網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與編程-08_路由協(xié)議VIP

1、第 8 章路由協(xié)議 要求：1 掌握路由協(xié)議概述等基本知識(shí)；2 選路信息協(xié)議 RIP ；3 開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先 OSPF；BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議4IP 路由 IP 路由過(guò)程 z 是指信源和信宿在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，信息從直接傳遞 信源直接傳到最終信宿的傳輸過(guò)程。間接傳遞 是指在信源和信宿位于不同物理網(wǎng)絡(luò) 時(shí)，信息要經(jīng)過(guò)一些中間環(huán)節(jié)才能傳遞到信宿的過(guò)程。 數(shù)據(jù)傳遞由一個(gè)直接傳遞和零到多個(gè)間接傳 z 遞所組成。 CBA 傳遞直接傳遞直接 R1R2傳間接遞間接傳遞傳遞接間與遞傳接直路由的要素路徑選擇z 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)zIP 路由 依據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)z路由表包含路由器直連的網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)到的 z 目的網(wǎng)絡(luò)建

2、立路由表的三種途徑 :z 直連路由 直接連到路由器上的網(wǎng)絡(luò) 靜態(tài)路由 管理員手工構(gòu)建路由表 路由器之間動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)到的路由表 動(dòng)態(tài)路由路由表的建立和維護(hù)兩種方式：靜態(tài)配置 and動(dòng)態(tài)路由交換1. 靜態(tài)配置：管理員手工配置和更新路由表優(yōu)點(diǎn)節(jié)省路由器的處理時(shí)間、存儲(chǔ)空間以及網(wǎng)帶寬缺陷：對(duì)于鏈路故障及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的響應(yīng)速度慢R5R4H1R1H2R2R3 拓?fù)湎鄬?duì)穩(wěn)定，路由器個(gè)數(shù)較少 適用環(huán)境：2. 動(dòng)態(tài)路由信息交換： 利用路由協(xié)議交換路由信息，并根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化動(dòng)態(tài)更新路由表優(yōu)點(diǎn)： 自動(dòng)適應(yīng)鏈路故障及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化缺陷耗費(fèi)路由器的處理時(shí)間、存儲(chǔ)空間以及網(wǎng)絡(luò)帶RR4H1R1H2R2R3 路由器較多的大規(guī)

3、模網(wǎng)絡(luò)適用環(huán)境：路由算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)最優(yōu)性 z 簡(jiǎn)單性 z 強(qiáng)壯性 z 快速收斂 z 靈活性 z路由度量（路徑好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）問(wèn)題： 如何確定一條路徑是最優(yōu)的？ 解答：選擇不同的度量指標(biāo)（1）帶寬（靜態(tài)指標(biāo)）（2）延遲（ 3）負(fù)載（ 4）可靠性（ 5）跳數(shù)（ 6）其它指標(biāo)，比如代價(jià) 理想情況：綜合利用以上各指標(biāo) 缺陷： 可能會(huì)造成路由震蕩 實(shí)現(xiàn)： 簡(jiǎn)單的算法僅考慮一個(gè)要素，復(fù)雜的則綜合考慮 （如 DUAL）基于跳數(shù)最常用的：）管理距離（ AdministrativeDistance（算法好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）用于指定路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)z 的整數(shù)值。值越低表示路由來(lái)源的2550 管理距離是從到z優(yōu)先級(jí)別越

4、高。網(wǎng)絡(luò)收斂 (Convergence)收斂是指所有路由器的路由表達(dá)到一致的過(guò)程。z 收斂時(shí)間是指路由器共享網(wǎng)絡(luò)信息、計(jì)算最佳z 路徑并更新路由表所花費(fèi)的時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)在完成收斂后才可以正常運(yùn)行。 z 收斂速度越快，路由協(xié)議的性能就越好。 通z 常， RIP和 IGRP 收斂較慢，而 EIGRP 和 OSPF 收斂較快。路由被路由協(xié)議路由協(xié)議 Routing ProtocolzRIP 、OSPF被路由協(xié)議 Routed ProtocolzIP、 IPX 不可被路由協(xié)議Non-Routed ProtocolzNetBIOS路由算法的分類靜態(tài) /動(dòng)態(tài) z 單路徑 / 多路徑 z平面的 / 層次的 z

5、域內(nèi)的 / 域間的 z）LS 鏈路狀態(tài)（ / ） DV 距離向量（ z域間的 /域內(nèi)的 ：IGP 和 EGPzAS （自治系統(tǒng)） -也稱為路由域，是指一個(gè) 共同管理區(qū)域內(nèi)的一組路由器。距離向量算法BAC 距離 多遠(yuǎn)向量 在哪個(gè)方向DABCD RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting TableTableTableTable TableTableTableTable 路由器之間周期性地交換路由信息，并重新計(jì)算路 z 由表。鏈路狀態(tài)算法BCAD Link -StatePacketsTopologicalDatabaseRout

6、ingRoutingTableTableSPFAlgorithmShortest Path First TreeInternet 路由體系的發(fā)展路由體系的內(nèi)容： 如何對(duì)Internet中的路由器進(jìn)行劃分、管理和控制，以便有效地交換路由信息路由體系的重要性：決定了互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行效率 Internet 路由體系的發(fā)展：（1）最早的核心路由體系（ 2）隨后的對(duì)等主干路由體系）當(dāng)前的自治系統(tǒng)路由體系 3（1. 核心路由器與核心體系結(jié)構(gòu)ARPANE主干 核心路由 RRR 主干ARPANEk 核心路由 kk 本地網(wǎng)本地網(wǎng) n本地網(wǎng)絡(luò)2. 選路模式 核心網(wǎng)關(guān) : 構(gòu)成核心系統(tǒng)，集 GkG2G1 外圍路由器 中

7、管理 , 提供到所有目的地的路由。外圍網(wǎng)關(guān) : 為外出數(shù)據(jù)報(bào)提供默認(rèn)路由 , 發(fā)往某核心網(wǎng)關(guān) ; 將m2 本地網(wǎng)絡(luò)本地網(wǎng)絡(luò)2 本地網(wǎng)絡(luò) 核心網(wǎng)關(guān)傳入的數(shù)據(jù)報(bào)投遞到直連的物理網(wǎng)絡(luò)。2. Internet 的對(duì)等主干結(jié)構(gòu)契機(jī)： NSFNET 的引入 主機(jī) 21 主機(jī)ARPANE主干 RRR 主主 3NSFNET 主干網(wǎng) 選路模式：各主干網(wǎng)內(nèi)部按核心結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行選路各核心網(wǎng)關(guān)擁有對(duì)另一部分的默認(rèn)路由。 問(wèn)題： 兩主干間多重接入，造成選路困難。具有非法目的地址的數(shù)據(jù)報(bào)形成選路回路到核 C 內(nèi)網(wǎng)點(diǎn) C 核默認(rèn)路 P 非法目的分組核心 C1C2 核心 的到核心 C1P2 默認(rèn)路由目前的 Internet結(jié)

8、構(gòu)InterneNAPNAPNAPNSPNSPNSPISP1ISP1ISP13.Internet 中的自治系統(tǒng)結(jié)構(gòu) AS( 自治系統(tǒng) ) ：出于選路目的，處于一個(gè)管理機(jī)構(gòu)控制之下的一組網(wǎng)絡(luò)和路由器。(AS R(AS RRRASASASASAS1說(shuō)明 : （1）AS 自治的主要內(nèi)容是選路自治 ,AS 可自由地選擇路由算法；（ 2）AS 必須嚴(yán)格界定，并被賦予全局唯一的自治系統(tǒng)號(hào) (NIC 分配 ) ；。AS4538)教育網(wǎng) AS( ）主干網(wǎng)絡(luò)本身也構(gòu)成一個(gè) 3（RREGP1IGPIGPEGP2EGP1ASASR3IGP3AS3 Internet的路由管理模式 : （1）AS 內(nèi)部： IGP ，比

9、如 RIP 、OSPF、IS-IS 等；（ 2）AS 之間：EGP，最常用的是 BGP; 通常是一種可達(dá)性協(xié)議。 EGP） 3（路由信息協(xié)議 RIPRFC 1058 z 基于距離向量的分布式路由選擇協(xié)議 z 距離跳數(shù) zRIP 認(rèn)為：好路由就是跳數(shù)最小的路由 z 規(guī)定：跳數(shù) 15 只適合于小型互連網(wǎng) RIP zRIP 的運(yùn)行原理 靠定期廣播傳送路徑信息z靠跳數(shù)判別路徑的優(yōu)劣zABCD RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting TableTableTableTable TableTableTableTable問(wèn)題：路由循環(huán)的

10、產(chǎn)生路由循環(huán)解決方法（ 1）：水平分割保證路由器記住每條路由信息的來(lái)源，即它來(lái)自哪個(gè)端口，并且不在該端口上再次發(fā)送它。這是避免路由循環(huán)的最基本措施。路由循環(huán)解決方法（ 2）：當(dāng)一條路徑無(wú)效后， 并不立即刪除，而是跳數(shù)改為無(wú)窮大，廣播出去，那么相鄰的路由器更新該信息，相當(dāng)于顯示被告知無(wú)效。收到毒化消息的路由器不遵從水平分割原則。路由循環(huán)解決方法（ 3）：當(dāng)路由表發(fā)生變化時(shí)， 更新報(bào)文立即廣播給所有的相鄰路由器，而不是等待刷新計(jì)時(shí)器到期，同樣當(dāng)一個(gè)路由器剛啟動(dòng)RIP 時(shí)，它廣播請(qǐng)求報(bào)文，收到請(qǐng)求的相鄰路由器立即應(yīng)答一個(gè)更新報(bào)文，而不必等到下一個(gè)更新周期。這樣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瘯?huì)立即在網(wǎng)絡(luò)上傳播開(kāi)，減少

11、循環(huán)的可能。路由循環(huán)解決方法（ 4）：路由表中的一個(gè)路由項(xiàng)無(wú)效后，一段時(shí)間內(nèi)該路由都出于抑制狀態(tài)，即一定時(shí)間內(nèi)不再接收關(guān)于同一目的網(wǎng)絡(luò)的更遠(yuǎn)的路由更新。抑制計(jì)時(shí)器避免接收錯(cuò)誤信息，減少了路由的浮動(dòng)，增加了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。RIP2的報(bào)文格式擴(kuò)展了哪些項(xiàng) 版命的協(xié)議網(wǎng) 網(wǎng)的路由標(biāo) 1.增加了子網(wǎng)掩碼字段地 I 網(wǎng)的子網(wǎng)掩網(wǎng)支 VLSCID 編址 的下一網(wǎng) 2. 增加了下一站地址， 的距到網(wǎng)絡(luò)的路由標(biāo)記1 的協(xié)議族 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 2 止選路循環(huán)和慢收斂。地址網(wǎng)絡(luò) 2 的 IP 3.增加了路由標(biāo)記，可傳 的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)2 的下一跳2 網(wǎng)絡(luò) 送自治系統(tǒng)號(hào)、 路由起點(diǎn) 的距離 2 到網(wǎng)絡(luò) 等。RIP2 驗(yàn)證報(bào)文 增加了驗(yàn)證（鑒別