动态路由协议概述

关于动态路由协议概述了解动态路由协议原理课程目标了解AS、IGP、EGP的概念了解距离矢量路由协议了解链路状态路由协议第2页,共22页，2024年2月25日，星期天动态路由协议原理课程目录

IGP、EGP距离矢量路由协议链路状态路由协议第3页,共22页，2024年2月25日，星期天路由协议的基本原理动态路由协议是做什么的？计算路由。计算本地路由器到网络中其它网段的路由。如何做到这一点？每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器，由于大家都这样做，最终每台路由器都会收到网络中所有的路由信息，然后运行某种算法，计算出最终的路由。（实际上需要计算的是该条路由的下一跳和花费）。常用的：RIP、OSPF、ISIS、BGP第4页,共22页，2024年2月25日，星期天动态路由协议在协议栈中的位置ＢＧＰＲＩＰＯＳＰＦＴＣＰＵＤＰＩＰＲａｗＩＰ链路层物理层第5页,共22页，2024年2月25日，星期天什么是自治系统（AS）？一组路由器的集合（同一技术管理机构+同一组路由策略）唯一的自治系统编号自治系统的编号范围是1~65535，65412~65535专用组AS300AS200BCAAS100DEF第6页,共22页，2024年2月25日，星期天ＩＧＰ＆ＥＧＰ内部网关协议（ＩＧＰ）RIPOSPFIS-IS、、、ＡＳ１００ＡＳ２００外部网关协议（ＥＧＰ）ＢＧＰ第7页,共22页，2024年2月25日，星期天

按寻径算法划分距离矢量协议链路状态协议RIPOSPFBGPIS-IS第8页,共22页，2024年2月25日，星期天

距离矢量协议链路状态协议（最短路径优先算法）关注距离（metric）、方向链路的状态（LSA）路由更新一定的时间间隔、完整的路由表增量更新优点配置简单，占用较少的内存和CPU处理时间更大的扩展性和快速收敛性，节省相邻路由器之间的链路带宽缺点扩展性较差，如RIP最大跳数不能超过16跳耗费更多的路由器内存和处理能力第9页,共22页，2024年2月25日，星期天距离矢量路由算法DistanceVector（D-V）算法的数学模型：

如果i，j两个节点是直连的，定义d(i,j)表示i到j之间的距离。

定义d(i,j)表示非直连的两个节点i和j之间的最短距离，则d(i,j)=min{d(i,k)+d(k,j)}其中k表示所有的与节点i直接相连的节点ijkK+N。。。第10页,共22页，2024年2月25日，星期天RTARTB距离矢量协议拓扑变化拓扑变化引起路由表的更新向RTA传送更新的路由表更新路由表更新路由表第11页,共22页，2024年2月25日，星期天RoutingTable目标网络接口权值11.1.0.0E1/0011.2.0.0S0/0011.3.0.0S0/0111.4.0.0S0/04RoutingTable目标网络接口权值11.3.0.0S0/0011.4.0.0E1/0211.2.0.0S0/0111.1.0.0S0/02RoutingTable目标网络接口权值11.2.0.0S0/0011.3.0.0S1/0011.4.0.0S1/0311.1.0.0S0/01E1/0S0/0S0/0S1/0S0/0E1/011.1.0.011.2.0.011.3.0.0RTARTBRTC距离矢量路由示例11.4.0.011.4.0.0权值1第12页,共22页，2024年2月25日，星期天链路状态算法链路状态算法区别于早先的路由协议使用的距离矢量算法。链路状态算法计算路由是以本路由器周边网络的拓扑结构为基础的，每台路由器将自己周边的网络拓扑描述出来，传递给其它所有的路由器。每个路由器通过泛洪链路状态通告（LSA）向外发布本地链路状态信息（例如可用的端口，可达的邻居以及相邻的网段等）第13页,共22页，2024年2月25日，星期天RTARTBRTCRTD10M100M2.048M100M泛洪LSALSDBRTA生成的LSARTB生成的LSARTC生成的LSARTD生成的LSA每一个路由器都通过收集其它路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告，形成一个链路状态数据库（LSDB）。LSDB描述了路由域内详细的网络拓扑图。链路状态算法（续）第14页,共22页，2024年2月25日，星期天CABD104811等同于LSDBRTA生成的LSARTB生成的LSARTC生成的LSARTD生成的LSALSDB通过描述一个带权的有向图来描述网络拓扑结构；有向图中的端点由路由器和网段组成，有向线段的权表示链路开销（是路由器相关端口的出端口开销）。链路状态算法（续）第15页,共22页，2024年2月25日，星期天CABD104811CABD4811最短路径树算法通过LSDB，每个路由器使用最短路径优先算法计算出以自己为根、有向图中其它端点为叶子的最短路径树。最短路径树给出了到自治系统中每一个目的地的路由。链路状态算法（续）第16页,共22页，2024年2月25日，星期天

路由协议之间的互操作每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由自己已知的路由是指在某个接口上运行了该种路由协议，或者在路由表中的本路由协议发现的路由。如果需要知道其它的路由，需要进行引入（import-route）操作最经常使用的是引入静态路由和直接路由。有时也需要引入其它路由协议的路由。引入路由的含义是指：在本路由器的路由表中查询，如果发现要引入的路由（如static），则作为自己已知的路由发布出去。第17页,共22页，2024年2月25日，星期天

衡量路由协议的一些性能指标正确性能够正确找到最优的路由，且无自环。快收敛当网络的拓朴结构发生变化之后，能够迅速在自治系统中作相应的路由改变。低开销协议自身的开销（内存、CPU、网络带宽）最小。安全性协议自身不易受攻击，有安全机制。普适性适应各种拓朴结构和规模的网络。第18页,共22页，2024年2月25日，星期天

现有路由协议的性能比较综合性能有路由环路问题无路由环路问题RIP1RIP2BGPOSPFIS-IS第19页,共22页，2024年2月25日，星期天练习RIPOSPFISISBGPIGPEGP距离矢量协议链路