【网络协议】聊聊网络路由相关算法

如何配置路由

路由器是一台网络设备，多张网卡，当一个入口的网络包到达路由器时，会根据本地的信息库决定如何正确的转发流量，通常称为路由表

路由表主要包含如下 核心思想是根据目的 IP 地址来配置路由

• 目的网络：要去哪
• 出口设备：将包从那个口扔出去
• 下一跳网关：下一个路由器的地址

ip route add 10.176.48.0/20 via 10.173.32.1 dev eth0
要去10.176.48.0/20 网络，从eth0端口出去，经过10.173.32.1。

如何配置策略路由

但是实际上可能根据不同的策略进行配置
ip rule add from 192.168.1.0/24 table 10
从网络192.168.1.0/24来，使用table10中的路由表。
虽然我们可以通过静态配置路由的方式，但是这种方式是不灵活的，所以，一般使用的是动态路由算法。

动态路由算法

动态路由算法，其实在网络中就是一个图结构，计算不同路由器之间的路径，找到最短路径。知道求最短路径常用的有两种方法，一种是 Bellman-Ford 算法，一种是 Dijkstra 算法。在计算机网络中基本也是用这两种方法计算的。

距离矢量路由算法

矢量路由其实是使用Bellman-Ford算法，本质每个路由器会存储一个路由表，一个是到目标路由器，走那条线出去，还有距离目标路由器的距离。
由此可以看出，如果一旦网络结构更新的话，那么整个网络就需要全部更新路由器信息，代价非常大。并且由于网络是不稳定的，一旦出现路由器挂掉，无法及时获取对应路由器的在线状态。

所以本算法只适用于小规模，限制了距离矢量路由的网络规模。

链路状态路由算法

链路状态路由，其实是每次启动一个路由器，都会计算周边路由器的距离，然后进行全局广播，每个路由器会构建一个完整的图，使用Dijkstra算法 找到两点之间最短的路径。

不像距离距离矢量路由协议那样，更新时发送整个路由表。链路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑，这使得更新信息更小，节省了带宽和 CPU 利用率。而且一旦一个路由器挂了，它的邻居都会广播这个消息，可以使得坏消息迅速收敛。

动态路由协议

1. 基于链路状态路由算法的 OSPF

OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先）是基于链路状态路由协议。
内部网关协议重点是找到最短路径，在一个组织内部，路径最短往往优先。也可能会出现多个最短路径，那么就是等等价路由。
这种方式针对大流量可以进行分摊。实现高吞吐量的接入层设计。

2. 基于距离矢量路由算法的 BGP

小结

本篇主要简单介绍了路由相关信息，路由分为静态路由和动态路由，静态路由可以配置不同的策略，但是不够灵活，动态路由有距离矢量算法和链路状态算法，基于两种算法产生两种协议，BGP协议和OSPF协议。