关键词:
路由协议
算法
图论
摘要:
随着计算机网络技术的发展和应用,现有网络负载的不断增加,使得网络传输能力受到极大的挑战。如何提高现实网络的传输性能,实现信息在网络传递中具有有效性、实时性、高效性等,已被研究人员和网络软硬件服务商广泛重视。对此人们根据实际应用特点,提出大量有针对性的信息路由算法,利用最短路径路由算法与技术,实现减少数据分组的转发次数和控制分组数量,降低网络开销,缩短分组传输时延,满足实际应用要求。最短路径算法一直是代数学、信息科学、计算机科学、控制学等学科研究的主要课题。特别是为现代代数学中的矩阵理论、图论、拓扑理论等其他学科的研究提供基础理论。常见的最短路径算法包括:Dijkstra算法、Bellmanord算法、快速最短路径算法、启发算法、双端队列的标识修正算法、智能算法等。在实际应用中一般可以通过优化网络的拓扑结构和设计最佳路由策略来提高网络传输能力。由于更改已知网络的拓扑结构比较困难且开销较大,基于复杂网络最佳路由策略的研究无疑具有极大的理论意义与实用价值。目前国内对Bellmanord和Dijkstra算法进行研究,在对其算法的改进、模型仿真等方面取得许多成果;而在实际应用上,由于版权、专利等方面的限制,对于许多成功的解决方案,大多数人们对其中网络路由过程却无法深入了解。可见,将算法的理论研究和实际应用紧密结合,以开放源代码的形式,推动计算机网络路由技术的普及与提高尤为重要。基于上述观点,本文作者在深入分析研究计算机网络路由协议原理及技术基础上,首先利用图论与拓扑理论、布尔代数理论,对Bellmanord和Dijkstra算法提出在一定条件下的性质的证明,同时应用所得出的结论,对路由算法进行重新改进。应用改进后算法,在Sun Solaris系统上采用C程序设计语言,设计开发应用于TCP/IP网络中相应的路由函数库。所设计开发的路由软件函数库,不仅实现在TCP/IP网络中信息通讯所要求的动态路由功能,并且具有在不同网络系统平台中有效的移植和扩展能力。同时也为同构和异构的互联网络信息有效的路由处理提供有意的尝试。