网络协议分析与编程-08_路由协议

1、第 8 章路由协议 要求：1 掌握路由协议概述等基本知识；2 选路信息协议 RIP ；3 开放式最短路径优先 OSPF；BGP边界网关协议4IP 路由 IP 路由过程 z 是指信源和信宿在同一个网络，信息从直接传递 信源直接传到最终信宿的传输过程。间接传递 是指在信源和信宿位于不同物理网络 时，信息要经过一些中间环节才能传递到信宿的过程。 数据传递由一个直接传递和零到多个间接传 z 递所组成。 CBA 传递直接传递直接 R1R2传间接递间接传递传递接间与递传接直路由的要素路径选择z 数据转发zIP 路由 依据路由表转发z路由表包含路由器直连的网络和学习到的 z 目的网络建

2、立路由表的三种途径 :z 直连路由 直接连到路由器上的网络 静态路由 管理员手工构建路由表 路由器之间动态学习到的路由表 动态路由路由表的建立和维护两种方式：静态配置 and动态路由交换1. 静态配置：管理员手工配置和更新路由表优点节省路由器的处理时间、存储空间以及网带宽缺陷：对于链路故障及拓扑结构变化的响应速度慢R5R4H1R1H2R2R3 拓扑相对稳定，路由器个数较少 适用环境：2. 动态路由信息交换： 利用路由协议交换路由信息，并根据拓扑结构的变化动态更新路由表优点： 自动适应链路故障及拓扑结构的变化缺陷耗费路由器的处理时间、存储空间以及网络带RR4H1R1H2R2R3 路由器较多的大规

3、模网络适用环境：路由算法的设计目标最优性 z 简单性 z 强壮性 z 快速收敛 z 灵活性 z路由度量（路径好坏的评价标准）问题： 如何确定一条路径是最优的？ 解答：选择不同的度量指标（1）带宽（静态指标）（2）延迟（ 3）负载（ 4）可靠性（ 5）跳数（ 6）其它指标，比如代价 理想情况：综合利用以上各指标 缺陷： 可能会造成路由震荡 实现： 简单的算法仅考虑一个要素，复杂的则综合考虑 （如 DUAL）基于跳数最常用的：）管理距离（ AdministrativeDistance（算法好坏的评价标准）用于指定路由协议的优先级z 的整数值。值越低表示路由来源的2550 管理距离是从到z优先级别越

4、高。网络收敛 (Convergence)收敛是指所有路由器的路由表达到一致的过程。z 收敛时间是指路由器共享网络信息、计算最佳z 路径并更新路由表所花费的时间。网络在完成收敛后才可以正常运行。 z 收敛速度越快，路由协议的性能就越好。 通z 常， RIP和 IGRP 收敛较慢，而 EIGRP 和 OSPF 收敛较快。路由被路由协议路由协议 Routing ProtocolzRIP 、OSPF被路由协议 Routed ProtocolzIP、 IPX 不可被路由协议Non-Routed ProtocolzNetBIOS路由算法的分类静态 /动态 z 单路径 / 多路径 z平面的 / 层次的 z

5、域内的 / 域间的 z）LS 链路状态（ / ） DV 距离向量（ z域间的 /域内的 ：IGP 和 EGPzAS （自治系统） -也称为路由域，是指一个 共同管理区域内的一组路由器。距离向量算法BAC 距离 多远向量 在哪个方向DABCD RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting TableTableTableTable TableTableTableTable 路由器之间周期性地交换路由信息，并重新计算路 z 由表。链路状态算法BCAD Link -StatePacketsTopologicalDatabaseRout

6、ingRoutingTableTableSPFAlgorithmShortest Path First TreeInternet 路由体系的发展路由体系的内容： 如何对Internet中的路由器进行划分、管理和控制，以便有效地交换路由信息路由体系的重要性：决定了互联网的运行效率 Internet 路由体系的发展：（1）最早的核心路由体系（ 2）随后的对等主干路由体系）当前的自治系统路由体系 3（1. 核心路由器与核心体系结构ARPANE主干 核心路由 RRR 主干ARPANEk 核心路由 kk 本地网本地网 n本地网络2. 选路模式 核心网关 : 构成核心系统，集 GkG2G1 外围路由器 中

7、管理 , 提供到所有目的地的路由。外围网关 : 为外出数据报提供默认路由 , 发往某核心网关 ; 将m2 本地网络本地网络2 本地网络 核心网关传入的数据报投递到直连的物理网络。2. Internet 的对等主干结构契机： NSFNET 的引入 主机 21 主机ARPANE主干 RRR 主主 3NSFNET 主干网 选路模式：各主干网内部按核心结构方式进行选路各核心网关拥有对另一部分的默认路由。 问题： 两主干间多重接入，造成选路困难。具有非法目的地址的数据报形成选路回路到核 C 内网点 C 核默认路 P 非法目的分组核心 C1C2 核心 的到核心 C1P2 默认路由目前的 Internet结

8、构InterneNAPNAPNAPNSPNSPNSPISP1ISP1ISP13.Internet 中的自治系统结构 AS( 自治系统 ) ：出于选路目的，处于一个管理机构控制之下的一组网络和路由器。(AS R(AS RRRASASASASAS1说明 : （1）AS 自治的主要内容是选路自治 ,AS 可自由地选择路由算法；（ 2）AS 必须严格界定，并被赋予全局唯一的自治系统号 (NIC 分配 ) ；。AS4538)教育网 AS( ）主干网络本身也构成一个 3（RREGP1IGPIGPEGP2EGP1ASASR3IGP3AS3 Internet的路由管理模式 : （1）AS 内部： IGP ，比

9、如 RIP 、OSPF、IS-IS 等；（ 2）AS 之间：EGP，最常用的是 BGP; 通常是一种可达性协议。 EGP） 3（路由信息协议 RIPRFC 1058 z 基于距离向量的分布式路由选择协议 z 距离跳数 zRIP 认为：好路由就是跳数最小的路由 z 规定：跳数 15 只适合于小型互连网 RIP zRIP 的运行原理 靠定期广播传送路径信息z靠跳数判别路径的优劣zABCD RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting TableTableTableTable TableTableTableTable问题：路由循环的

10、产生路由循环解决方法（ 1）：水平分割保证路由器记住每条路由信息的来源，即它来自哪个端口，并且不在该端口上再次发送它。这是避免路由循环的最基本措施。路由循环解决方法（ 2）：当一条路径无效后， 并不立即删除，而是跳数改为无穷大，广播出去，那么相邻的路由器更新该信息，相当于显示被告知无效。收到毒化消息的路由器不遵从水平分割原则。路由循环解决方法（ 3）：当路由表发生变化时， 更新报文立即广播给所有的相邻路由器，而不是等待刷新计时器到期，同样当一个路由器刚启动RIP 时，它广播请求报文，收到请求的相邻路由器立即应答一个更新报文，而不必等到下一个更新周期。这样网络拓扑的变化会立即在网络上传播开，减少

11、循环的可能。路由循环解决方法（ 4）：路由表中的一个路由项无效后，一段时间内该路由都出于抑制状态，即一定时间内不再接收关于同一目的网络的更远的路由更新。抑制计时器避免接收错误信息，减少了路由的浮动，增加了网络的稳定性。RIP2的报文格式扩展了哪些项 版命的协议网 网的路由标 1.增加了子网掩码字段地 I 网的子网掩网支 VLSCID 编址 的下一网 2. 增加了下一站地址， 的距到网络的路由标记1 的协议族 网络网络 2 止选路循环和慢收敛。地址网络 2 的 IP 3.增加了路由标记，可传 的子网掩码网络2 的下一跳2 网络 送自治系统号、 路由起点 的距离 2 到网络 等。RIP2 验证报文 增加了验证（鉴别