備的唯一性,如果開著DHCP的話,設備每次接入WIFI所獲得的IP地址都是不一樣的,利用IP控制帶寬就不一定會便宜誰了。

拓展閱讀: 路由器工作原理

路由器(Router)是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號的設備。一起來學習一下吧!

傳統地,路由器工作於OSI七層協議中的第三層,其主要任務是接收來自一個網路介面的數據包,根據其中所含的目的地址,決定轉發到下一個目的地址。因此,路由器首先得在轉發路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在數據包的幀格前添加下一個MAC地址,同時IP數據包頭的TTL(Time To Live)域也開始減數,並重新計算校驗和。當數據包被送到輸出埠時,它需要按順序等待,以便被傳送到輸出鏈路上。

路由器在工作時能夠按照某種路由通信協議查找設備中的路由表。如果到某一特定節點有一條以上的路徑,則基本預先確定的路由准則是選擇最優(或最經濟)的傳輸路徑。由於各種網路段和其相互連接情況可能會因環境變化而變化,因此路由情況的信息一般也按所使用的路由信息協議的規定而定時更新。

網路中,每個路由器的基本功能都是按照一定的規則來動態地更新它所保持的路由表,以便保持路由信息的有效性。為了便於在網路間傳送報文,路由器總是先按照預定的規則把較大的數據分解成適當大小的數據包,再將這些數據包分別通過相同或不同路徑發送出去。當這些數據包按先後秩序到達目的地後,再把分解的數據包按照一定順序包裝成原有的報文形式。路由器的分層定址功能是路由器的重要功能之一,該功能可以幫助具有很多節點站的網路來存儲定址信息,同時還能在網路間截獲發送到遠地網段的報文,起轉發作用;選擇最合理的路由,引導通信也是路由器基本功能;多協議路由器還可以連接使用不同通信協議的網路段,成為不同通信協議網路段之間的通信平台。

路由和交換之間的主要區別就是交換發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層,即網路層。這一區別決定了路由和交換在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以兩者實現各自功能的方式是不同的。

路由器的功能

(1)協議轉換: 能對網路層及其以下各層的協議進行轉換。

(2)路由選擇: 當分組從互聯的網路到達路由器時,路由器能根據分組的目的地址按某種路由策略,選擇最佳路由,將分組轉發出去,並能隨網路拓撲的變化,自動調整路由表。

(3)能支持多種協議的路由選擇: 路由器與協議有關,不同的路由器有不同的路由器協議,支持不同的網路層協議。如果互聯的區域網採用了兩種不同的協議,例如,一種是TCP/IP協議,另一種是SPX/IPX協議(即Netware的傳輸層/網路層協議),由於這兩種協議有許多不同之處,分布在互聯網中的.TCP/IP(或SPX/IPX)主機上,只能通過TCP/IP(或SPX/IPX)路由器與其他互聯網中的TCP/IP(或SPX/IPX)主機通信,但不能與同一區域網中的SPX/IP(或TCP/IP)主機通信。多協議路由器能支持多種協議,如IP,IPX及X.25協議,能為不同類型的協議建立和維護不同的路由表。這樣不僅能連接同一類型的網路,還能用它連接不同類型的網路。這種功能雖然使路由器的適應性變強,但同時也使得路由器的整體性能降低,現在IP協議在網路中越來越佔主導地位,因此在下一代路由器(如交換式路由器)只需要支持IP協議。

(4)流量控制: 路由器不僅具有緩沖區,而且還能控制收發雙方數據流量,使兩者更加匹配。

(5)分段和組裝功能: 當多個網路通過路由器互聯時,各網路傳輸的數據分組的大小可能不相同,這就需要路由器對分組進行分段或組裝。即路由器能將接收的大分組分段並封裝成小分組後轉發,或將接收的小分組組裝成大分組後轉發。如果路由器沒有分段組裝功能,那麼整個互聯網就只能按照所允許的某個最短分組進行傳輸,大大降低了其他網路的效能。

(6)網路管理功能: 路由器是連接多種網路的匯集點,網間分組都要通過它,在這里對網路中的分組、設備進行監視和管理是比較方便的。因此,高檔路由器都配置了網路管理功能,以便提高網路的運行效率、可靠性和可維護行。

一個路由器必然有大於或者等於2的網路介面,這樣它才存在路由的功能,否則,如果只有一個介面的話,也就無所謂"尋路"了!這里說的網路介面不一定是物理上的介面,例如網卡或其他,也可以是虛擬的介面,例如隧道入口等。

如前面所描述的,一個路由器上運行的路由信息可以是靜態配置的,也可以是動態產生。前者通過手工配置完成、而後者則通過在路由器上運行跑相關路由協議的程序來根據網路狀態動態改變內核中的路由表。下面我們仔細介紹一些這兩類路由器的配置。通常,一個路由器既有靜態配置的部分,又有動態配置的部分,二者結合起來。

路由器限速設置

1、連接路由器的電腦通過登陸192.168.1.1進入路由器管理頁,在WEB管理界面中,選擇「IP帶寬控制功能」。【大多數路由器都有這項功能】

2、因為在路由器的設置中,電腦是自動從路由器獲取IP的,就是說同一台電腦每次從路由器獲取到的IP地址都是不一定相同的,因此首先要將我們從路由器獲取到的IP地址和電腦本機的MAC地址進行綁定,這樣這台電腦就會固定地從路由器中獲取到固定的IP地址。【才能做好限制某些電腦網速】

3、在綁定之前,需要了解路由器設備上連接了多少設備,以及各個設備的MAC地址,選擇的是「DHCP伺服器」,然後點擊「客戶端列表」。

4、明顯的看到連接到路由器設備的MAC地址以及獲取到的IP地址,那麼此時,選定要進行限速電腦的MAC地址,然後復制該設備的MAC地址。復制MAC地址的時候,只能使用Ctrl+C按鈕進行復制。

5、復制好MAC地址之後,就該進行MAC地址和IP地址的綁定操作了,點擊「MAC地址和IP地址綁定」,然後按照圖片的指示進行下一步操作。點擊「增加單個條目」。

6、在接下來彈出的頁面中,將已經復制好的設備的MAC地址粘貼到要填寫的功能方框選項中,粘貼的時候只能使用Ctrl+V進行粘貼,然後輸入一個IP地址,IP地址的格式為可以從192.168.1.2開始,填寫完成之後,點擊保存,一定要記住剛才填寫的IP地址。

7、接下來就能真正開始路由器的限速設置了,在打開的界面中,首先需要開啟「IP帶寬控制功能」,然後填寫網路總帶寬,這個很重要,千萬不要填錯了。

8、開始輸入需要進行帶寬限制的IP地址吧,把剛才設置的IP地址,均填入下面的IP地址池,這里填寫的IP地址是一模一樣的。

9、可以首先設置該IP的最大限制帶寬為「1000kbps」,於是選擇的就是「限制最大帶寬」,然後在右邊的方框中,點擊「啟用」。

10、然後還要保證這個IP的最小帶寬為一個固定的值,保證區域網內帶寬被合理公平地分配,這里,同樣的道理,選擇「保障最小帶寬」,然後選擇「啟用」。

11、點擊「保存」,完成所有的設置,這樣,這台電腦就一定會牢牢地遵守帶寬的限制,不會超越設置的最高網路帶寬,實現了對這台電腦的網路功能的配置。

6. 在計算機網路中,路徑選擇設置在什麼層

計算機網路這個概念太大了。TCP/IP協議中路徑選擇是在網路層即IP層,這一層主要的設備是路由器,你可以了解下路由器的功能,就不難理解了

7. 計算機網路優化是什麼意思

計算機網路理論(theory of computer network),研究計算機網路在規劃、設計、實施、測試、運行、應用、維護、管理等過程中的典型性問題及其解決方法的理論。它是一門綜合性應用科學,除直接利用通信理論與技術、計算機科學與技術之外,還涉及邏輯學、運籌學、統計學、模型論、圖論、資訊理論、控制論、模擬模擬、人工智慧、認知科學、神經網路等多種學科。
優化設計
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鑒於計算機網路規模巨大、聯系面廣、涉及因素多,通常要劃分成各種特定問題,突出主要因素、忽略或弱化次要因素,並進行概括、抽象,建立典型化模型來加以研究
組建計算機網路時,首先要解決的具體問題和理論問題。目的是在滿足應用需求和客觀約束條件下,以最少的投入(包括人力 、物力、財力、時間等),設計、建造一個安全、可靠 、有效、運行良好 、適應性強、易管理、易維護、易改造、易擴充的計算機網路,並預計回答資金回收期限以及可能獲得的最大的社會效益和經濟效益等問題。優化設計分為 3個階段 :① 需求分析與規劃階段。應對需求和環境進行調查 ,收集 、整理必要的資料與數據,包括應用目的、信息格式、通信量、響應時間、差錯率、可靠性要求、選用的標准,以及現有設備、用戶分布、地理環境、自然條件 、氣象特徵、外界影響等 ,目的是明確需求、找出關鍵環節、規劃項目的總體輪廓。②網路總體設計階段。在調查分析的基礎上,應根據應用需求,確定網路的總體框架和重要的網路參數,必須對一些重要的關鍵問題做出抉擇,如選用何種拓撲結構,設備的選型、安置和連接方法,通信介質的選擇、線路布局和容量分配,通信規程以及路由、流量和差錯控制技術,網路業務的種類、服務質量及高層協議的選擇等。③設計方案評測階段。根據評測目標。建立各種數學模型(如預測模型、優化模型、性能評價模型等),以便對網路的性能、費用、工期時限、效益概算、資金回收期限等進行分析與評價,給出技術與經濟可行性結論。如果結論達不到預計要求,應視情況,部分或全部進行重新網路優化設計。

網路體系結構
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計算機網路體系結構是一組用於規劃、設計、組建計算機網路所需遵循的原則和依據,包括層次結構、功能劃分、協議規范、過程描述等內容。對計算機網路發展最有影響的網路體系結構是國際標准化組織(ISO)建議的開放系統互連(OSI)參考模型 。它是通過體系模型、服務定義和協議規范3 個抽象級別,逐步深入、逐步細化加以制定和描述的。體系結構模型是OSI 最高級別的抽象,它從功能和概念級上建造了一個抽象的、具有層次結構的體系模型,刻畫了開放系統的整體性能 、結構要素 、行為特徵、層次關系 、數據格式等內容 。OSI 體系結構模型由應用層、表示層、會話層、運輸層、網路層、數據鏈路層和物理層等7層組成。服務定義是OSI低一級別的抽象,它更詳細地定義每層提供的服務,規定各層的外特性和層間抽象介面,但不涉及是否實現和如何實現的細節。協議規范是 OSI最低級別的抽象,它精確地定義某層實體為了協同工作和交互活動所需傳送控制信息的語義和語法,以及採用什麼樣的規程去分析、解釋和加工它們。體系結構模型進一步發展趨向是研究、制定網路應用體系結構模型,目的是為網路用戶創造良好的運行環境和開發環境。例如,一些網路專家在 OSI模型的基礎上,提出開放應用體系結構(OAA)模型的設想。OAA由操作環境和開發維護環境兩部分組成。

路徑選擇
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早期計算機領域中幾個熱門研究課題,成果多、文獻量大。路徑選擇的主要目的是在網路中選擇最佳路徑 ,將源站點發送的報文信息高速、有效地傳送到目的站點,其側重點是提高網路服務質量、減少延遲時間、降低傳輸費用。衡量路徑選擇演算法好壞的標准包括:①報文信息以最短的時間、最短的路徑或最少的費用,傳送到目的地。②演算法簡單、易於實現、適應性強(能適應網路故障和結構變化所帶來的影響)。③不過重增加網路和結點的開銷(包括處理機時間、存儲容量 、信息傳輸量等)。④有助於改善網路性能、保持穩定的吞吐率、降低平均傳輸延遲時間、均衡網路負載等。典型路徑選擇演算法有擴散式路徑選擇、隨機式路徑選擇、固定路徑選擇、自適應路徑選擇等。

控制內容
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流量控制和擁擠控制
流量控制和擁擠控制的目的是控制網路和各條通信線路上的信息流通量,保持網路處於穩定的工作狀態,以便提高網路吞吐率、減少平均延遲時間,其側重點是改善網路工作效率和資源利用率,防止擁塞和死鎖現象發生。流量控制可分為相鄰結點間流控、源結點與目的結點間流控、主機與結點間流控、主機與主機間流控四種類型。常用的控制方法有限定傳輸速率、拒收重傳、暫停發送、限定接收發送窗口大小、預約緩沖區等。用於擁擠控制的方法有預約緩沖區、限制管道流量、入網許可證、反向抑制等。
差錯控制
也是網路設計中的重要研究課題,其目的是根據應用要求、線路質量、設備性能和外界環境等因素,選擇適當的控制機制和方法,查出並糾正信息傳輸中的差錯,將其減少到允許程度之內。計算機網路中,通常採用兩種基本策略來處理信息傳輸中的差錯:①使用糾錯碼。即在要發送的信息報文中附加上足夠多的冗餘信息,使接收方不僅能夠查出、而且能夠糾正信息報文中的差錯。因信息冗餘量過大,且控制復雜,通常用於單向傳輸場合,或用作輔助措施。②使用檢錯碼。即在要發送的信息報文中附加一定的冗餘信息,使接收方能夠查出信息報文中的差錯(但不知什麼樣的差錯),並通知發送方重傳原來的信息報文。通信規程和網路協議通常採用這種方法。

協議工程
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計算機網路領域中最活躍的研究課題之一 ,目的是把軟體工程的原理和方法用於計算機網路協議的描述、實現和驗證工作 。協議工程的主要研究內容包括3 個方面:①協議形式化描述及其形式化描述語言。②協議軟體的自動生成技術及其開發維護工具。③協議一致性測試技術及其測試工具 。協議工程的研究有助於加深理解計算機網路協議,有助於提高協議軟體的生產效率,有助於改善網路協議軟體的維護管理水平。但是,協議工程與軟體工程相比,無論在研究、開發、應用的深度和廣度上說,均有距離,尚有廣闊的開拓、發展前景。

8. 計算機網路-網路層-超網

在一個劃分子網的網路中可同時使用幾個不同的子網掩碼。使用變長子網掩碼VLSM(Variable Length Subnet Mask)可進一步提高IP地址資源的利用率。在VLSM的基礎上又進一步研究出無分類編址方法,它的正式名字是 無分類域間路由選擇CIDR (Classless Inter-Domain Routing,CIDR的讀音是「sider'」)。

CIDR最主要的特點有兩個汪團:

(I)CIDR把32位的IP地址劃分為前後兩個部分。前面部分是「網路前綴」(network-prefix)(或簡稱為「前綴」),用來指明網路,後面部分則用來指明主機。因此CIDR使IP地址從三級編址(使用子網掩碼)又回到了兩級編址,但這已是無分類的兩級編址。其記法是:

            IP地址:={<網路前綴>,<主機號>}   (4-3)

CIDR還使用「斜線記法」(slash notation),或稱為CIDR記法,即在IP地址後面加上斜線「/」,然念稿後寫上網路前綴所佔的位數。

(2)CIDR把網路前綴都相同的連續的IP地址組成一個「CIDR地址塊」。我們只要知道CIDR地址塊中的任何一個地址,就可以知道這個地址塊的起始地址(即最小地址)和最大地址,以及地址塊中的地址數。例如,已知IP地址128.14.35.7/20是某CIDR地址塊中的一個地址,現在把它寫成二進製表示,其中的前20位是網路前綴,而後面的12位是主機號:

            128.14.35.7/20= 1000 0000 0000 1110 0010 0011 0000 0111

這個地址所在的地址塊中的最小地址和最大地址可以很方便地得出:找出 地址掩碼(斜線後面的數字個數是掩碼地址1的個數, 20位)中1和0的交界處 發生在地址中的哪一個位元組。現在是在第三個位元組,取後面12 都寫成0是最小地址,寫成1為最大地址。

最小地址:128.14.32.0       1000  0000 0000 1110 0010 0000 0000 0000

最大地址:128.14.47.255   1000 0000 0000 1110 0010 1111 1111 1111

以上這兩個特殊地址的主機號是全0和全1的地址。一般並不使用。通常只使用在這兩個特殊地址之間的地址。 這個地址塊共有2^12個地址(2 的主機號位數次冪) 。我們可以用地址塊中的最小地址和網路前綴的位數指明這個地址塊。例如,上面的地址塊可記為128.14.32.0/20。在不需要指出地址塊的起始地址時,也可把這樣的地址塊簡稱為「/20地址塊」。

為了更方便地進行路由選擇,CIDR使用32位的地址掩碼(address mask)。地址掩碼由一串1和一串0組成,而1的個數就是網路前綴的長度。雖然CIDR不使用子網了,但由於目前仍有一些網路還使用子網劃分和子網掩碼,因此CIDR使用的地址掩碼也可繼續稱為子網掩碼。例如,/20地址塊的地址掩碼是:1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000(20個連續的1)。 斜線記法中,斜線後面的數字就是地址掩碼中1的個數。

在「CIDR不使用子網」是指CIDR並沒有在32位地址中指明若干位作為子網欄位。但分配到一個CIDR地址塊仔陵孝的單位,仍然可以在本單位內根據需要劃分出一些子網。這些子網也都只有一個網路前綴和一台主機號欄位,但子網的網路前綴比整個單位的網路前綴要長些。例如,某單位分配到地址塊/20,就可以再繼續劃分為8個子網(即需要從主機號中借用3位來劃分子網)。這時每一個子網的網路前綴就變成23位(原來的20位加上從主機號借來的3位),比該單位的網銘前綴多了3位。

由於一個CIDR地址塊中有很多地址,所以在路由表中就利用CIDR地址塊來查找目的網路。這種地址的聚合常稱為 路由聚合 (route aggregation),它使得路由表中的一個項目可以表示原來傳統分類地址的很多個(例如上干個)路由, 路由聚合也稱為構成超網 (supemetting)。路由聚合有利於減少路由器之間的路由選擇信息的交換,從而提高了整個互聯網的性能。

CIDR記法有多種形式,例如,地址塊10.0.0.0/10可簡寫為10/10,也就是把點分十進制中低位連續的0省略。另一種簡化表示方法是在網路前綴的後面加一個星號*,如:0000101000*意思是:在星號*之前是網路前綴,而星號◆表示P地址中的主機號,可以是任意值。

前綴位數不是8的整數倍時,需要進行簡單的計算才能得到一些地址信息。表47給出了最常用的CIDR地址塊。表中的K表示2^10=1024,網路前綴小於13或大於27都較少使用。在「包含的地址數」中沒有把全1和全0的主機號除外。

從表4-7可看出,每一個CIDR地址塊中的地址數一定是2的整數次冪。CIDR地址塊多數可以包含多個C類地址(是一個C類地址的2」倍,n是整數),這就是「 構成超網 」這一名詞的來源。

使用CIDR的一個好處就是可以更加有效地分配PV4的地址空間,可根據客戶的需要分配適當大小的CIDR地址塊。假定某ISP已擁有地址塊206.0.64.0/18(相當於有64個C類網路)。現在某大學需要800個IP地址。ISP可以給該大學分配一個地址塊206.0.68.0/22,它包括1024(即2^10)個1P地址,相當於4個連續的C類(/24地址塊),占該ISP擁有的地址空間的1/16。這個大學然後可自由地對本校的各系分配地址塊,而各系還可再劃分本系的地址塊。

從圖4-25可以清楚地看出地址聚合的概念。這個ISP共擁有64個C類網路。如果不採用CIDR技術,則在與該SP的路由器交換路由信息的每一個路由器的路由表中,就需要有64個項目,但採用地址聚合後,就只需用路由聚合後的一個項目206.0.64.0/18就能找到該ISP,同理,這個大學共有4個系,在1SP內的路由器的路由表中,也需使用206.0.68.022這個項目。這個項目好比是大學的收發室。凡寄給這個大學任何一個系的郵件,郵遞員都不考慮大學各個系的地址,而是把這些郵件集中投遞到大學的收發室,然後由大學的收發室再進行下一步的投遞。這樣就減輕了v遞員的工作量(相當於簡化了路由表的查找)。

從圖4-25下面表格中的二進制地址可看出,把四個系的路由聚合為大學的一個路由(即構成超網),是將網路前綴縮短。 網路前綴越短,其地址塊所包含的地址數就越多。而在三級結構的P地址中,劃分子網是使網鉻前綴變長。

在使用CIDR時,由於採用了網路前綴這種記法,IP地址由網路前綴和主機號這兩個部分組成,因此在路由表中的項目也要有相應的改變。這時, 每個項目由「網路前綴」和「下一跳地址」組成 。但是在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結果。這樣就帶來一個間題:我們應當從這些匹配結果中選擇哪一條路由呢?

答案是:應當從匹配結果中 選擇具有最長網路前綴的路由 。這叫做 最長前綴匹 配longest-.prefix matching) ,這是因為網鉻前綴越長,其地址塊就越小,因而路由就越具體(more specific)。最長前綴匹配又稱為最長匹配或最佳匹配,為了說明最長前綴匹配的概念。

假定大學下屬的四系希望IS把轉發給四系的數據報直接發到四系面不要經過大學的路由器,但又不願意改變自己使用的P地址塊。因此,在SP的路由器的路由表中,至少要有以下兩個項目,即206.0.68.0/22(大學)和206.0.71.128/25(四系)。現在假定ISP收到一個數據報,其目的IP地址為D=206.0.71.130。把D分別和路由表中這兩個項目的掩碼逐位相「與」(AND操作)。將所得的逐位AND操作的結果按順序寫在下面:

D和 1111 1111 1111 1111 1111 11 00 0000  0000逐位相「與」 = 206.0.68.0/22 匹配

D和 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1 000 0000逐位相「與」 = 206.0.71.128/25 匹配

不難看出,現在同一個IP地址D可以在路由表中找到兩個目的網路(大學和四系)和該地址相匹配。根據 最長前綴(1的位數) 匹配的原理,應當選擇後者,把收到的數據報轉發到後一個目的網路(四系),即選擇兩個匹配的地址中更具體的一個。

從以上的討論可以看出,如果IP地址的分配一開始就採用CIDR,那麼我們可以按網路所在的地理位置來分配地址塊,這樣就可大大減少路由表中的路由項目。例如,可以將世界劃分為四大地區,每一地區分配一個CIDR地址塊:

地址塊194/7(194.0.0.0至195255.255,25)分配給歐洲:

地址塊198/7(198.0.0.0至199.255.255,255)分配給北類洲

地址塊2007(200.0.0.0至201255.255.255)分配給中美洲和南美洲:

地址塊202/7(202.0.0.0至203255.255.255)分配給亞洲和太平洋地區,

上面的每一個地址塊包含有釣3200萬個地址,這種分配地址的方法就使得IP地址與地理位置相關聯。它的好處是可以大大壓縮路由表中的項目數。例如,凡是從中國發往北美的IP數據報(不管它是地址塊198/7中的哪一個地址)都先送交位於美國的一個路由器,因此在路由表中使用一個項目就行了。

使用CIDR後,由於要尋找最長前綴匹配,使路由表的查找過程變得更加復雜了。當路由表的項目數很大時,怎樣設法減小路由表的查找時間就成為一個非常重要的問題。例如,連接路由器的線路的速率為10Gbit/s,而分組的平均長度為2000bit,那麼路由器就應當平均每秒鍾能夠處理500萬個分組(常記為5Mpps)。或者說,路由器處理一個分組的平均時間只有200s(1ns=10^-9秒)。因此,查找每一個路由所需的時間是非常短的。

對無分類編址的路由表的最簡單的查找演算法就是對所有可能的前綴進行循環查找。例如,給定一個目的地址D。對每一個可能的網路前綴長度M,路由器從D中提取前M個位成一個網路前綴,然後查找路由表中的網路前綴。所找到的最長匹配就對應於要查找的路由。

"這種最簡單的演算法的明顯缺點就是查找的次數太多。最壞的情況是路由表中沒有這個路由。在這種情況下,演算法仍要進行32次(具有32位的網路前綴是一個特定主機路由)。就是要找到一個傳統的B類地址(即/16),也要查找16次。對於經常使用的歌認路由,這種演算法都要經歷31次不必要的查找。"

為了進行更加有效的查找,通常是把無分類編址的路由表存放在一種層次的數據結構中,然後自上而下地按層次進行查找。這里最常用的就是 二叉線索 (binary trie),它是一種特殊結構的樹。IP地址中從左到右的比特值決定了從根節點逐層向下層延伸的路徑,而二叉線索中的各個路徑就代表路由表中存放的各個地址。

圖4-26用一個例子來說明二叉線索的結構。圖中給出了5個IP地址。為了簡化二叉線索的結構,可以先找出對應於每一個P地址的唯一前綴(unique prefix)。所謂唯一前綴就是在表中所有的P地址中,該前綴是唯一的。這樣就可以用這些唯一前綴來構造二叉線索。在進行查找時,只要能夠和唯一前綴相匹配就行了。

從二叉線索的根節點自頂向下的深度最多有32層,每一層對應於IP地址中的一位。一個IP地址存入二叉線索的規則很簡單。先檢查IP地址左邊的第一位,如為0,則第一層的節點就在根節點的左下方;如為1,則在右下方。然後再檢查地址的第二位,構造出第二層的節點。依此類推,直到唯一前綴的最後一位。由於唯一前綴一般都小於32位,因此用唯一前綴構造的二叉線索的深度往往不到32層。圖中較粗的折線就是前綴0101在這個二叉線索中的路徑。二叉線索中的小圓圈是中間節點,而在路徑終點的小方框是葉節點(也叫做外部節點)。每個葉節點代表一個唯一前綴。節點之間的連線旁邊的數字表示這條邊在唯一前綴中對應的比特是0或1。

假定有一個IP地址是1001 1011    0111 1010   0000 0000     0000 0000,需要查找該地址是否在此二叉線索中。我們從最左邊查起。很容易發現,查到第三個字元(即前綴10後面的0)時,在二叉線索中就找不到匹配的,說明這個地址不在這個二叉線索中。

以上只是給出了二叉線索這種數據結構的用法,而並沒有說明「與唯一前綴匹配」和「與網路前綴匹配」的關系。顯然,要將二叉線索用於路由表中,還必須使二叉線索中的每一個葉節點包含所對應的網路前綴和子網掩碼。當搜索到一個葉節點時,就必須 將尋找匹配的目的地址和該葉節點的子網掩碼進行逐位「與」運算,看結果是否與對應的網路前綴相匹配 。若匹配,就按下一跳的介面轉發該分組。否則,就丟棄該分組。

總之,二叉線索只是提供了一種可以快速在路由表中找到匹配的葉節點的機制。但這是否和網路前綴匹配,還要和子網掩碼進行一次邏輯與的運算。

「為了提高二叉線索的查找速度,廣泛使用了各種 壓縮技術 。例如,在圖4-26中的最後兩個地址,其最前面的4位都是1011。因此,只要一個地址的前4位是1011,就可以跳過前面4位(即壓縮了4個層次)而直接從第5位開始比較。這樣就可以減少查找的時間。當然,製作經過壓縮的二叉線索需要更多的計算,但由於每一次查找路由表時都可以提高查找速度,因此這樣做還是值得的。」

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