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【摘 要】随着计算机技术的不断发展,计算机网络路由协议构件化设计方法研究成为了计算机领域研究的重要内容.在传统计算机网络路由设计中,多数路由协议是建立于研究人员在遵循一定原则及目标的基础上依靠其经验设计,其路由设计中存在较多问题.在分析传统计算网络路由设计存在问题的基础上,对计算机网络路由协议构件化设计方法进行研究,并应用AODV、DSDV协议对计算机网络路由设计原理进行验证,证明了该路由协议构件化设计的可行性及有效性.
【关 键 词】计算机网络；路由协议；构件化设计
1传统计算机网络路由协议构件化设计存在的问题
在计算机网络中,其网络路由协议设计多是由研究工作人员或计算机工程师遵循一定的原则,按照既定目标,在其自身经验基础上进行开发而形成的.一般计算机网络路由设计工作人员是综合考虑网络路由协议应用环境及预期性能所设计而成,多采取自上而下的设计方式,这种传统的计算机网络路由协议设计方法存在着一定问题,主要表现在以下三个方面：第一,无法实现对协议进行全面分析及调试,因计算机网络路由协议其复杂性较高,且路由协议实现的软件及硬件研究费用较高,导致很多设计者无法完全实现其最初设计目标,只有部分设计在计算机网络系统中被应用,大部分协议设计无法实现；第二,因计算机网络路由设计者无法对众多路由协议进行跟踪,众多被提出的路由设计方案无法引起关注,其研究成果无法得到最大限度的应用；第三,网络路由设计人员在协议设计过程中为简化应用场景与预期性能目标,导致路由协议在实际应用中无法达到预期目标.
2计算机网络路由协议构件化设计方法
针对传统计算机网络路由协议设计中存在的问题,提出计算机网络路由协议构件化设计方法,在开放式计算机网络路由协议设计框架下将路由协议划分为多个构件,以标准化构件行为及构件组装兼容性保障该方法的可行性与有效性.
2.1计算机网络路由协议构件化分解
按照计算机网络路由协议构件化设计研究的思想,为保证所设计的网络路由协议可以在大部分网络环境中应用,需要将计算机网络路由协议进行分解,分解为若干构件,并将每个构件视为独立部件进行设计并验证,保证路由协议设计的可行性及有效性.在研究中,以不同功能核心为标准,将计算机网络路由协议按照分解为若干构件,构件主要包括网络拓扑信息采集构件、路由维护构件、路由算法构件、报文转发构件、组装与评估引擎构件.在计算机网络路由协议构件化设计方法中,网络拓扑信息采集构件主要承担着网络拓扑信息维护、网络链路特征信息维护,为网络路由选择计算提供一定支持；路由维护构件主要承担着网络路由数据库监控与维护功能；路由算法构件则是在路由度量标准与拓扑数据库的基础上按照一定计算方法获得的最优路径,并将其计算信息导入到信息数据库中；报文转发构件的主要功能在于为报文接收,对报文转发选择出最优路径；组装与评估引擎构件的主要功能在于组装不同构件,保障构件兼容性.
2.2计算机网络路由协议构件行为标准化设计
在计算机网络路由协议构件方法中将路由协议分解为若干构件,通过不同构件组装获取路由协议,然而将不同路由构件构成同一个计算机网络路由协议,则其构件行为则应进行标准化操作,其标准化设计,直接影响着路由构件化设计的质量及有效性.
2.2.1路由协议构件网络拓扑信息采集构件标准化设计
网络拓扑信息采集构件其主要任务为网络拓扑信息及网络链路特征信息维护等,并将其信息导入到拓扑信息数据库中,并为路由选择计算提供一定的支持,进行网络拓扑信息采集构件标准化设计,其行为主要如下：在网络拓扑信息采集构件接收到邻节点Hello报文后,如邻节点其邻接信息中不存在本节点,尚未建立邻接关系,则构件将邻节点信息存入到了邻接关系表中,并发出应答报文；在收到邻节点Hello报文后,如邻节点其邻接信息中存在本节点,具备邻接关系,则构件将邻节点信息传递给路由维护构件,实现邻居关系维护；通过提取报文中所存在的报文链路信息,并通过对比拓扑信息数据库,如发现拓扑信息库中存在该链路信息则进行更新,如不存在该链路信息则将其视为标准存储格式并存入拓扑信息数据库；将采集所获得得路由信息传递给路由算法构件,并选择出最优路径；网络拓扑信息采集构件广播路由信息及链路信息.
2.2.2路由维护构件标准化设计
路由维护构件获取无有效路径报文节点信息后广播其节点控制信息符文,如路由维护构件承担着本节点到下一节点链路维护任务,则发送报文后发送应答请求报文,保证报文准确接收；如路由维护构件其应答报文请求次数超过设计最大次数,则认为链路断开,并发布链路断开信息.
2.2.3路由算法构件标准化设计
构路算法构件中如应用链路状态算法,则如链路信息出现变化时,则会推动路由算法构件从链路信息数据库中提取链路信息,并构建网络拓扑计算,将新出现路由于路由表中更新；如采取距离向量算法,则会有拓扑采集构件提取控制报文中路由信息传递给路由算法构件,路由算法构件通过路由表查找其节点有销路由,如不存在该路由信息则进行添加.
2.2.4报文转发构件标准化设计
报文转发构件定义如下图所示：
图1报文转发构件标准化定义（下转第134页）
（上接第49页）报文接收模块在接收到邻节点发送报文后,通过对报文接收记录表与报文源节点地址查询,给出是否接收过该报文的判断,如接收过该报文则丢掉接收报文,如未接收过该报文则将进行记录,转由其他模块处理.
2.3路由协议构件组装兼容性验证
在进行路由组装过程中,要求其网络路由协议构件具有兼容性,将一致性、最优性、无环性作为路由协议构件组装兼容性标准,采取模块验证技术,对路由协议构件化设计进行验证,充分保证路由协议构件化设计的可行性与有效性.
3计算机网络路由协议设计方法原理验证
为保证计算机网络路由协议设计方法的可行性与有效性,将无线组织网络中AODV、DSDV协议按照构件化设计方法进行构件化设计原理验证,通过研究后证明了计算机网络路由协议设计方法的可行性与有效性,且其设计方法适用于大多数网络环境,设计效率较高,综合优势明显.
4结语
在计算机研究领域,进行计算机网络路由协议设计工作是其研究重要课题.在传统计算机网络路由设计中,大多数路由协议设计存在的问题较多,其路由协议设计无法达到相应目标.本文提出计算机网络路由协议构件化设计方法,通过将路由协议划分为多个构件,通过设置构件标准,验证构件兼容性,并应用AODV、DSDV协议,对路由协议构件化设计方法的可行性与有效性进行了充分验证,该设计方法综合优势明显,未来应用前景广阔.
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[责任编辑：陈双芹]