第4 章IP 路由協(xié)議設(shè)計(jì)

1、 第4章IP路由協(xié)議設(shè)計(jì)路由是把報(bào)文從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的過程。路由是由源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備路由器根據(jù)特定路由協(xié)議的度量標(biāo)準(zhǔn)決定的,路由協(xié)議能夠用以下度量標(biāo)準(zhǔn)的幾種或全部來決定到目的地的最好路徑。路徑長(zhǎng)度?？煽砍潭?。延遲。帶寬。負(fù)載。通信代價(jià)。路徑長(zhǎng)度可以用代價(jià)或跳躍數(shù)來衡量,在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中,花費(fèi)是指這條路徑上每一段鏈路的花費(fèi)之和。距離向量路由協(xié)議給路徑長(zhǎng)度指定一個(gè)跳躍數(shù),用來衡量從源端到目的端一個(gè)報(bào)文所要通過的路由器個(gè)數(shù)。衡量一個(gè)鏈路連接的可靠性,典型情況下是用連到源端或目的端之間路由器的位出錯(cuò)率來衡量。對(duì)于大多數(shù)的路由協(xié)議,一個(gè)鏈路的可靠程度可以由網(wǎng)絡(luò)工程師指定,正是由于它可以人為指定

2、,所以可以改變或創(chuàng)建一些優(yōu)于其他路徑的通路。延遲是指一個(gè)報(bào)文經(jīng)過所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路和所有路由器的隊(duì)列所花費(fèi)時(shí)間的總和。此外,在估計(jì)延遲時(shí)間時(shí),還要考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞和從源端到目的端的距離等因素。由于延遲值考慮了許多變量,在最優(yōu)路徑計(jì)算時(shí)延遲是一個(gè)有影響力的度量標(biāo)準(zhǔn)。利用帶寬作為度量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算最優(yōu)路徑時(shí)可能產(chǎn)生誤導(dǎo),盡管一個(gè) 1 .544M b p s的帶寬優(yōu)于5 6K b p s,但由于當(dāng)前1 .544M b p s鏈路的利用率高,或者鏈路終端接收設(shè)備負(fù)載重,它可能并非最優(yōu)路徑。負(fù)載是依靠所有資源利用情況來給網(wǎng)絡(luò)資源分配一個(gè)值,這個(gè)值由 C P U利用情況、每秒報(bào)文的通過情況和報(bào)文的分拆組裝情況及其他

3、一些情況合成而定。但是監(jiān)控設(shè)備資源本身就是一個(gè)重負(fù)載的加工過程。在一些情況下,對(duì)于公共網(wǎng)通信鏈路是按利用率或直接按月收費(fèi),例如I S D N鏈路是以所用時(shí)間和在此時(shí)間上的數(shù)據(jù)傳輸量來記費(fèi)。在這些例子中,通信花費(fèi)在決定最優(yōu)路徑上成為一個(gè)重要因素。在設(shè)計(jì)一個(gè)基于協(xié)議的路由網(wǎng)絡(luò)時(shí),設(shè)計(jì)路由算法要具有以下特性:最優(yōu)(O p t i m a l i t y:為了計(jì)算出最優(yōu)的路由,對(duì)于一個(gè)路由協(xié)議就要考慮用幾種或全部的度量標(biāo)準(zhǔn)。不同的路由協(xié)議也許提供某種不同的度量標(biāo)準(zhǔn)作為更重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),用此值來衡量最優(yōu)的路由,了解這些對(duì)選擇路由協(xié)議至關(guān)重要。簡(jiǎn)單(S i m p l i c i t y:盡管路由協(xié)議本身

4、也許很復(fù)雜,但它們的實(shí)現(xiàn)和操作必須簡(jiǎn)單。路由器開支和高效利用路由器資源是保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定和可靠的重要方面。強(qiáng)壯(R o b u s t n e s s:網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要選擇能夠適應(yīng)需要的路由算法。在某些情況下,例如 對(duì)于小網(wǎng)絡(luò),一個(gè)簡(jiǎn)單的距離向量路由就足夠了;然而對(duì)于大的網(wǎng)絡(luò)就需要層次式路由協(xié)議,需要協(xié)議具有變規(guī)模能力。因而在網(wǎng)絡(luò)上,網(wǎng)絡(luò)的大小將不成為阻礙其發(fā)展的因素?？焖偈諗?Rapid Converg e n c e :為達(dá)到網(wǎng)絡(luò)實(shí)用性和服務(wù)等級(jí)的要求,收斂時(shí)間所用的重計(jì)算時(shí)間和重新在源端和目的端之間建立最優(yōu)路徑,成為重要的考慮因素。靈活性(F l e x i b i l i t y :被選中的路由

5、協(xié)議所使用的算法必須是靈活的,并且能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)變化和適用于整個(gè)網(wǎng)。4.1 RIP 、RIP2和IGRP 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)R I P 、R I P 2和I G R P 是基于距離向量的路由協(xié)議,此類路由協(xié)議的最優(yōu)路徑選擇是以一個(gè)報(bào)文到達(dá)目的地之前必須經(jīng)過的跳躍數(shù)(路由設(shè)備數(shù)而決定的。路由信息協(xié)議(R I P 是第一個(gè)路由協(xié)議算法,它實(shí)現(xiàn)了對(duì)一個(gè)網(wǎng)內(nèi)的有效路由進(jìn)行分配、計(jì)算和管理。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議(I G R P 是C i s c o 擁有的路由協(xié)議算法,它具有增強(qiáng)的最優(yōu)路徑計(jì)算功能,I G R P 計(jì)算最優(yōu)路徑是以帶寬、延遲、可靠性和負(fù)載作為度量標(biāo)準(zhǔn)。R I P 2是R I P 的第二代,R

6、I P 2支持Internet Protocol Version 6規(guī)范的1 28位地址、可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(v a r i a b l e -length subnet mask, VLSM 和路由匯總。4.1.1 RIP 、RIP2和IGRP 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)距離向量路由協(xié)議適用于平面網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?如圖4 -1所示。由于這些協(xié)議是基于距離向量的路由算法,因此可以在兩點(diǎn)間得到最小的跳躍數(shù)。在設(shè)計(jì)層次服務(wù)模型時(shí),就需要細(xì)心設(shè)計(jì)到R2的跳躍數(shù) 圖4-1 基于距離向量路由網(wǎng)絡(luò)的平面拓?fù)鋱D 核心層、分發(fā)層和訪問拓?fù)鋵?。在大多?shù)情況下,當(dāng)采用基于距離向量的路由協(xié)議時(shí),在一個(gè)路由器內(nèi)的服務(wù)功能如核心層、分發(fā)層和訪問層

7、的服務(wù)功能都會(huì)混在一起。4.1.2 RIP 、RIP2和IGRP 編址和路由匯總在R I P 和I G R P 網(wǎng)絡(luò)中支持IP 16位編址模式的I P 版本4,R I P 2既支持I P 版本4的1 6位地址,也支持I P 版本6的1 28位編址模式。此外,R I P 和I G R P 支持在網(wǎng)絡(luò)中固定的子網(wǎng)掩碼,在R I P 和I G R P 網(wǎng)絡(luò)內(nèi),每個(gè)子網(wǎng)所用的地址必須使用相同的子網(wǎng)掩碼。R I P 2用V L S M 和1 28位編址模式,允許在路由接口使用不同的子網(wǎng)掩碼,這是由于R I P 2路由報(bào)文中包括源I P 地址和目標(biāo)I P 地址的子網(wǎng)掩碼。路由匯總通過保持最小的路由表,從而

8、降低了對(duì)存儲(chǔ)器的要求。4.1.3 RIP 、RIP2和IGRP 路由選擇和收斂R I P 和R I P 2使用跳躍數(shù)來選擇最優(yōu)路徑。I G R P 通過把跳躍數(shù)與帶寬、延遲、可靠性和負(fù)載合成考慮,從而提高了選擇最優(yōu)路徑的能力。圖4 -2展示了R I P 、R I P 2和I G R P 在路由選擇中的不同,R I P 和I G R P 利用路由表中第一個(gè)路由項(xiàng)作為到目標(biāo)網(wǎng)或子網(wǎng)的最優(yōu)路徑。因?yàn)镮 G R P 利用帶寬作為度量標(biāo)準(zhǔn),所以,在圖中I G R P 所選最優(yōu)路徑比R I P 選擇的最優(yōu)路徑有更多的跳躍數(shù)。Cisco IOS 實(shí)現(xiàn)R I P 時(shí)提供了超過6個(gè)表項(xiàng)來完成對(duì)同一個(gè)目的地的負(fù)載

9、平衡。I G R P 將對(duì)去同一目的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)的報(bào)文進(jìn)行等代價(jià)路徑的負(fù)載平衡,這種負(fù)載平衡是以時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式工作的。 圖4-2 RIP 、RIP2和IGRP之間路由選擇的不同RI P 和I G R P 都建立它們自己的路由表,然后把全部的路由信息傳送給相鄰的鄰居,每一個(gè)路由器利用收到的信息循環(huán)計(jì)算路由表,一旦計(jì)算完畢,路由器將把新的路由表轉(zhuǎn)發(fā)到鄰居結(jié)點(diǎn)。R I P 和I G R P 都周期性地發(fā)送它們的路由表給鄰近路由器。R I P 缺省時(shí)間是間隔3 0s 發(fā)送路由表到鄰居路由器,I G R P 缺省時(shí)間是間隔9 0s 發(fā)送路由表到鄰居路由器。R I P 和I G R P 一旦發(fā)現(xiàn)鏈接故障或

10、者對(duì)一個(gè)相鄰的路由器超時(shí),它們都將完全重新計(jì)算路由,這個(gè)新計(jì)算的路由表將不發(fā)向這一鄰居結(jié)點(diǎn),直到更新間隔到來之后。由于周期地發(fā)送路由表,當(dāng)拓?fù)渥兓瘯r(shí),更新鄰居的路由表將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)在發(fā)現(xiàn)新的最優(yōu)路徑時(shí)用過多的收斂時(shí)間。然而,R I P 2在重計(jì)算路由表后只傳送更新的路由表項(xiàng),從而解決了周期性刷新問題。盡 管這樣聽起來像鏈路狀態(tài)協(xié)議的更新方法,但R I P2仍然周期地發(fā)送整個(gè)路由表。R I P2在重新計(jì)算后發(fā)送更新報(bào)文的能力,縮短了收斂時(shí)間。R I P2正像R I P和I G R P一樣周期地發(fā)送整個(gè)路由表,然而由于使用了V L S M和路由匯總,這個(gè)路由表就小了許多。R I P2也在等開銷路徑上,

11、對(duì)同一個(gè)目的網(wǎng)或子網(wǎng)的報(bào)文進(jìn)行負(fù)載平衡。4.1.4 RIP、RIP2和IGRP網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性R I P、R I P2和I G R P網(wǎng)絡(luò)的收斂時(shí)間,是這些協(xié)議用于大規(guī)模網(wǎng)的一個(gè)隱式限制。收斂時(shí)間不僅僅表示一個(gè)時(shí)間因素,也表示在路由器內(nèi) C P U和存儲(chǔ)器能力。這些協(xié)議在收斂時(shí)要重新計(jì)算整個(gè)的路由表,這將對(duì)路由產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,收斂是一個(gè)相當(dāng)占用 C P U的進(jìn)程,在收斂時(shí)不得不降低路由器提供服務(wù)等級(jí)的能力。由于這些協(xié)議周期性地傳送整個(gè)路由表,它們必然消耗帶寬,從而就會(huì)導(dǎo)致正在運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張。4.2 EIGRP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)E I G R P是Cisco 公司擁有的路由協(xié)議。E I G R P綜合

12、了距離向量協(xié)議與鏈路狀態(tài)協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)。此外E I G R P利用散播更新算法(D i f fusing Update Algorithm,D U A L,從而加快了收斂,并且減少了網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生路由環(huán)的可能。E I G R P比其他路由協(xié)議更有優(yōu)勢(shì)的一點(diǎn)是:它不僅有能力支持I P,并且支持Novell NetWare IPX和A p p l e T a l k。因此,減化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和故障處理。4.2.1 EIGRP的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)E I G R P適用非層次的平面式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對(duì)于用網(wǎng)絡(luò)號(hào)作為邊界的路由器,與這種路由器用此協(xié)議可以自動(dòng)地匯總子網(wǎng)路由。這種自動(dòng)匯總對(duì)于大多數(shù)的I P網(wǎng)絡(luò)來說已經(jīng)足夠了。4.2.

13、2 EIGRP編址和路由匯總E I G R P支持V L S M(可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼。使用E I G R P定義一個(gè)地址空間是建立路由體系結(jié)子網(wǎng)掩碼通告路由為子網(wǎng)掩碼圖4-3 EIGRP利用VLSM進(jìn)行路由匯總 構(gòu)的基本步驟。通過在E I G R P路由信息中包含分配給路由器接口的子網(wǎng)掩碼, E I G R P可以支持V L S M。V L S M對(duì)于子網(wǎng)的子網(wǎng)化(或者子子網(wǎng)是必不可少的,通過使用一種合適的地址策略和路由匯總,路由表大小和收斂時(shí)間都能很大程度地改善。E I G R P在網(wǎng)絡(luò)號(hào)邊界上自動(dòng)匯總路由,圖4 -3顯示出路由匯總的使用。但是,通過使用地址的任意位邊界進(jìn)一步匯總路由入口,網(wǎng)絡(luò)工

14、程師能夠在接口級(jí)配置路由匯總。用于度量路由匯總的標(biāo)準(zhǔn)是獲得最優(yōu)路徑,即路由匯總中存在最優(yōu)路徑。這一匯總指向了匯總的路由器的N U L L接口,這就使得度量的花費(fèi)成為到達(dá)匯總路由器的代價(jià)。4.2.3 EIGRP路由選擇E I G R P和I G R P用同樣的度量標(biāo)準(zhǔn),這些值是帶寬、延遲、可靠性和負(fù)載。這種標(biāo)準(zhǔn)用于E I G R P路由的缺省值是每一跳躍的最小帶寬加上每一跳躍的特殊介質(zhì)延遲。 E I G R P的度量標(biāo)準(zhǔn)的值由以下因素決定:帶寬(B a n d w i d t h:E I G R P對(duì)每一個(gè)接口用缺省值,它是帶寬接口命令定義的特殊值。延遲(D e l a y:和接口相聯(lián)系的本身內(nèi)

15、部延遲,延遲也可以定義為接口本身控制的接口本身的延遲?？煽啃?R e i a b i l i t y:平均超過5 s的一個(gè)動(dòng)態(tài)計(jì)算值,可靠性的度量標(biāo)準(zhǔn)值隨著每次新的加權(quán)平均值的變化而變化。負(fù)載(L o a d:超過5 s的一個(gè)動(dòng)態(tài)計(jì)算加權(quán)平均值,負(fù)載的變量標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)每一次的平均權(quán)重不同而變化。4.2.4 EIGRP收斂性E I G R P利用散播更新算法(D U A L對(duì)路由進(jìn)行重計(jì)算。D U A L利用距離向量算法來決定無環(huán)的高效路徑,選擇最好的路徑插入到路由表中。然而DUAL 也對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目選一個(gè)次優(yōu)的路由,這個(gè)路由被定義為一個(gè)適宜后繼(feasible successor,這個(gè)適宜后繼在

16、主路由無效時(shí)被啟用。圖4 -4顯示出適宜后繼的作用,利用這種后繼路由機(jī)制避免了重計(jì)算,因而減少了收斂時(shí)間。E I G R P將主路由連同適宜后繼入口分發(fā)到鄰居路由器。4.2.5 EIGRP可擴(kuò)展性E I G R P的可擴(kuò)展性是其高效利用存儲(chǔ)器、C P U和帶寬的結(jié)果。E I G R P被設(shè)計(jì)用來優(yōu)化這些資源:通過路由匯總,鄰居廣播的報(bào)文只需要最小的存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ),這樣能夠輕松擴(kuò)展E I G R P網(wǎng)絡(luò);E I G R P使用DUAL ,路由的重新計(jì)算只受變化影響;E I G R P和I G R P使用同樣的度量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)C P U的要求變得最低;E I G R P在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓笾话l(fā)送更新報(bào)文,

17、節(jié)省了帶寬;E I G R P保持鄰居間連接時(shí)用H E L L O協(xié)議,因此網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時(shí)用于E I G R P的帶寬變得很少。4.2.6 EIGRP安全性由于E I G R P是Cisco ISO所擁有的路由協(xié)議,因此它只對(duì)C i s c o路由器有效。此外,路由過濾和認(rèn)證能夠更進(jìn)一步限制事故或者從非注冊(cè)連接路由器來的惡意的路由中斷。 圖 4-4 EIGRP 利用一個(gè)適宜后繼4.3 OSPF 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)開放式最短路徑優(yōu)先( O S P F 協(xié)議是一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議,它是由I n t e r n e t 工程任務(wù)組(I E T F O S P F 工作組定義發(fā)布在R F C (Reque

18、st for comment 1 247內(nèi)。O S P F 是以自治系統(tǒng)(autonomous system, AS 為基礎(chǔ)。O S P F 定義的A S 是指在用鏈路狀態(tài)協(xié)議時(shí),交換路由信息的一組路由器。O S P F 用于層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。定義層次需要定義出表示O S P F 區(qū)域和地址分配的邊界。子網(wǎng)8子網(wǎng)8后繼者發(fā)現(xiàn)鏈路代價(jià)到子網(wǎng)8的代價(jià)穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)鏈路代價(jià)到子網(wǎng)8的代價(jià)8的代價(jià)子網(wǎng)8 4.3.1 OSPF 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)O S P F 是以區(qū)域(a r e a 為基礎(chǔ)定義層次的,如圖4 -5所示用O S P F 層次和不同的區(qū)域建造和連接成的O S P F 網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域是指一組共同的路由器和它們

19、的接口。O S P F 只有一個(gè)單獨(dú)的公用區(qū)域,通過它所有其他的區(qū)域可以互相通信。由于O S P F 算法和路由器資源的限制,在每一個(gè)O S P F 區(qū)域內(nèi)只能有不多于5 0個(gè)的路由器。區(qū)域內(nèi)使用不可靠鏈路連接,因此需要許多重計(jì)算,并且這種連接特別適合在小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行操作。 圖4-5 OSPF 網(wǎng)絡(luò)層次和區(qū)域O S P F 算法在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓笥梅汉榧夹g(shù)通知鄰居。鄰居越多,對(duì)C P U 的要求越高。這是因?yàn)樾侣酚杀仨氈匦掠?jì)算,并且要發(fā)向所有連接的鄰居。 C i s c o 通過研究得出結(jié)論:與一個(gè)O S P F 路由器連接的鄰居不要超過6 0個(gè)。O S P F 是在路由器內(nèi)為一個(gè)定義的特定區(qū)域利

20、用鏈路狀態(tài)算法來進(jìn)行重計(jì)算的。區(qū)域路由器通常是指區(qū)域邊界路由器(Area Border Router, ABR ,這種路由器在O S P F 網(wǎng)中對(duì)兩個(gè)O S P F 區(qū)域支持、保留兩個(gè)路由表。一般情況下,對(duì)于A B R 來說,要連接兩個(gè)最小的區(qū)域:一個(gè)主干區(qū)和一個(gè)非主干區(qū)。O S P F 建議一個(gè)路由器支持的區(qū)域數(shù)限制在3以內(nèi),這樣可以最小的占用計(jì)算和發(fā)布鏈路狀態(tài)更新的資源。O S P F 用一個(gè)指派路由器(designated router 保持在一個(gè)L A N 內(nèi)的所有路由。這樣減少了自治系統(tǒng)邊界路由器區(qū)域6區(qū)域1 在一個(gè)L A N內(nèi)的路由更新,因而節(jié)省了L A N介質(zhì)帶寬。連接到同一個(gè)

21、L A N上的O S P F路由器只有當(dāng)他們自身的路由表沒有目標(biāo)的地址項(xiàng)目時(shí),才向指派路由器請(qǐng)求一個(gè)路由。為了使網(wǎng)絡(luò)有效和有冗余,O S P F網(wǎng)啟用了一個(gè)備份的指派路由器。C i s c o建議在一個(gè)L A N中要有一個(gè)指派路由器和一個(gè)備份指派路由器。此外指派路由器和備份指派路由器應(yīng)該是在L A N中占用C P U強(qiáng)度較小的路由器。O S P F主干設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定從而要有一定冗余,劃分主干的路由器失效將導(dǎo)致應(yīng)用中斷。這就會(huì)使整個(gè)O S P F網(wǎng)有效性降低,主干網(wǎng)的路由器個(gè)數(shù)不應(yīng)超過5 0。O S P F主干的路由器必須不間斷工作,這就帶來了層次概念,并且在主干區(qū)域路由器更新時(shí)保持有流量。因此,

22、O S P F利用非本地區(qū)域路由器連接非持續(xù)路由器來提供產(chǎn)生虛鏈路的能力。利用虛鏈路,劃分的主干能夠繞過失效鏈路,從而防止了中斷,直到兩主干路由器鏈路恢復(fù)。最后為O S P F主干網(wǎng)路由器保留介質(zhì)帶寬,這樣可以避免網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定和保證路由協(xié)議信息的傳送。像主干區(qū)一樣,每一個(gè)O S P F區(qū)域都必須是不間斷的。不僅僅設(shè)計(jì)不間斷,在網(wǎng)絡(luò)地址空間上也必須是連續(xù)的。使用連續(xù)的地址空間使得路由匯總成為可能。連接一個(gè)區(qū)域到O S P F主干區(qū)域的路由器稱為區(qū)域邊界路由器(A B R,為了網(wǎng)絡(luò)的有效性,一般認(rèn)為要有一個(gè)以上的A B R連接本區(qū)到主干區(qū)上。設(shè)計(jì)大規(guī)模O S P F網(wǎng)絡(luò)要注意路由器和資源密度的分布

23、圖,利用地理區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)有助于實(shí)現(xiàn)和管理簡(jiǎn)便;然而對(duì)有效性和性能可能沒有好處。一般來說,較小的O S P F區(qū)域比大的區(qū)域能有更好的性能和高的可用性。4.3.2 OSPF編址和路由匯總在O S P F網(wǎng)中最大化地址空間,有助于減少資源的占用和最大化路由匯總。設(shè)計(jì)一個(gè)O S P F網(wǎng)最有效的方式是一個(gè)層次式的編址模式,O S P F支持V L S M,這使得它成為層次網(wǎng)絡(luò)地址空間的規(guī)范。利用V L S M路由匯總可以在主干和A B R路由器發(fā)揮最大效力,定義O S P F網(wǎng)最優(yōu)路由匯總的指導(dǎo)原則是:在子網(wǎng)范圍內(nèi)用一個(gè)連續(xù)區(qū)域定義網(wǎng)絡(luò)地址。使用V L S M尋址達(dá)到最大化地址空間。定義的網(wǎng)絡(luò)地址空

24、間允許膨脹的區(qū)域有進(jìn)一步的增長(zhǎng)空間。設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)要有為將來增加新的O S P F路由器的準(zhǔn)備。路由匯總增加了O S P F網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,并且只在一個(gè)區(qū)域內(nèi)改變路由表。當(dāng)用C i s c o路由器在O S P F網(wǎng)上工作時(shí),路由匯總必須明確說明,這種說明需要以下信息:決定主干網(wǎng)需要每一個(gè)區(qū)域的信息。決定每一個(gè)區(qū)域需要的主干網(wǎng)和其他區(qū)域的路由信息。O S P F路由匯總發(fā)生在A B R,利用V L S M和位邊界匯總,可以對(duì)一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)地址匯總。由于O S P F路由匯總是明確的,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)必須利用匯總定義為每一個(gè)O S P F的A B R進(jìn)行路由匯總。O S P F區(qū)域提供四種類型路由信息:

25、缺省(D e f a u l t:報(bào)文的缺省路由在路由表中不能找到,報(bào)文的目標(biāo)為I P網(wǎng)或子網(wǎng)。區(qū)域內(nèi)路由(Intra-area routes:在一個(gè)給定區(qū)域內(nèi)的對(duì)于網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)的路由。 區(qū)域間路由(Interarea routes:此信息提供了在一個(gè)O S P F的自治系統(tǒng)中的不同區(qū)域,區(qū)域間有明確的從這個(gè)網(wǎng)或子網(wǎng)到另一網(wǎng)或子網(wǎng)的路由器。外部路由(External routes:在自治系統(tǒng)之間交換路由信息從而得到的路由,這些路由被送往O S P F自治系統(tǒng)之外。O S P F的路由信息提供三種類型O S P F區(qū)域的信息:n o n-s t u b區(qū)域(non-stub area、s t u

26、b區(qū)域(stub area和無匯總s t u b區(qū)域(stub area without summaries。s t u b區(qū)域是指只連到一個(gè)其他區(qū)域的O S P F區(qū)域,因此它被認(rèn)為是從層次中脫離出來的s t u b。n o n-s t u b區(qū)域是一個(gè)O S P F區(qū)域,它連接到多于一個(gè)的O S P F區(qū)域。n o n-s t u b區(qū)域有以下特性:它們存儲(chǔ)缺省路由、靜態(tài)路由、區(qū)域內(nèi)路由、區(qū)域間路由和外部路由。它們有O S P F區(qū)域間的連接。啟用了A S邊界路由。虛鏈路需要n o n-s t u b區(qū)域。它們是資源最緊張的區(qū)域。s t u b區(qū)域有以下特性:它們有缺省路由、區(qū)域內(nèi)路由和區(qū)

27、域間路由。在區(qū)域內(nèi)利用最多的是A B R。它們也許包含對(duì)于同一個(gè)區(qū)域的多邊界路由器。通過s t u b區(qū)域虛擬鏈路不能連接。它們不能使用A S的邊界路由器。無匯總s t u b有以下特性:它們有缺省路由和區(qū)域內(nèi)路由。建議它們用單獨(dú)的路由器連接在主干上。表4 -1列出O S P F區(qū)域類型以及它們支持的路由信息。表4-1 OSPF區(qū)域類型以及其支持的路由信息區(qū)域類型缺省區(qū)域內(nèi)區(qū)域間擴(kuò)展n o n-s t u b是是是是s t u b是是是不是無匯總s t u b是是不是不是4.3.3 OSPF路由選擇O S P F缺省的路由選擇標(biāo)準(zhǔn)是帶寬。在O S P F下,介質(zhì)的帶寬由所用介質(zhì)類型決定,并且只

28、用輸出接口的流量來計(jì)算花費(fèi)。對(duì)一個(gè)鏈路的帶寬度量值是和鏈路所用介質(zhì)支持的帶寬相反,帶寬標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)刻度是以F D D I介質(zhì)的度量為標(biāo)準(zhǔn)1。圖4 -6刻畫了O S P F網(wǎng)絡(luò)和提供的帶寬度量值。對(duì)于一條給定的路由的總體的度量值是這一路由上所用的所有鏈路的帶寬度量值的和。介質(zhì)支持帶寬超過FDDI 100Mbps時(shí)缺省情況F D D I度量值為1。當(dāng)一個(gè)配置的連接到路由器上的介質(zhì),其提供的速度高于F D D I,一個(gè)比1要大的參考值就要定義,這樣可以指出更高速率 的介質(zhì)類型,O S P F 路由匯總用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為選擇匯總的路由當(dāng)中最好的路由,并且把這一度量值作為匯總的入口。圖4-6 使用帶寬度量標(biāo)準(zhǔn)

29、的OSPF 路由選擇O S P F 的外部路由被分為類型1或類型2,對(duì)于外部路由類型1的度量標(biāo)準(zhǔn)是O S P F 內(nèi)部和外部度量值之和,對(duì)于外部路由類型2的度量標(biāo)準(zhǔn)只是外部度量值。這種類型的度量標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)連接到外部資源的更真實(shí)的度量值。對(duì)于只有單個(gè)A B R 的O S P F 區(qū)域,所有離開該區(qū)域的信息都要經(jīng)過這個(gè)A B R 。對(duì)于本區(qū)內(nèi)缺省路由,則由A B R 與其他的路由器進(jìn)行交換。在多A B R 的O S P F 區(qū)域內(nèi),離開本區(qū)域的信息則通過離源端最近的A B R ,或者通過離目的端最近的A B R 傳送出去。在這種情況下,這一區(qū)域的A B R 與其他的路由器交換匯總路由。有效性高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需要冗余路徑和冗余路由器,當(dāng)用等代價(jià)路徑去做高級(jí)的負(fù)載平衡時(shí),冗余是非常有用的。當(dāng)C i s c o 路由器用O S P F 時(shí),在源端和目的端之間即可以按