《路由协议原理》PPT课件

1,路由协议原理,2,路由原理与协议,目标内容路由基本原理路由与交换路由协议的分类RIP路由协议OSPF路由协议IS-IS路由协议BGP路由协议,3,路由基本原理,路由组成路由设计目标路由度量路由算法,4,路由组成,路径确定数据转发,5,路由设计目标,最佳性简单性和低负载健壮性和稳定性快速收敛灵活性,6,路由度量,路径可靠性时延带宽负载,7,路由算法,V-D算法SPF算法,8,路由选择,精确匹配（Exactmatchfirst）接近匹配(Closestmatch)缺省网关(Defaultgateway)放弃(Giveup),9,路由与交换的区别,工作OSI层次不同操作速度不同对广播的处理不同使用的地址结构不同,10,路由协议分类,静态或动态路由单路由或多路由,11,路由协议分类（续）,平坦或分层路由主机智能路由或路由器智能路由,12,路由协议分类（续）,域内或域间路由链路状态或距离矢量路由,13,复杂网络,路由协议必须能够适应不断变化和增长的网络环境,14,距离向量路由协议,周期性地更新收敛慢,15,距离向量路由协议扩展性,扩展性相关因素收敛性更新流量度量限制跳数限制延时,16,链路状态路由协议,链路状态的更新收敛快,17,链路状态路由协议扩展性,扩展性相关因素很高的内存消耗收敛性链路状态流量,18,理想的路由协议=？,路由协议应能实现最小的更新流量能处理地址限制支持层次化的拓扑结构快速收敛路由协议还应易于配置,19,链路状态与距离矢量协议比较,邻居关系发现路径选择路径维护路径适应网络包含协议,20,RIP协议,最早的路由协议之一内部网关协议距离向量路由协议,21,RIP路由表,定期（30秒）更新目的地、下一跳、跳数、定时器,22,RIP的限制,路由计数到无限（16)不能检测路由环路度量值只是跳跃计数网络直径小（15个跳跃）,23,RIP稳定性,跳数限制延时（定时器）触发更新水平分割毒性反转更新,24,RIP计数到无限？,跳数限制延时（定时器）触发更新,25,RIP路由环路？,水平分割（splithorizon)毒性反转更新（poisonreverseupdate),26,RIP更新,定期（30秒）更新广播完整的路由表一个RIP消息至多包括25个网络更新处理合法性检查路由表项处理,27,OSPF简介,内部网关协议链路状态协议提供层次化的区域支持VLSM，能更有效地分配IP地址支持路由总结SPF算法,28,OSPF特性,支持等代价的多路由支持一种或多种路由度量方法支持变长子网掩码,29,OSPF路由结构,30,OSPF术语,路由器标识(RouterID)链路状态广告(LSA)Hello协议指定路由器(DR)网络拓扑与路由器分类LSA类型路由总结变长子网掩码(VLSM),31,路由器标识(RouterID),标识OSPF路由器的一个32位数字缺省为所有活动接口的最高IP地址此值可被loopback地址替换,32,链路状态广告(LSA),LSA是描述路由器或网络本地状态的数据单元每个LSA由其它路由器传播至整个路由区域每当链路状态改变时就产生并传播LSA每30分钟进行LSA刷新,33,链路状态广告(LSA)-续,34,网络类型,35,OSPF信息交换过程,通过Hello建立Adjacencies选DR和BDR发现Routes,形成link-statedatabase创建Routingtable维护路由信息,36,OSPFHello协议,邻居路由器是通过组播OSPFHello协议包发现的OSPFHello协议创建和维护路由器之间的邻接关系,37,OSPF指定路由器（DR）,OSPFHello协议用来在多路访问网络中选择DR和BDR指定路由器能用来同步拓扑数据库并减少网络流量,38,多路访问网络,新加入网络的路由器通过向组播地址224.0.0.5发送Hello包来表明它的存在,39,多路访问网络,DR和BDR使用单播地址响应新的路由器新的路由器获得DR和BDR的地址,40,多路访问网络,新的路由器使用组播地址224.0.0.6（所有DR）将它的LSA发送给DR和BDRBDR启动它的计时器并且等待DR送出其LSA,41,多路访问网络,DR用地址224.0.0.5将它的LSA发送给其它所有路由器DR必须收到其它路由器的确认应答若BDR在它的计时器超时后没收到DR的LSA，则BDR就成为DR，并且Hello再选择一个新的BDR,42,多路访问网络,链路发生故障源路由器用地址224.0.0.6通知DRDR用地址224.0.0.5通知其它所有路由器其它路由器将此LSA传播给其它网络,43,OSPF网络拓扑,OSPF网络具有层次化的结构OSPF网络能被分成不同的区域,44,OSPF路由器类型,InternalRouterBackboneRouterABRASBR,45,OSPFLSA类型,路由器LSA描述路由器链路状态，使SPF算法运行汇总LSA描述链路状态的汇总信息，不使SPF算法运行,46,OSPFLSA类型,Type1RouterlinkentryType2NetworklinkentryType3SummarylinkentryType4Summarylinkentry(ASBR)Type5Autonomoussystemexternallinkentry,47,OSPF协议-Area类型,StandardAreaBackboneAreaStubArea,48,OSPF路由总结,49,IS-IS简介,IS一IS是链路状态路由协议，是内部网关协议，都有area的概念,同样的支持VLSM，CIDR，支持路由总结，占用网络资源较小，有很快的收敛速度,使用带宽作为它们的COST值计算根据,50,它支持三层多协议：IPX,IPIS-IS路由协议标准化好,较OSPF更为成熟。IS一IS支持的网络规模较大IS-IS支持的最大跳数限制默认是1024个路由器,51,IS-IS具有以下优点：扩展性较好-IS-IS可以有多个Level-2Area；占用网络资源较小；路由收敛和恢复时间更快。采用较小的协议数据包承载路由信息,路由信息繁衍速度快,52,兼容性的考虑：很多设备不支持IS-IS,支持MPLS：OSPF较合适,MPLSTE(流量工程)：IS-IS较合适,53,BGP简介,BGP用于自治系统之间的路由,54,BGP简介,BGP会话通过TCP传输BGP会话分为内部BGP会话和外部BGP会话,55,BGP包格式,BGP包头有19字节长，包括三部分：标记字段，包含一个数据包接收方可预知的值，用作验证长度字段，表明了整个数据包的字节数。类型字段，用来确定BGP报文类型。,56,BGP报文类型,BGP中定义了四种报文类型：OpenUpdateNotificationKeepalive,57,BGPOpen报文,BGP版本AS号保持时间BGP标识,58