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计算机网络第6章 广域网 主要问题：网络层 路由选择：通过哪条通路将数据从源主机传到所要通信的目的主机 流量控制 两种广域网： X.25建议书的广域网 帧中继广域网 6.1 广域网的基本概念 广域网组成：结点交换机+链路结点交换机执行分组存储转发的功能；点到点连接；一个结点交换机可连接多个结点交换机。 距离：广域网可完成相隔几十或几百公里甚至几千公里的通信任务。 提供的两类服务 无连接的网络服务（数据报服务）主机可随时发送数据；分组独立地选择路由。是不可靠的。不能保证服务质量。 面向连接的网络服务（虚电路服务）先发出虚呼叫，建立一条虚电路，所有分组都必须沿着这条虚电路传送，完成后虚电路。保证服务质量。 提供的两类服务 两类服务的优缺点 6.2 路由选择机制（重点） 6.2.1 结点交换机中的路由表1. 层次结构的编址方案 6.2.1 结点交换机中的路由表2. 按照目的站的交换机号确定下一站 6.2.2 用图(graph)表示广域网 6.2.2 用图(graph)表示广域网 6.3 路由选择的一般原理 理想的路由算法具备的特点： 正确性和完整性 简单化 能适应通信量和网络拓扑的变化（*） 稳定性 公平性 费用最低 根据能适应通信量和网络拓扑的变化的特点， 分为两类： 非自适应路由选择策略（静态）简单、开销较小，不能及时适应网络状态变化。 自适应路上选择策略（动态）较复杂，但能较好地适应网络状态变化。 6.3.2 非自适应路由选择-固定路由法 系统配置时在每个结点上生成一张路由表，表上标明对每一个目的地址应走哪条链路进行转发。 路由表的关键：算出给定网络中任意两上结点间的最短通路。 固定路由法（Dijkstra) 算法步骤： 初始化：D(v)= l(1,v) //v与1直接相连 ∞ //v与1不直接相连 寻找一个不在N中的结点w，其D(w)最小：D(v) ←min[D(v), D(w)+l(w,v)] 重复步骤2，直到所有的网络结点都在N中。 非自适应路由选择-其它算法 分散通信量法赋予每条链路一个概率，当分组到达该结点时，产生一个从0.00到0.99的随机数，按其大小查表找出相应的输出链路。 特点：使网内的通信量更加平衡，从而得到较小的平均分组时延。 非自适应路由选择-其它算法 洪泛法易出现“振荡”现象；当通信量很小时，可使分组的时延最小，并具有稳健性。多用于军用网中。 随机走动法可适应负载量较大的通信。当分组到达某个结点时就随机地选择一条链路作为转发的路由。具有较好的稳健性。 6.3.3 自适应路由选择 当网络拓朴发生变化、结点或链路发生故障、带宽发生变化时，可选用此策略。 分布式路由选择策略 集中式路由选择策略 分布式路由选择策略：从时间和空间上考虑。 分布式路由选择策略 要点：每个结点周期性地从相邻结点获得网络状态信息，同时也将本结点做出的决定周期性地通知周围的结点，以不断地更新路由选择决定。 两种算法：距离向量算法（*） 链路状态算法 自适应路由选择-距离向量算法 算法步骤： 在每一个结点上有两个向量：Di=[di1, di2, …, diN]TSi=[Si1, Si2, …, SiN]T 每隔一段时间交换时延向量，修改本结点时延向量和后继结点向量：dkj=min[dki+dij]skj=i //用这个I使dki+dij最小 自适应路由选择-集中式路由选择 核心部分：网控中心NCC，它负责全网状态信息的收集、路由计算以及路由选择。 优点： 各个结点无需进行路由选择计算； 消除了路由“振荡”； 流量控制 缺点： 离NCC较近处通信量较大； 可靠性问题 自适应路由选择-混合式路由选择 集中式的路由选择策略用来寻找在稳定状态下的最佳路由，然后由NCC将路由表送到每一个结点去。孤立的路由选择策略则用来提供对局部的拥塞和故障的迅速响应。 6.4 拥塞控制 拥塞：若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏。 出现资源拥塞的条件：Σ对资源的需求可用资源 拥塞（congestion） 网络上有太多的包时，性能会下降，这种情况称为拥塞。 Fig. 5-22 拥塞产生的原因 多个输入对应一个输出； 慢速处理器； 低带宽线路。 针对某个因素的解决方案，只能对提高网络性能起到一点点好处， 甚至可能仅仅是转移了影响性能的瓶颈。 拥塞控制（congestion control）与流量控制（flow control）的差别 拥塞控制需要确保通信子网能够承载用户提交的通信量，是一个全局性问题，涉及主机、路由器等很多因素； 流量控制与点到点的通信量有关，主要解决快速发送方与慢速接