信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系

1、第五章第五章 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)（四）（四）信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系1第五章第五章 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)5.1網(wǎng)絡(luò)互連需要解決的問題網(wǎng)絡(luò)互連需要解決的問題5.2地址地址5.3路由技術(shù)路由技術(shù)5.4交換技術(shù)交換技術(shù)信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系25.3 路由技術(shù)路由技術(shù)1. 路由技術(shù)的基本概念路由技術(shù)的基本概念2. 路由選擇算法需要考慮的基本因素路由選擇算法需要考慮的基本因素3. 路由選擇算法路由選擇算法4. 路由選擇協(xié)議概述路由選擇協(xié)議概述信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系33.路由選擇算法路由選擇算法1）默認(rèn)路由）默認(rèn)路由2）靜態(tài)路由）靜態(tài)路由3）動(dòng)態(tài)路由）動(dòng)態(tài)路由距離向量法距離向量法4）動(dòng)態(tài)路由）動(dòng)態(tài)路由鏈

2、路狀態(tài)法鏈路狀態(tài)法信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系43）距離向量算法）距離向量算法Distance-Vector D-V算法的基本概念算法的基本概念 D-V算法的動(dòng)態(tài)特性算法的動(dòng)態(tài)特性 D-V算法的收斂性問題及其解決辦法算法的收斂性問題及其解決辦法 D-V算法小結(jié)算法小結(jié) RIP協(xié)議協(xié)議信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系5距離向量算法小結(jié)距離向量算法小結(jié) 路徑選擇采用最短路徑準(zhǔn)則，計(jì)算路徑選擇采用最短路徑準(zhǔn)則，計(jì)算D信宿信宿(距離，下站距離，下站)； 每個(gè)站點(diǎn)只知道自己和鄰居的局部信息，在自己的刷新每個(gè)站點(diǎn)只知道自己和鄰居的局部信息，在自己的刷新周期到來時(shí)，根據(jù)鄰居的路由變化重新啟動(dòng)算法；周期到來時(shí)，根據(jù)鄰居的路由變化

3、重新啟動(dòng)算法； 算法的收斂速度慢（特別是對(duì)網(wǎng)絡(luò)崩潰）造成全網(wǎng)信息算法的收斂速度慢（特別是對(duì)網(wǎng)絡(luò)崩潰）造成全網(wǎng)信息的不一致，導(dǎo)致產(chǎn)生路徑環(huán)，使計(jì)數(shù)至無窮大；的不一致，導(dǎo)致產(chǎn)生路徑環(huán)，使計(jì)數(shù)至無窮大； 當(dāng)路徑環(huán)產(chǎn)生時(shí)，定義距離的最大值可防止算法進(jìn)入死當(dāng)路徑環(huán)產(chǎn)生時(shí)，定義距離的最大值可防止算法進(jìn)入死循環(huán)，解決計(jì)數(shù)至無窮大問題；循環(huán)，解決計(jì)數(shù)至無窮大問題； 各種加速收斂方法的目的在于避免路徑環(huán)的形成，但不各種加速收斂方法的目的在于避免路徑環(huán)的形成，但不能從根本上杜絕這一現(xiàn)象的發(fā)生；能從根本上杜絕這一現(xiàn)象的發(fā)生； 在具體的路由協(xié)議中，各種加速收斂方法往往綜合使用。在具體的路由協(xié)議中，各種加速收斂方法往往

4、綜合使用。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系6RIP協(xié)議協(xié)議 RIP協(xié)議的基本概念協(xié)議的基本概念 網(wǎng)絡(luò)路由舉例網(wǎng)絡(luò)路由舉例 RIP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)協(xié)議的實(shí)現(xiàn) RIP路由數(shù)據(jù)封裝路由數(shù)據(jù)封裝 路由請(qǐng)求路由請(qǐng)求/路由路由響應(yīng)響應(yīng) RIP協(xié)議的工作原理協(xié)議的工作原理 對(duì)路由信息的處理對(duì)路由信息的處理 對(duì)時(shí)鐘的處理對(duì)時(shí)鐘的處理信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系7RIP協(xié)議的基本概念協(xié)議的基本概念Router Information Protocol 最初為最初為Xerox網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通用協(xié)議而設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通用協(xié)議而設(shè)計(jì) 與與4BSD/UNIX捆綁在一起（捆綁在一起（routed進(jìn)程）進(jìn)程） 1988年年RFC1058正式定義正式定義

5、基于以站點(diǎn)數(shù)（基于以站點(diǎn)數(shù)（hop）為度量的）為度量的D-V算法算法 定義定義hop=16為無窮大為無窮大 刷新周期為刷新周期為30秒秒 適于小型網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部路由協(xié)議適于小型網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部路由協(xié)議信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系8HostAHostB128.1.1.0128.1.2.0128.1.1.150:20:c5:e2:d4:77128.1.2.150:a0:24:ea:b3:57128.1.2.100:a0:24:ec:c6:63Router網(wǎng)絡(luò)路由舉例網(wǎng)絡(luò)路由舉例128.1.1.80:20:c5:d4:a3:68信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系9Solaris系統(tǒng)的系統(tǒng)的RIP實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) routed進(jìn)程的啟動(dòng)進(jìn)程

6、的啟動(dòng) 主動(dòng)路由（主動(dòng)路由（active）：）：路由器廣播路由器廣播 被動(dòng)路由（被動(dòng)路由（passive）：主機(jī)接收）：主機(jī)接收 routed進(jìn)程的運(yùn)行進(jìn)程的運(yùn)行 具有相同路徑長度的路由選擇具有相同路徑長度的路由選擇先入為主先入為主 定義路由條目的生存時(shí)間定義路由條目的生存時(shí)間180秒秒 對(duì)慢收斂的對(duì)策對(duì)慢收斂的對(duì)策 水平分割水平分割 毒性逆轉(zhuǎn)毒性逆轉(zhuǎn) 觸發(fā)更新觸發(fā)更新信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系10routed進(jìn)程的啟動(dòng)進(jìn)程的啟動(dòng)開機(jī)開機(jī)檢查所有網(wǎng)卡檢查所有網(wǎng)卡有靜態(tài)路由有靜態(tài)路由一塊網(wǎng)卡一塊網(wǎng)卡啟動(dòng)啟動(dòng)routed進(jìn)程進(jìn)程進(jìn)入被動(dòng)路由工作模式進(jìn)入被動(dòng)路由工作模式不用不用RIP協(xié)議選擇路由協(xié)議選擇路

7、由是是是是否否否否主動(dòng)廣播路由信息主動(dòng)廣播路由信息/30秒秒被動(dòng)監(jiān)聽路由信息被動(dòng)監(jiān)聽路由信息/30秒秒RouterHost啟動(dòng)啟動(dòng)routed進(jìn)程進(jìn)程進(jìn)入主動(dòng)路由工作模式進(jìn)入主動(dòng)路由工作模式128.1.2.10128.1.2.15信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系11routed進(jìn)程發(fā)出路由請(qǐng)求進(jìn)程發(fā)出路由請(qǐng)求RIP報(bào)文報(bào)文UDP報(bào)頭報(bào)頭IP報(bào)頭報(bào)頭Ethernet報(bào)頭報(bào)頭目的地址目的地址=ff:ff:ff:ff:ff:ff源地址源地址=0:a0:24:ec:c6:63協(xié)議類型協(xié)議類型=0800(IP)宿宿=128.1.2.255源源=128.1.2.10協(xié)議類型協(xié)議類型=17(UDP)宿端口宿端口=520

8、（RIP）源端口源端口=520命令類型命令類型=1(route request)尋徑地址類別尋徑地址類別=2(IP)尋徑目的地址尋徑目的地址=0.0.0.0下站下站=default端口端口=0距離距離=16（不可達(dá)）（不可達(dá)）主機(jī)主機(jī)128.1.2.10向廣播地址發(fā)出路由請(qǐng)求（開機(jī)時(shí)自動(dòng)完成）。向廣播地址發(fā)出路由請(qǐng)求（開機(jī)時(shí)自動(dòng)完成）。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系12RIP報(bào)文報(bào)文UDP報(bào)頭報(bào)頭IP報(bào)頭報(bào)頭Ethernet報(bào)頭報(bào)頭目的地址目的地址=ff:ff:ff:ff:ff:ff源地址源地址=0:a0:24:ea:b3:57協(xié)議類型協(xié)議類型=0800(IP)宿宿=128.1.2.255源源=128.

9、1.2.15協(xié)議類型協(xié)議類型=17(UDP)宿端口宿端口=520（RIP）源端口源端口=520命令類型命令類型=2(route response)routed進(jìn)程發(fā)出路由響應(yīng)進(jìn)程發(fā)出路由響應(yīng)尋徑地址類別尋徑地址類別=2(IP)尋徑目的地址尋徑目的地址=128.1.1.0下站下站=128.1.1.0端口端口=0距離距離=1間隔間隔30秒，從廣播地址可以接收到路由器秒，從廣播地址可以接收到路由器128.1.2.15發(fā)出的路由響應(yīng)。發(fā)出的路由響應(yīng)。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系13RIP協(xié)議的路由刷新協(xié)議的路由刷新 Routed進(jìn)程接收到路由廣播信息，在滿足以下進(jìn)程接收到路由廣播信息，在滿足以下任一條件下更新

10、自己的路由表項(xiàng)：任一條件下更新自己的路由表項(xiàng)： 一條新的路由表項(xiàng)，且到達(dá)目的地址的距離不是無一條新的路由表項(xiàng)，且到達(dá)目的地址的距離不是無窮大；窮大； 一條舊的路由表項(xiàng)，且此條目被原信息提供者（鄰一條舊的路由表項(xiàng)，且此條目被原信息提供者（鄰接路由器）更新；接路由器）更新； 一條舊的路由表項(xiàng)已經(jīng)有一條舊的路由表項(xiàng)已經(jīng)有90秒未被刷新；有一條新秒未被刷新；有一條新的到達(dá)同一目的地址的路由信息到來，且距離更短。的到達(dá)同一目的地址的路由信息到來，且距離更短。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系14RIP協(xié)議的時(shí)鐘協(xié)議的時(shí)鐘 路由刷新周期路由刷新周期 每個(gè)路由器每隔每個(gè)路由器每隔30秒刷新和廣播自己的路由表。秒刷新和廣播

11、自己的路由表。 路由失效計(jì)時(shí)路由失效計(jì)時(shí) 一條路由表項(xiàng)未被更新的時(shí)間達(dá)一條路由表項(xiàng)未被更新的時(shí)間達(dá)3分鐘（分鐘（180秒），秒），則視其為失效信息，將本路由表項(xiàng)的距離置為無窮則視其為失效信息，將本路由表項(xiàng)的距離置為無窮大（毒性逆轉(zhuǎn)）。大（毒性逆轉(zhuǎn)）。 路由保持計(jì)時(shí)路由保持計(jì)時(shí) 發(fā)現(xiàn)一條路由失效信息后，立即啟動(dòng)保持計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一條路由失效信息后，立即啟動(dòng)保持計(jì)時(shí)，60秒之后刪除此條目。秒之后刪除此條目。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系154）鏈路狀態(tài)（）鏈路狀態(tài)（Link-State）算法）算法 L-S算法的基本概念算法的基本概念 L-S算法的動(dòng)態(tài)特性算法的動(dòng)態(tài)特性 L-S算法的性能分析算法的性能分析 L-S

12、算法與算法與 D-V算法的比較算法的比較 OSPF協(xié)議協(xié)議信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系16鏈路狀態(tài)算法的基本概念鏈路狀態(tài)算法的基本概念 鏈路狀態(tài)算法的基本概念鏈路狀態(tài)算法的基本概念 鏈路狀態(tài)鏈路狀態(tài)法的計(jì)算舉例法的計(jì)算舉例 Dijkatra算法計(jì)算結(jié)果算法計(jì)算結(jié)果信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系17 每個(gè)路由器周期性地收集和發(fā)送信息每個(gè)路由器周期性地收集和發(fā)送信息 主動(dòng)測(cè)試其到所有鄰居的鏈接狀態(tài)（度量值）主動(dòng)測(cè)試其到所有鄰居的鏈接狀態(tài)（度量值） 向所有的路由器發(fā)送（廣播）自己擁有的狀態(tài)信息向所有的路由器發(fā)送（廣播）自己擁有的狀態(tài)信息 得到一個(gè)全網(wǎng)的、動(dòng)態(tài)的邏輯鏈路狀態(tài)（得到一個(gè)全網(wǎng)的、動(dòng)態(tài)的邏輯鏈路狀態(tài)（L-S）

13、圖）圖 每個(gè)路由器刷新自己的路由表每個(gè)路由器刷新自己的路由表 當(dāng)當(dāng)L-S變化時(shí)，用最短路徑優(yōu)先變化時(shí)，用最短路徑優(yōu)先(SPF)算法重新計(jì)算本地路由算法重新計(jì)算本地路由DCAB鏈路狀態(tài)算法的基本概念鏈路狀態(tài)算法的基本概念_路路由由表表SPF算法算法拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫（L-S圖）圖）SPF樹樹L-S包包信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系18AEDCB212113Dijkatra最短路徑算法最短路徑算法 計(jì)算加權(quán)無向圖（即計(jì)算加權(quán)無向圖（即L-S圖）中兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑圖）中兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑 對(duì)每結(jié)點(diǎn)賦以標(biāo)注對(duì)每結(jié)點(diǎn)賦以標(biāo)注D(v),NP(v)鏈路狀態(tài)鏈路狀態(tài)法的計(jì)算舉例法的計(jì)算舉例F3552其中其中

14、自變量自變量v：無向圖中的結(jié)點(diǎn)無向圖中的結(jié)點(diǎn)函數(shù)函數(shù)D(v)：到目前為止，到目前為止，從源點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)從源點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)v的最短路徑的最短路徑（邊長之和）（邊長之和）函數(shù)函數(shù)NP(v)：沿從源點(diǎn)到：沿從源點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)v且與其相鄰的前一且與其相鄰的前一結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系19Dijkatra算法計(jì)算結(jié)果算法計(jì)算結(jié)果AEDCB212113計(jì)計(jì)算算BCDEF02,A5,A1,A ,- ,-12,A4,D2,D ,-22,A4,D4,E33,E4,E44,E源點(diǎn)源點(diǎn)A到所有結(jié)點(diǎn)的最短路徑到所有結(jié)點(diǎn)的最短路徑F3552DFEABC11212L-S圖圖SPF樹樹信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系20L-S算法的動(dòng)態(tài)特性算

15、法的動(dòng)態(tài)特性 建立路由表的初始過程建立路由表的初始過程 發(fā)現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò) 路由表的維護(hù)路由表的維護(hù) 發(fā)現(xiàn)拓?fù)渥兓l(fā)現(xiàn)拓?fù)渥兓?修改拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫修改拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫 計(jì)算計(jì)算SPF樹樹 修改路由表修改路由表信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系21ACB10.0.0.040.0.0.030.0.0.020.0.0.0a0 a1b0 b1 c0 c1A 的的路路由由表表10.0.0.0a0020.0.0.0a10L-S建立路由表的初始過程建立路由表的初始過程C 的的路路由由表表30.0.0.0c0040.0.0.0c10B 的的路路由由表表20.0.0.0b0030.0.0.0b10信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系22ACB4

16、0.0.0.0L-S網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)過程剖析網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)過程剖析C發(fā)現(xiàn)直連網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)直連網(wǎng)絡(luò)30.0.0.0和和40.0.0.0 構(gòu)造包含發(fā)現(xiàn)信息的構(gòu)造包含發(fā)現(xiàn)信息的L-S報(bào)文報(bào)文(LSP)向全網(wǎng)廣播向全網(wǎng)廣播 接收全網(wǎng)的其他路由器發(fā)來的接收全網(wǎng)的其他路由器發(fā)來的L-S報(bào)文報(bào)文 根據(jù)收集的信息建立拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫根據(jù)收集的信息建立拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫 啟動(dòng)啟動(dòng)SPF算法以算法以C為源點(diǎn)計(jì)算為源點(diǎn)計(jì)算SPF樹樹 建立到達(dá)所有信宿的路由表（端口和代價(jià)）建立到達(dá)所有信宿的路由表（端口和代價(jià)）c1信信 宿宿端端 口口代代 價(jià)價(jià)3 0.0.0.0c004 0.0.0.0c10LSP30.0.0.0c0信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系23（1）發(fā)

17、現(xiàn)拓?fù)渥兓┌l(fā)現(xiàn)拓?fù)渥兓疉EDCBFNet XNet X DownNet X DownLSPLSP發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)X不可達(dá)不可達(dá)構(gòu)造構(gòu)造LSP向全網(wǎng)廣播向全網(wǎng)廣播發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)X不可達(dá)不可達(dá)構(gòu)造構(gòu)造LSP向全網(wǎng)廣播向全網(wǎng)廣播信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系24（2）修改拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫）修改拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫AEDCBFNet X全網(wǎng)具有相同全網(wǎng)具有相同的的L-S邏輯圖。邏輯圖。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系25AEDCBFNet X（3）各自重新計(jì)算）各自重新計(jì)算SPF樹樹2233115ECBFAD52212A的的SPF樹樹（新）（新）ECBFAD12211A的的SPF樹樹（舊）（舊）ECFAD32212B的的SPF樹樹（舊

18、（舊=新）新）BECFAD35211C的的SPF樹樹BECFAD2211F的的SPF樹樹B2ECFAD2211E的的SPF樹樹B2ECFAD22211D的的SPF樹樹B25信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系26AEDCBFNet X根據(jù)各自計(jì)算的根據(jù)各自計(jì)算的SPF樹刷新路由表樹刷新路由表（4）修改各自的路由表）修改各自的路由表a0a1a2Net YA 的的路路由由表表Net Ya21Net Ya14路路由由表表路路由由表表路路由由表表路路由由表表路路由由表表221信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系27L-S算法的性能分析算法的性能分析 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 代價(jià)代價(jià) 路由刷新問題路由刷新問題 線路傳輸速率不同線路傳輸速率不同 網(wǎng)絡(luò)

19、運(yùn)行狀態(tài)不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)不同 解決辦法解決辦法信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系28L-S算法的優(yōu)點(diǎn)算法的優(yōu)點(diǎn) 所有路由器具有相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)所有路由器具有相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)（L-S圖）圖） 一次性、無修改地向全網(wǎng)廣播一次性、無修改地向全網(wǎng)廣播LSP 路由器根據(jù)全局信息維護(hù)各自的路由表路由器根據(jù)全局信息維護(hù)各自的路由表 保證鏈路狀態(tài)信息的單向傳播保證鏈路狀態(tài)信息的單向傳播 保證算法的收斂性保證算法的收斂性信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系29AEDCBFL-S算法的代價(jià)算法的代價(jià) SPF算法計(jì)算和拓?fù)渌惴ㄓ?jì)算和拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫需要更多的數(shù)據(jù)庫需要更多的CPU和內(nèi)存資源和內(nèi)存資源 網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)的擴(kuò)散路網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)的擴(kuò)散路由信息（由

20、信息（flood）需要）需要占用占用很多帶寬資源很多帶寬資源信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系30AEDCBFNet X DownNet X upNet X upNet X Down慢慢快快慢慢線路傳輸速率不同產(chǎn)生的影響線路傳輸速率不同產(chǎn)生的影響E應(yīng)該選擇哪棵應(yīng)該選擇哪棵SPF樹？樹？Net X DownNet X upNet X Down來自來自D來自來自A慢慢Net XE收到的收到的LSPECFAD2211E的的SPF樹樹NetX downB2ECFAD1211E的的SPF樹樹NetX upB2開始開始 Net X down后來后來 Net Xup信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系31AEDCBF網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)啟動(dòng)部分網(wǎng)絡(luò)

21、已經(jīng)啟動(dòng)部分網(wǎng)絡(luò)尚未啟動(dòng)部分網(wǎng)絡(luò)尚未啟動(dòng)部分 網(wǎng)絡(luò)的一部分已經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一部分已經(jīng)啟動(dòng)，而另一部分啟動(dòng)，而另一部分正待啟動(dòng)正待啟動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)的一部分刷新網(wǎng)絡(luò)的一部分刷新速度快，而另一部速度快，而另一部分刷新速度慢分刷新速度慢 造成網(wǎng)絡(luò)的不同部造成網(wǎng)絡(luò)的不同部分學(xué)習(xí)擁有不同的分學(xué)習(xí)擁有不同的L-S圖圖網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)不同產(chǎn)生的影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)不同產(chǎn)生的影響信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系32L-S對(duì)問題的解決辦法對(duì)問題的解決辦法 減少對(duì)資源的需求減少對(duì)資源的需求 盡可能降低路由刷新頻度盡可能降低路由刷新頻度 用用Multicast取代取代Broadcast(flood) 將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分為不同層次和區(qū)域?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

22、劃分為不同層次和區(qū)域 在層次間和區(qū)域交接處交換路由信息在層次間和區(qū)域交接處交換路由信息 協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)L-S刷新刷新 對(duì)對(duì)LSP加時(shí)間戳標(biāo)識(shí)加時(shí)間戳標(biāo)識(shí) 對(duì)對(duì)LSP加序列號(hào)標(biāo)識(shí)加序列號(hào)標(biāo)識(shí) 用分級(jí)路由管理網(wǎng)絡(luò)的邏輯分組用分級(jí)路由管理網(wǎng)絡(luò)的邏輯分組信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系33D-V和和L-S算法的比較算法的比較D-V 通過與鄰居的信息交換通過與鄰居的信息交換獲得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)獲得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí) 路由計(jì)算是增加路由器路由計(jì)算是增加路由器之間的站點(diǎn)數(shù)（之間的站點(diǎn)數(shù)（hops） 定期刷新路由：收斂慢定期刷新路由：收斂慢 向相鄰站點(diǎn)傳送路由表向相鄰站點(diǎn)傳送路由表的副本的副本L-S 全網(wǎng)獲得共同的全局性全網(wǎng)獲得共同的全

23、局性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)（L-S圖）圖） 計(jì)算到達(dá)其他站點(diǎn)的最計(jì)算到達(dá)其他站點(diǎn)的最短路徑（短路徑（SPF準(zhǔn)則）準(zhǔn)則） 觸發(fā)刷新：收斂快觸發(fā)刷新：收斂快 向其他站點(diǎn)發(fā)送鏈路狀向其他站點(diǎn)發(fā)送鏈路狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化態(tài)的動(dòng)態(tài)變化信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系34OSPF協(xié)議協(xié)議 OSPF協(xié)議的基本概念協(xié)議的基本概念 OSPF的區(qū)域劃分的區(qū)域劃分 OSPF的工作原理的工作原理 Area1的的域內(nèi)路由器域內(nèi)路由器 Area1的的邊界路由器邊界路由器 Area0的的主干路由器主干路由器信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系35OSPF協(xié)議的基本概念協(xié)議的基本概念Open Shortest Path First 采用鏈接狀態(tài)（采用鏈接

24、狀態(tài)（L-S）算法）算法 由由IETF工作小組研制工作小組研制 1990年成為標(biāo)準(zhǔn)（年成為標(biāo)準(zhǔn)（RFC1247） 改進(jìn)改進(jìn)RIP協(xié)議的問題協(xié)議的問題 計(jì)數(shù)至無窮大計(jì)數(shù)至無窮大 收斂速度慢收斂速度慢信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系36OSPF劃分編號(hào)區(qū)域（劃分編號(hào)區(qū)域（Area）國家主干國家主干Area1Area0Area2AreaN地區(qū)主干地區(qū)主干主干路由器主干路由器域邊界路由器域邊界路由器域內(nèi)路由器域內(nèi)路由器.信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系37域內(nèi)路由器域內(nèi)路由器 只擁有本域的路由信息；只擁有本域的路由信息； 具有相同的具有相同的L-S圖，采用相同的圖，采用相同的SPF算法；算法； 采用擴(kuò)散方式廣播自己獲得的網(wǎng)絡(luò)

25、知識(shí)采用擴(kuò)散方式廣播自己獲得的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)（鄰居和開銷）；（鄰居和開銷）； 根據(jù)擴(kuò)散的信息修改根據(jù)擴(kuò)散的信息修改L-S圖，計(jì)算到域內(nèi)圖，計(jì)算到域內(nèi)其他路由器的最短路徑；其他路由器的最短路徑； 根據(jù)計(jì)算機(jī)結(jié)果維護(hù)各自的路由表。根據(jù)計(jì)算機(jī)結(jié)果維護(hù)各自的路由表。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系38域邊界路由器域邊界路由器 具有域內(nèi)路由器的功能；具有域內(nèi)路由器的功能； 擁有相鄰域的擁有相鄰域的L-S信息，并計(jì)算到達(dá)相鄰域的信息，并計(jì)算到達(dá)相鄰域的最短路徑；最短路徑； 域間的分組交換都通過其進(jìn)行路徑選擇和數(shù)據(jù)域間的分組交換都通過其進(jìn)行路徑選擇和數(shù)據(jù)交換。交換。例如：例如： 本域的路由器通過域邊界路由器把分組送往主干本域

26、的路由器通過域邊界路由器把分組送往主干網(wǎng)，經(jīng)主干網(wǎng)送達(dá)目的域邊界路由器，再由其通網(wǎng)，經(jīng)主干網(wǎng)送達(dá)目的域邊界路由器，再由其通過域內(nèi)路由送往目的主機(jī)。過域內(nèi)路由送往目的主機(jī)。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系39主干路由器主干路由器 擁有主干網(wǎng)的擁有主干網(wǎng)的L-S信息，計(jì)算到其他主干信息，計(jì)算到其他主干路由器的最短路徑；路由器的最短路徑； 從與之相連的下級(jí)域邊界路由器獲取該從與之相連的下級(jí)域邊界路由器獲取該域的路由信息，計(jì)算其到每個(gè)域的最短域的路由信息，計(jì)算其到每個(gè)域的最短路徑；路徑； 將主干到每個(gè)域的最短路徑信息回傳給將主干到每個(gè)域的最短路徑信息回傳給域邊界路由器。域邊界路由器。信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系404.路

27、由選擇協(xié)議概述路由選擇協(xié)議概述1）路由選擇協(xié)議的基本概念路由選擇協(xié)議的基本概念2）路由選擇協(xié)議的地位和作用路由選擇協(xié)議的地位和作用3）層次化路由選擇系統(tǒng)層次化路由選擇系統(tǒng)4）路由選擇協(xié)議分類路由選擇協(xié)議分類5）路由協(xié)議的綜合應(yīng)用路由協(xié)議的綜合應(yīng)用信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系41 在路由器之間傳播網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化信息在路由器之間傳播網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化信息及其相應(yīng)的路由信息；及其相應(yīng)的路由信息； 使路由器根據(jù)獲得的知識(shí)實(shí)現(xiàn)特定的路使路由器根據(jù)獲得的知識(shí)實(shí)現(xiàn)特定的路由算法；由算法； 使路由器根據(jù)計(jì)算結(jié)果維護(hù)路由表，并使路由器根據(jù)計(jì)算結(jié)果維護(hù)路由表，并為數(shù)據(jù)報(bào)（為數(shù)據(jù)報(bào)（datagram）確定傳輸路徑。）確定傳輸路

28、徑。1）路由協(xié)議的基本概念）路由協(xié)議的基本概念信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系422）路由選擇協(xié)議的地位）路由選擇協(xié)議的地位 路由選擇協(xié)議屬于路由選擇協(xié)議屬于OSI的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 TCP/IP：路由選擇協(xié)議報(bào)文被封裝在：路由選擇協(xié)議報(bào)文被封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中數(shù)據(jù)報(bào)中網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口層層Network Interface網(wǎng)間網(wǎng)網(wǎng)間網(wǎng)層層Internet傳輸層傳輸層Transport應(yīng)用層應(yīng)用層ApplicationIP報(bào)頭報(bào)頭路由選擇協(xié)議路由選擇協(xié)議報(bào)文報(bào)文信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系433）層次化路由選擇系統(tǒng)）層次化路由選擇系統(tǒng)子網(wǎng)子網(wǎng)核心系統(tǒng)核心系統(tǒng)子網(wǎng)子網(wǎng)自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)全球全球Int

29、ernetCERNETCHINANET華北地區(qū)網(wǎng)華北地區(qū)網(wǎng)華南地區(qū)網(wǎng)華南地區(qū)網(wǎng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分層管理復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分層管理路由交換路由交換相同層次相同層次層次之間層次之間信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系44 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)-網(wǎng)關(guān)協(xié)議網(wǎng)關(guān)協(xié)議 Gateway-to-Gateway Protocol （GGP） 用于核心系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)之間的路由交換用于核心系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)之間的路由交換 外部路由協(xié)議外部路由協(xié)議 Exterior Gateway Protocol （EGP） 用于不同自治系統(tǒng)（用于不同自治系統(tǒng)（AS）之間的路由交換）之間的路由交換 內(nèi)部路由協(xié)議內(nèi)部路由協(xié)議 Interior Gateway Protocol （IGP） 用于

30、自治系統(tǒng)（用于自治系統(tǒng)（AS）內(nèi)部的路由交換）內(nèi)部的路由交換4）路由協(xié)議分類）路由協(xié)議分類信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系455）路由協(xié)議的綜合應(yīng)用）路由協(xié)議的綜合應(yīng)用核心系統(tǒng)核心系統(tǒng)AS1AS2IGPIGPEGPGGPEGPEGP信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系465.4 交換技術(shù)交換技術(shù)1）交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述2）第二層交換第二層交換3）第三層交換第三層交換信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系471）交換技術(shù)概述）交換技術(shù)概述 交換技術(shù)的定義交換技術(shù)的定義 交換技術(shù)的分類交換技術(shù)的分類信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系48交換交換技術(shù)的定義技術(shù)的定義 在網(wǎng)絡(luò)上從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)之間為數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)之間為數(shù)據(jù)傳輸動(dòng)態(tài)

31、建立一條直接連接的路徑。傳輸動(dòng)態(tài)建立一條直接連接的路徑。網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)4信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系49交換技術(shù)分類交換技術(shù)分類 按被交換的數(shù)據(jù)單元分類按被交換的數(shù)據(jù)單元分類 幀交換幀交換（frame switching） 信元交換信元交換（cell switching） 按交換技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能層次分類按交換技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能層次分類 第二層（第二層（L2）交換）交換 第三層（第三層（L3）交換）交換 按用交換技術(shù)連接的網(wǎng)絡(luò)特性分類按用交換技術(shù)連接的網(wǎng)絡(luò)特性分類 局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)交換（LAN switching） 廣域網(wǎng)交換廣域網(wǎng)交換（WAN switching）信陽師范學(xué)院計(jì)算

32、機(jī)系502）第二層交換）第二層交換 工作在數(shù)據(jù)鏈路層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的交換工作在數(shù)據(jù)鏈路層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的交換 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備： 網(wǎng)橋網(wǎng)橋 交換機(jī)交換機(jī) 與第二層交換相關(guān)的技術(shù)與第二層交換相關(guān)的技術(shù) 交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)VLAN 第二層交換的問題第二層交換的問題信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系51交換機(jī)與網(wǎng)橋的比較交換機(jī)與網(wǎng)橋的比較 用硬件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋的大部分功能用硬件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋的大部分功能 隔離沖突域隔離沖突域 向不同網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散向不同網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散/轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀 通過對(duì)源地址的學(xué)習(xí)建立通過對(duì)源地址的學(xué)習(xí)建立MAC地址表地址表 具有具有8個(gè)以上端口個(gè)以上端口 適應(yīng)適應(yīng)100M以太網(wǎng)的市場(chǎng)

33、需求以太網(wǎng)的市場(chǎng)需求信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系52交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)100M以太網(wǎng)主干以太網(wǎng)主干Ethernet switchHub獨(dú)享獨(dú)享10M共享共享10M信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系53VLAN 什么是什么是VLAN 為什么用為什么用VLAN技術(shù)技術(shù) 基于端口的基于端口的VLAN VLAN的標(biāo)識(shí)的標(biāo)識(shí)信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系54什么是什么是VLAN 概念概念 用簡單的交換技術(shù)管理一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)用簡單的交換技術(shù)管理一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò) 跨越物理網(wǎng)段劃分邏輯網(wǎng)段（劃分工作組）跨越物理網(wǎng)段劃分邏輯網(wǎng)段（劃分工作組）共享主干共享主干財(cái)務(wù)財(cái)務(wù)研發(fā)研發(fā)管理管理管理管理財(cái)務(wù)財(cái)務(wù)研發(fā)研發(fā)信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系55為什么用為什么

34、用VLAN技術(shù)技術(shù) 物理分布物理分布 一個(gè)工作組可能分布在不同物理位置上一個(gè)工作組可能分布在不同物理位置上 應(yīng)用要求應(yīng)用要求 同組用戶可以方便地交換數(shù)據(jù)同組用戶可以方便地交換數(shù)據(jù) 不同組之間相互隔離不同組之間相互隔離信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系56共享主干共享主干財(cái)務(wù)財(cái)務(wù)研發(fā)研發(fā)管理管理管理管理財(cái)務(wù)財(cái)務(wù)研發(fā)研發(fā)基于端口的基于端口的VLAN 對(duì)幀插入對(duì)幀插入/去除去除VLAN標(biāo)記標(biāo)記frameframe貼標(biāo)記貼標(biāo)記剝標(biāo)記剝標(biāo)記信陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系57VLAN的標(biāo)識(shí)的標(biāo)識(shí)716620 15004先先導(dǎo)導(dǎo)開開始始目目的的地地址址源源地地址址數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)長長度度標(biāo)標(biāo)簽簽數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)校校驗(yàn)驗(yàn)和和3112用用戶戶優(yōu)優(yōu)先先級(jí)級(jí)CEIVLAN 標(biāo)標(biāo)識(shí)識(shí)位位IEEE802.3幀幀信陽師