计算机网络的路由算法与性能优化研究

　随着社会的发展需要，计算机单一的发展方式已经跟不上时代的发展要求，为了更好的促进社会的发展，人们尝试将计算机网络与电话、电报等联系在一起，并逐步发展到今天。有线网络和无线网络被广泛应用在各行各业中，已经覆盖全球范围。现在越来越多的人在使用计算机网络，它给人们的生产和生活都带来了极大的方便。计算机网络广泛应用的同时，也在不断的进行技术的更新和设施的完善，计算机运行的速度与过去相比，已经非常高。视频点播对数据的传输速率具有较高的要求，而语言的传输速率则不能够高于临界值，在现今发展的计算机网络中已经被成功的解决，计算机网络路由的应用起着关键性的作用，对计算机网络的发展具有非常重要的意义。
　　1 计算机网络路由器的概述
　　计算机网络应用日益普及，已经成为人们工作和生活中不可或缺的部分。正是因为如此，互联网中IP服务已经无法满足人们的需求，因此，我们应该尽快提高互联网的服务质量，而计算机网络路由正是计算机领域发展的关键，加强对计算机网络路由的研究，促进计算机网络的发展。目前计算机网络的发展规模越来越大，网络信息的传播需要依赖于网络，而现今社会的信息流量越来越大，对网络路由的承载能力也有了更高的要求，而路由算法的复杂化也给计算机网络的发展带来了挑战。路由算法的作用是为了寻找最佳路径对数据信息进行传递，从而提高网络资源的利用率。计算机路由的选择也是一个非常复杂的过程，要考虑计算机网络组合优化的问题，保证计算机网络性能的高效和稳定。
　　计算机网络路由优化开始于对计算机网络的研究，并逐步渗透到计算机网络的领域中。为了提高计算机网络资源的利用率，减小信息传输的时延，在计算机网络路由选择的过程中，根据其网络的拓扑结构和链路的容量选择最佳的传输路径来达到提高资源利用率的目的。近几年来，随着计算机技术的发展，大型网络系统应用越来越广泛，使得计算机网络路由器的分析计算变的更加的复杂。对于计算机网络来说，在广域网中，实时流必须面向所连接的路由，且在传输的过程中要连接终端用户，且必须按照正确的顺序和逻辑关系进行数据的传输，保证计算机网络的性能。终端用户之间需要一条网络路径，这条路径需要包括开关和链路，相同的数据采用同一条路径并按照先后顺序进行数据的传输。路由约束主要是依据服务质量和带宽两个方面来进行分类，服务质量的路由约束主要包括路径约束、链路约束等，带宽的路由约束主要包括CPU带宽和链路带宽。
　　2 路由算法的设计原则和分类
　　2.1 路由算法的设计原则
　　计算机网络路由是计算机重要的组成部分，因此，计算机网络路由应该遵循一定的计算规则，只有这样才能解决在信息传输过程中遇到的路由问题。
　　（1）路径选择最有性。计算机网络路由在路由算法的选择过程中要选择最佳的传输路径，保证计算机网络信息传输速率的高效性。
　　（2）算法的简洁性。计算机网络要求具有非常的计算速率以及数据的传输速率，因此，要求路由算法具有更高的效率，在设计时要具有简洁性，在保证计算机网络性能的同时，减少成本的开销。
　　（3）路由算法的稳固性。计算机网络要求路由算法具有一定的坚固性，即使在不可预料的环境下也要能够进行正常的运行，否则将会给计算机网络的运行带来巨大的损失。因此，路由算法的设计必须要能够保证计算机网络的安全可靠运行。
　　（4）快速收敛的原则。计算机网络会存在突发性事件，这时路由器会处于可用或不可用的状态，路由器会进行信息的更新，并通过链路传输到整个网络，选择最佳路径，避免路由算法收敛慢导致网络中断。
　　（5）路由算法的灵活性。路由算法应该具有普遍的适用性，能够应用在各种网络环境中，为网络的中信息的传输选择最佳的路径，当网络中出现故障时，路由器应该能够及时发现问题并将信息反应给工作人员，及时进行检修，保证路由器的正常工作。
　　2.2 路由算法的分类
　　（1）非自适应算法一般是指通过遵循路由算法选择路由，而不通过不测量当前网络的拓扑结构和交通流量来选择。计算机网络根据中心节点通过最佳路由算法来获取节点间的最佳路由并在每个节点建立稳定的路由表，在网络拓扑改变的状态下在各个路由相关节点装入路由表或人工修改路由表。
　　（2）自适应算法根据网络当前状态信息来选择路由以适应网络流量的变化。当前能够提供的路由信息将会在整个网络中进行传输，为了确保自适应路由选择的顺利进行，应该根据路由选择协议来计算最短路径并且定义路由的选择方式。目前，在我国的计算机网络中使用最广泛的路由选择协议主要是链路状态路由选择协议和距离向量路由选择协议。链路状态路由选择协议只发送自身链路状态的部分，距离向量选择协议将全部信息发送到整个网络上。链路状态算法发送的信息量少且不易发生路由循环的现象，且具有较强的CPU处理能力和内存空间，同时这些也导致其具有更高的成本，因此，在计算机网络的路由选择过程中不仅要考虑其性能，也要考虑成本，从整体上选择更加合适的路由应用。
　　3 计算机网络的管理功能
　　3.1 故障管理
　　故障管理一般是指在路由管理中及时的发现路由问题，及时进行检测并采取有效的措施及时解决所遇到的各种问题。在网络管理中，故障管理能够快速反应网络中存在的问题，从而找到发生故障的部分，并进行解决。
　　3.2 配置管理
　　主要是指发现和设置网络的过程，通过对网络的设置过程对网络数据进行配置，并对配置的数据进行访问，及时反馈所得到的信息，方便网络管理人员对网络的管理和控制，保证计算机网络的运行。通过比较存储系统中的数据与当前网络中正在使用的数据，从中发现配置中存在的问题，及时反应给网络工作人员，及时对网络进行调整。配置管理一般具有以下三方面的作用：能够方便快捷的获得网络当前的运行状态；为设备的修改提供有效的数据依据作为技术支持；提供存储数据并能够根据相关数据制作成报告，为工作人员的工作提供了极大的方便，提高工作人员的工作效率，避免查阅资料时浪费不必要的时间和精力，更好的投入到当前的工作中。
　　3.3 安全管理
　　随着时代的发展，人们越来越重视 网络数据的信息安全，注重隐私的保护。因此，计算机网络的安全已经成为人们越来越关注的话题，这也就要求计算机网络工作人员在网络的管理方面要采取有效的措施保证计算机网络信息访问的科学性和合理性，完成网络保护管理对象等各个方面的安全。
　　4 总结
　　在当今信息、计算机技术高速发展、数据信息爆炸式的数字化时代，路由器技术在计算机网络中扮演着重要的角色，对时代的进一步发展起着重要的推动作用。为了提高计算机网络的性能，我们应该对路由器的技术进行进一步的研究，在路由算法、协议等方面要加大投入的力度，促进路由技术的发展，从而推动计算机网络技术的快速进步，带动社会主义经济的飞速发展。
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　　作者简介：付欣（1980.04.10-），硕士，研究方向：计算机相关专业。