计算机网络路由研究分析
计算机网络应用 路由器硬件技术

计算机网络应用路由器硬件技术目前,与路由器硬件相关的技术主要表现在优化的硬件体系结构、ASIC技术及三层交换技术三个方面。
1.优化的硬件体系结构快速IP路由通常使用ATM方法,采用交叉开关方式实现端口之间的线速(交换机有足够的能力处理最小的数据封包的转发)、无阻塞的互连。
高速交叉开关技术已经十分成熟,在ATM交换机和高速交行计算机中广泛应用。
提示ATM(异步传输模式),在这一模式中,传输信息被组织成信元,同时包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现,从而实现信息的快速交换。
信元专用于ATM网络,丛原到目标传输是信元,它是一种特殊的数据结构,长度只有53个字节,其中5个字节是信元头,其它为信息段。
2.ASIC技术由于厂商需要降低成本,因此ASIC技术在路由器中得到了越来越广泛的应用。
在路由器中,ASIC可以极大地提高数据转发速度,有的用ASIC做包转发,有的则用ASIC查路由,并且已经有专门用来查找IPv4路由的ASIC芯片。
通常来说,ASIC只用于已经完全标准化的处理,但由于网络的结构和协议变化频繁,因此在相应的网络领域,出现了“可编程ASIC”。
目前,有两种类型的“可编程ASIC”,一种是以3Com公司为主的FIRE(Flexible Intelligent Routing Engine)芯片;另一种是以Vertex Network的HISC专用芯片,后者专门为通信协议处理而设计的CPU,通过改写微代码,使它具有同协议能力。
3.三层交换技术自从Ipsilon制造商在1994年推出一次路由多次交换之后,各大公司也相继推出了各自专有的三层交换技术,在综合所有三层交换技术优势后,国际互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force)终于在1998年推出了性能优越的多协议标记交换(MPLS)。
与“一次路由再交换”技术相比,MPLS多网络结构这一更高层次的三层交换技术解决了三层交换网络流量管理问题,目前这一技术的研究仍在进行。
AD HOC论文范本

学士学位论文BACHELOR DISSERTATION论文题目无线多跳ad hoc网络路由协议分析与研究学生姓名学号专业学院指导教师指导单位年月日I中文摘要无线自组网是一种临时构建的网络,由于其具有抗毁性、灵活性、自组性等特点,已经成为人们最近几年来研究的重点。
本文详细叙述了作者无线自组网路由协议方面所做的研究工作。
文章首先对无线自组网作了全面的分析,把握了网络的体系结构;然后在分析了当前的无线自组网路由协议的基础上,针对所要面向的应用的特点,作者提出了新的路由协议——LSARP。
关键词:无线自组网LSARP链路状态自适应II目录摘要 ---------------------------------------------- I错误!未定义书签。
第1章引言 --------------------------------------------------------- 11.1课题背景------------------------------------ 错误!未定义书签。
1.2国外研究现状-------------------------------- 错误!未定义书签。
1.3国内研究现状------------------------------------------------- 31.4课题研究目的------------------------------------------------- 31.5论文内容及结构----------------------------------------------- 4第2章无线自组网 ---------------------------------- 错误!未定义书签。
2.1无线自组网的定义---------------------------- 错误!未定义书签。
2.2无线自组网的发展历程------------------------ 错误!未定义书签。
基于LEACH路由的分簇算法研究

• 73•作为无线传感器网络的重要技术,WSN 路由协议是学术研究的热门话题。
LEACH 协议作为典型的的分簇算法它有很多的优点,但也有不足之处。
本文首先分析了原始的LEACH 算法。
缺点是没有考虑节点的剩余能量和位置。
在本文中,改进了缺陷,并将剩余的能量添加到考虑标准中,并且还增加了簇头之间的距离以避免形成热区域和簇头分布太密集。
通过Matlab 仿真,验证了改进的LEACH 算法可以使簇头分布更均匀,更能节省能耗,提高了网络生命周期。
1 LEACH协议LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy )全称是“低能耗自适应分簇型路由算法”,它是一种基于LEACH 协议的算法,因此被称作LEACH 算法,它作为层次型分簇路由算法,是无线传感器中很典型的代表(柳丽娜,无线传感器网络中LEACH 算法的研究和改进:吉林大学,2012)。
第一步,节点的初始化;第二步,选出网络中的簇头节点;第三步,正常部分成为簇头之后的初始化(基站的初始化,公共传感器节点的能量等),属于网络的建立阶段,并且选择簇头是在随机过程中生成的。
然后网络稳定来进行数据传输。
这属于一个循环,然后来回循环直到能量耗尽。
其中在选择簇头的过程中,首先会产生0到1的随机数值,如果产生的此数值比T(n)大,那么该节点就被选为簇首,T(n)就作为能否当选为簇头的标准。
T(n)的表达式为:(1)其中:P 是选举的簇头比例;r 是此时正在进行的轮数;G 是此时还没当选簇头的节点集合。
2 LEACH协议不足在分析了经典的LEACH 分簇算法过程中,虽然优点很多,但也存在一些缺点(唐甲东,蔡明,无线传感器网络路由协议研究-LEACH 路由协议的改进:计算机工程,2013):(1)簇头很容易产生在一些能量很低的节点上,从而会大大降低网络的寿命。
(2)簇头节点分布不均匀,有些过于集中,因此能量不能达到均衡状态。
Ad-hoc网络上的动态路由协议研究及实现

通 信 系统 与 网 络 技 术
A —o 网络上的动态路 由协议研究及实现 dhc
郝立 刚
( 国电子科技 集 团公 司第 5 中 4研 宄所 , 河北 石 家庄 00 8 ) 50 1
摘 要 :概要介 绍 了 A .o dhe网络 的概念。通过分析其 网络特点 , 述 了该种网络 对动态路 由协议 的要求。简要介 描
达到或 超过 网络承 受 能力 。
线通 信 网络将会 把 路 由功 能合 并 到 无 线 终端 上 , 节
点 间构成 动态 的 、 快速 改变 的 、 自由随 意 的 、 多跳 的 网络 , A .o 即 dhc网 络 。 同 基 于 基 站 的 网 络 相 比 , A .o网络具 有 更 强 的移 动 性 、 壮 性 、 dhc 健 自治 性 , 因
绍 了 当前 流 行 的 几 种 A .o 动 态路 由协议 及 特 点 。详 细 描 述 了 O S dhe L R路 由协议 的 术语 和 主要 思 想 。 最后 结合 工程
实践 , 绍 了实现 该 协议 过 程 中 的 关键 问题 , 在模 拟 网 络 环境 下 验 证 了谊 协议 的 正 确 性 。 介 并
种 改变 是不 可预测 和 随时发 生的 。
发展 ,P C U运算性 能 和信道 传输性 能不 断提 高 , 高性
能 的无 线计 算成 为 可 能 , 且将 会 得到 越 来越 广 泛 并
的应 用 。以前 的无线 通信 网络 都是 无线终 端接 入到 固定 基站 , 通过 基站 构成 的 固定 网络 进行 通信 , 对移
动性 的支 持 通 过 “ 动 I” 术 来 实 现 。未 来 的无 移 P技
②链 路 带宽受 限 、 量可 变 : 然近 年来无 线通 容 虽 信技术 不 断发展 , 但相 对于 有线 网络而 言 ,dhc网 A o 络 中的无线链 路 带 宽 还 是非 常 有 限 的。另 外 , 考 在 虑多点 存取 、 衰落 、 噪音 和 干 扰 条 件 等 因素 后 , 线 无 通信 的现 实吞吐量 要 比无线 电接 收装 置 的最 大传 输 速率少很 多 。因此 , 络上 的通 信 流量 可 能 会 频 繁 网
计算机网络原理 最短路径路由

计算机网络原理最短路径路由在路由选择方法中,我们经常采用的算法是:求给定网络中任意两个节点间的最短路径。
即求任意两个节点间的最小时延或最小费用的路径。
这里已知的是整个网络拓扑和各链路的长度。
求最短路径的方法有许多种,下面我们以图6-4所示的网络为例来讨论一种由Dijkstra 提出的求最短路径的算法,即寻找从源节点到网络中其他各节点的最短路径。
在本例中,设节点A为源节点,然后逐步寻找其最短路径,每次找一个节点到源节点的最短路径,直到把所有的点都找到为止。
图6-4 求最短路径算法的网络举例令D(V)为源节点(节点A)到节点v的距离,它就是沿着某一通路的所有链路的长度之和。
再令l(i,l)为节点i至节点j之间的距离。
整个算法有以下部分:(1)初始化。
令N表示网络节点的集合。
先令N={A},对所有不在N中的节点v,写出:λ(A,ν)若节点ν与节点A直接相连;D(ν)= {∞若节点ν与节点A不直接相连;在用计算机进行求解时,可以用一个比任何路径长度大得多的数值代替∞,可以使D (v)=99。
(2)寻找一个不在N中的节点w,其D(w)值为最小。
把w加入到N中,然后对所有不在N中的节点,用D(v)与[D(w)+λ(w,ν)]中较小的值去更新原有的D(v)值,即:D(v)←min[D(v),D(w)+λ(w,ν)](3)重得步骤(2),直到所有的网络节点都在N中为止。
6-2所示是对图6-4的网络进行求解的详细步骤。
可以看出,上述的步骤(2)共执行了5次,表中带圆圈的数字是在每一次执行步骤(2)时所寻找的具有最小值的D(w)值。
当第5次执行步骤(2)并得出了结果后,所有网络节点都已包含在N之中,整个算法即告结束。
最后就可得出以节点A 为根的最短路径树,如图6-5(1)所示。
从这个最短路径树可以清楚地看出从源节点A 到网内任何一个节点的最短路径。
图中,每个节点旁边括号中的数字表明该节点是在执行第几步的算法时加入到集合中去的。
三级计算机网络技术分析

三级计算机网络技术分析计算机网络技术是现代信息技术领域的重要组成部分,它涉及到数据通信、网络架构、网络安全等多个方面。
三级计算机网络技术通常指的是具有一定复杂度和规模的网络系统,它们在企业、政府机构以及大型组织中发挥着关键作用。
本文将从网络架构、数据传输、网络安全和网络管理四个方面对三级计算机网络技术进行分析。
一、网络架构分析三级计算机网络的架构通常包括核心层、汇聚层和接入层。
核心层是网络的中心,负责高速数据传输和路由决策。
汇聚层则连接核心层和接入层,起到数据汇聚和初步处理的作用。
接入层是网络的边缘,直接连接到终端设备,如个人电脑、打印机等。
1. 核心层:核心层的设计要求高可靠性和高吞吐量,通常采用高性能的路由器和交换机。
核心层的设备需要具备快速的数据处理能力和高效的路由算法。
2. 汇聚层:汇聚层的设备在功能上介于核心层和接入层之间,它们负责将接入层的数据进行初步处理,如数据聚合、访问控制等。
3. 接入层:接入层是用户直接接触的网络部分,需要考虑用户的接入方式、接入速度和接入安全。
二、数据传输分析数据传输是计算机网络技术的核心功能之一。
三级计算机网络中的数据传输需要考虑传输效率、传输质量和传输安全。
1. 传输效率:通过优化网络协议和使用高效的数据压缩技术来提高数据传输的效率。
2. 传输质量:通过QoS(Quality of Service,服务质量)技术来保证数据传输的稳定性和可靠性。
3. 传输安全:采用加密技术、防火墙和入侵检测系统等手段来确保数据在传输过程中的安全。
三、网络安全分析网络安全是三级计算机网络技术中不可或缺的一部分。
随着网络攻击手段的不断升级,网络安全技术也在不断发展。
1. 防火墙技术:防火墙是网络安全的第一道防线,它能够过滤掉恶意的网络流量和不安全的访问请求。
2. 入侵检测系统:入侵检测系统能够实时监控网络流量,发现并响应潜在的网络攻击。
3. 数据加密:对敏感数据进行加密处理,确保数据在存储和传输过程中的安全性。
Ad-hoc网络组播路由协议的研究与设计
( o t hn si t f o u igTeh oo y B i g 1 0 8 ,C ia N r C i I t u hn ) h an t C n j n
O 引 言
A —o dh e网络 ,是 由一 组带 有 无线 收发 装 置 的 移 动节 点 ,为了完成某个任 务而组 成 的一个多 跳移 动 自治 网络 系 统 。网络 内的移 动节点 除具有 主机 功能 以外 ,还具有 路 由 功能 。如果两个 移动 节点位 于无线 沟通 范围 内,那 么它们 就可 以通 过无线 信道直 接建 立连接 ,否 则将 利用 中间 的相
出反 应 ,并 通 过 在 有 时 间 限制 的方 式 下 去 修 复 和 处 理 这 些
态的变化。当节 点在指定 时 间内没有 收到某 个邻 居节点 发 来的 Heo握手信息时 ,节点就认为该邻居节点不存在了 。 l l ( )网络节点如何保证 组播 包能 够被 各组 播成 员可 靠 6
④动 态变化 的 网络 拓扑 结构 ;⑤特 殊 的信 道共 享方式 。组 播路 由协议 使无 线 多跳 网络 具备 了点 对 多点 的通 信 功能 ,
收 稿 日期 :2 1 —11 ;修 订 日期 :2 1—31 0 20 —7 0 20 —9
作者简介 :张磊 (9 9 ) 1 7 一 ,男 ,内蒙古通辽人 ,工程师 ,研究方 向为计算机 网络及 通信 ;刘经纬 (9 9 ) 1 7 一 ,男,黑 龙江双鸭 山人 ,硕 士 研究方 向为无线 自组网及无 线 Meh网络;徐海川 ( 9 3 ) s 1 7 一 ,男 ,吉林辉南人 ,高级工程师 ,研究方 向为计算 机网络及通信 。
计算机网络原理 路由器的基本工作原理
计算机网络原理路由器的基本工作原理路由器工作于OSI参考模型中的第三层网络层。
它的主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据该网络包中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址。
因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个物理地址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live)域也开始减数,并重新计算校验和。
当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。
路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。
如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优的传输路径。
由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。
网络中,每个路由器的基本功能都是按照一定的规则来动态地更新它所保持的路由表,以便保持路由信息的有效性。
为了便于在网络间传送报文,路由器总是先按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包,再将这些数据包分别通过相同或不同路径发送出去。
当这些数据包按先后秩序到达目的地后,再把分解的数据包按照一定顺序包装成原有的报文形式。
路由器的分层寻址功能是路由器的重要功能之一,该功能可以帮助具有很多节点站的网络来存储寻址信息,同时还能在网络间截获发送到远地网段的报文,起转发作用;选择最合理的路由,引导通信也是路由器基本功能;多协议路由器还可以连接使用不同通信协议的网络段,成为不同通信协议网络段之间的通信平台。
一般来说,路由器的主要工作是对数据包进行存储转发,具体过程如下:●当数据包到达路由器,根据网络物理接口的类型,路由器调用相应的链路层功能模块,以解释处理此数据包的链路层协议报头。
这一步处理比较简单,主要是对数据的完整性进行验证,如CRC校验、帧长度检查等。
●在链路层完成对数据帧的完整性验证后,路由器开始处理此数据帧的IP层。
计算机网络毕业论文计算机网络拓扑结构分析
计算机网络拓扑结构分析计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究,下面是搜集整理的一篇探究计算机网络拓扑结构的论文范文,欢迎阅读参考。
摘要:通过对计算机网络拓扑结构的概念、分类、特点的介绍,在分析其复杂网络结构的基础上,探讨出计算机网络拓扑结构模型的有效构建,对其在实际应用中的冗余设计进行了研究,提高了网络系统设计的可靠性、安全性。
关键词:计算机网络;拓扑结构;网络协议;冗余设计1、计算机网络拓扑结构的概念和分类计算机网络的拓扑结构是指网上计算机或网络设备与传输媒介所构成的线与节点的物理构成模式。
计算机网络的节点一般有两大类:一是交换和转换网络信息的转接节点,主要有:终端控制器、集线器、交换机等;二是各访问节点,主要是终端和计算机主机等。
其中线主要是指计算机网络中的传输媒介,其有有形的,也有无形的,有形的叫“有线”,无形的叫“无线”。
根据节点和线的连接形式,计算机网络拓扑结构主要分为:总线型、星型、树型、环型、网状型、全互联型拓扑结构。
如图1所示。
总线型主要是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。
此网络结构的主要优点在于其灵活简单,容易构建,性能较好;缺点是总线故障将对整个网络产生影响,即主干总线将决定着整个网络的命运。
星型网络主要是通过中央节点集线器跟周围各节点进行连接而构成的网络。
此网络通信必须通过中央节点方可实现。
星型结构的优点在于其构网简便、结构灵活,便于管理等;缺点是其中央节点负担较重,容易形成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。
树型拓扑是一种分级结构。
在树型结构的网络中,任意两个节点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。
这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。
环型拓扑结构主要是通过各节点首尾的彼此连接从而形成一个闭合环型线路,其信息的传送是单向的,每个节点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。
计算机网络原理 分级路由
计算机网络原理分级路由
随着网络规模的增长,路由器的路由表也成比例地增长。
不断增长的路由表不仅占用路由器的内存,而且还需要更多的CPU时间来扫描路由表,以及需要更多的带宽来发送有关的状态报告。
在网络不断增长的某一时刻,可能会达到这样一个点:在这个点上每个路由器不太可能再为其他每一个路由器维护一个表项。
因此,就像在电话网络中一样,不得不进行分级路由选择。
当采用分级路由选择时,路由器被划分为区域,每个路由器知道如何将分组路由到自己所在区域内的目标地址,但是对于其他区域的内部结构毫不知情。
当不同的网络被相互连接起来时,很自然地就会将每个网络当作一个独立的区域,以便让一个网络中的路由器免于必须知道他网络的拓扑结构。
对于大型的网络,两级的分层结构可能是不够的,这就有必要将区域分组,形成簇(Cluster),簇又分成区(Zone),区又分成组(Group),可以这们继续下去,直到将所有的集合名词用完为止。
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计算机网络路由研究分析
作者:金晓赛 古晓彤
来源:《数字化用户》2013年第29期
【摘 要】伴随着当前社会经济的不断发展,科技水平的逐步提高,计算机网络技术逐步
进入人们的生活,为人们提供便捷服务。面度目前网络普及程度的越来越高,路由协议、算法
及设备越来越受到人们的重视。所以,相关工作人员就需要对网络计算机的路由进行深入研
究。本文简要由路由的算法、协议、设备入手进行探讨,并分析了网络计算机路由技术的发
展,目的在于进一步提高计算机网路水平,为人们提供更为优质的服务。
【关键词】计算机 网络 路由 研究 分析
对于路由技术来讲,其是网络计算机的重要内容之一,指的是找寻把IP数据报由原始主
机向目标主机进行传递的路径的过程,就如同一个人由起点位置出发,向终点前进期间选取的
路程。假如路由技术水平较低,则对信息的传播质量及速度都会产生影响。所以,网络计算机
路由技术的研究对发展网络化、世界化模式都存在积极意义,值得相关人员进行探讨。以下简
要针对网络计算机路由技术进行分析,仅供参考。
一、路由的算法
对于路由技术来讲,网络的不断发展与计算机的大范围应用为其创造了良好的环境,当人
们在通过网络及计算机进行工作时,需要对信息传递的稳定性、安全性等提出更高的要求,所
以,网络路由技术应运而生。
针对路由的算法进行分析,其是指解决路由问题的步骤与方法。路由算法的设计原则为最
优原则,也就是选取最快捷、简单的算法,从而缩减软件资金的投入。路由算法中包含的坚固
性原则指的是保证该算法的可靠性,能够长时间使用。另外,路由算法还需要具备良好的收敛
性,也就是在出现网络突发问题时,能够计算出最好的路径。还需要注意的是,路由算法应同
各个网络的环境相适应。
伴随着路由技术的逐步发展,产生了各种算法,然而,不管什么样的算法,其最终的目的
都在于找寻最佳的路径来传递信息,进而增强网络服务质量及效率。路由的算法可以被划分成
以下两类:其一,非适应算法。其是指仅遵照某一原则选取路由设备,并不需要对网络的结构
及流量进行思考;其二,自适应算法。是指根据目前的网络情况来选取路由技术,把网络的流
量及结构都划归到考虑范畴中。
二、路由的协议
对于路由的协议,其是指在路由设备传递IP信息期间需要遵循的标准、规定。根据应用
的范畴标准,可以将其划分成两类,即内部网关协议,简称IGP及外部网关协议,简称
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EGP。对于内部网关协议来讲,其多被应用到自治体系中,也就是AS系统,而外部网关协议
则可以被应用到各个系统中。遵照路由技术的路径进行类别划分,包含的内容有:静态路由及
动态路由。静态路由指的是通过固定的路由设备、固定的网络结构等再规模较小的网络中进行
信息传递;而动态的路由则指的是网络中路由设备是互相连通的,实现了信息共享,并且设备
更新速率较快,更适用于规模较大、结构较复杂的网络中进行信息传递。
当前,在网络上较为常见的路由协议有路由信息协议(RIP)、最短路径开放式优先协议
(OSPF)及边界网关协议(BGP)三类。其中,OSPF及RIP都属于内部网关协议,剩余的一
种为外部网关协议。RIP采用的为距离向量的算法,在网络中,路由设备互相信息可以共享,
同时能够利用路由设备互换报告,进行修正。为了处理该协议的问题,相关工作人员研发了
OSPF协议,其实以链路形式的路由协议为前提,通过SPF算进行工作的,具备较强的开放
性。
三、路由器
对于路由器来讲,其指的是在不同的网络、网段进行连接的设备,通常被应用连接局域网
及广域网。路由器能够结合信息途径的状态合理选取路径,并遵照先后的顺序发送信息。伴随
着当前网路范围及规模的逐步扩张,以往路由器已经无法满足人们的需求,新型的路由器越来
越受到人们的推崇。当前,路由器已经变成了人们应用网络技术的重要设备,光纤技术代替了
电缆传输。
路由器的作用在于可以实现各网络之间的信息分组、传递及存储,同时判定信息的去向。
所以,路由器需要具备良好的网路地址判定及选取能力,其仅接受其他路由设备或者原始网站
的信息。遵照路由器性能的特点,可以将其划分成高、中、低三个档次。高端的路由器其背板
的交换性能高于40Gbps,普遍应用在网络规模较大、处理信息较多、端口较为密集的网络
中;中端的路由器其背板交换性能约在25Gbps—40Gbps之间,普遍应用在规模相对较大的网
络中。而低端路由器其背板的交换性能低于25Gbps,通常被应用在网络规模较小、处理数据
较少的网络中。
四、网络计算机路由技术的未来发展
随着网络计算机的不断应用与创新,IP路由器及交换机的融合与竞争越来越激烈,从而避
让会推动路由器的服务性能及质量更好的发展。另外,现今,路由器在进行信息管理期间逐步
趋于智能化。对于信息管理来讲,其实传输网络及分配流量的前提与基础,高质量的网络信息
管理技术是确保信息技术全球化的重要需求,如此,智能化管理就需要相关工作人员对其进行
深入探讨,路由的算法、技术等必将由机械化向策略化方向迈进。
伴随着当前社会经济的不断发展,信息化水平的逐步提高,路由技术越来越受到人们的关
注与认可。相关工作人员应对其进行深入研究,不断更新自身观念,提高技术能力及综合素
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养,从而提高路由技术的水平,保证信息传递的稳定与安全,为人们提供更为优质的服务。因
此,对计算机网络路由研究进行分析是值得相关工作人员深入思考的事情。
参考文献:
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