新編計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程——第7章

1、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原因7.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分類7.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的工作原理7.3路由選擇算法7.4目錄Contents互聯(lián)網(wǎng)路由選擇7.5廣域網(wǎng)相關(guān)技術(shù)7.6項(xiàng)目一些可能性提供的服務(wù)面向連接的和面向無連接的協(xié)議IP，IPX，CLNP，AppleTalk，DECnet等尋址方式平面的（802）和分層的（IP，IPX）多點(diǎn)播送存在或不存在（也可能是廣播）分組大小每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有它自己的最大值服務(wù)質(zhì)量存在或不存在；許多不同的方法出錯(cuò)處理可靠的，有序的和無序的遞交流量控制滑動窗口，速度控制，其他辦法或沒有擁塞控制漏桶，抑制分組，等等安全性應(yīng)用規(guī)則，加密，等等參數(shù)不同的超時(shí)值，流說明，等等計(jì)費(fèi)方式按連接時(shí)間，按分組數(shù)，

2、按字節(jié)數(shù)，或不計(jì)費(fèi)表7-1 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的差異 由于網(wǎng)絡(luò)在很多方面存在著不同之處，因此網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)除了必須提供網(wǎng)絡(luò)間物理的和鏈路的連接控制，并提供不同網(wǎng)絡(luò)間的路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)外，還必須容納網(wǎng)絡(luò)的差別。 下面我們來討論一些可能存在的網(wǎng)絡(luò)間的差異， 當(dāng)一個(gè)分組在到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)前必須通過一個(gè)或多個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)接口層就會出現(xiàn)問題，比如，當(dāng)分組從一個(gè)面向連接的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過無連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它們可能需要重新安排，以處理一些發(fā)送者沒有想到的而接受者又不準(zhǔn)備管的事情（例如，確認(rèn)機(jī)制等），并且互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)可能使用不同的命名、地址及目錄維護(hù)機(jī)制，這就必須進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換。 不同網(wǎng)絡(luò)間使用的不同分組長度也是讓人頭痛的事。怎樣保證一

3、個(gè)以太網(wǎng)（1500字節(jié)）能夠傳遞一個(gè)令牌總線（8000字節(jié)）的分組？ 當(dāng)然，差錯(cuò)控制、存取機(jī)制、不同的傳輸速率在不同的網(wǎng)絡(luò)上往往是不同的。這樣，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的時(shí)候都會引發(fā)各種各樣的問題，如表7-1所示。 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原因7.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分類7.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的工作原理7.3路由選擇算法7.4目錄Contents互聯(lián)網(wǎng)路由選擇7.5廣域網(wǎng)相關(guān)技術(shù)7.6常用的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方式有兩種：面向連接的連鎖虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)模式。 顧名思義，連鎖虛電路就是利用虛電路數(shù)據(jù)交換模式，它類似于通常建立連接的方式。 一臺主機(jī)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)通信，首先，源主機(jī)對比目標(biāo)主機(jī)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)號不同，會建立一條和本子網(wǎng)直接相連的路由器的虛電路

4、，然后，從該路由器出發(fā)經(jīng)路由，建立一條到一個(gè)外部“網(wǎng)關(guān)”（多協(xié)議路由器）的虛電路，這個(gè)網(wǎng)關(guān)在其表中記錄下這條虛電路，并繼續(xù)建立另一條到下一個(gè)子網(wǎng)中的路由器的虛電路，繼續(xù)這一過程直到到達(dá)目的主機(jī)。 當(dāng)?shù)谝淮谓⒑昧诉@條虛電路，以后每個(gè)分組都沿著這條路徑發(fā)送，每個(gè)網(wǎng)關(guān)都負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)輸入分組，并按要求轉(zhuǎn)換分組格式和虛電路號。這種方法互聯(lián)的關(guān)鍵在于，整個(gè)過程中分組要經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)才能到達(dá)目的端。每個(gè)網(wǎng)關(guān)維護(hù)一些記錄表，表中記錄了有那些虛電路經(jīng)過它，要到哪里，以及虛電路號是多少，如圖7-1所示。 在所有網(wǎng)絡(luò)都有大致相同的特性時(shí)這一方案工作的最好。 連鎖虛電路常用于X.25和ATM。同時(shí)它也可以用于傳輸層

5、，建立一條TCP連接。二.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成7.2.1 連鎖虛電路圖7-1 采用連鎖虛電路的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 另一可選的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模式是數(shù)據(jù)報(bào)模式，如圖7-2所示，在這種模式中，網(wǎng)絡(luò)層為傳輸層提供的唯一服務(wù)就是將數(shù)據(jù)報(bào)送入子網(wǎng)，它不需要建立連接和拆除連接。數(shù)據(jù)報(bào)模式主要適用于各種無連接的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，如IP、IPX、APPLETALK、CLNP等，這種模式的分組都是單獨(dú)進(jìn)行路由選擇，分組的路由取決于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的通信量狀況，并且分組不要求按順序到達(dá)，因此，無連接的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可以是多條路由，充分利用了帶寬。但是，當(dāng)分組全部到達(dá)目的端時(shí)，由于不能保證分組是按順序到達(dá)的，所以需要傳輸層進(jìn)行分組的排序。 這種模式的最大問

6、題是各種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的地址問題。例如，一個(gè)因特網(wǎng)上的主機(jī)試圖給一個(gè)相連的APPLETALK主機(jī)發(fā)送一個(gè)IP分組，但是，APPLETALK使用的是3字節(jié)的地址信息，并沒有使用IP地址，因此通信將無法完成。解決的方法是給每個(gè)APPLETALK主機(jī)分配一個(gè)32位的因特網(wǎng)地址，同樣，對于其他協(xié)議的地址空間（CLNP、SNA）也存在這樣的問題。這意味著要把世界上每個(gè)因特網(wǎng)主機(jī)想訪問的主機(jī)分配一個(gè)因特網(wǎng)地址，這個(gè)問題是無法避免的。 當(dāng)然，我們可以使用一個(gè)統(tǒng)一的地址空間，即IP地址。這也是IP的目的 一個(gè)可在許多網(wǎng)絡(luò)中傳送的分組。 介紹完了兩種互聯(lián)方式，我們來比較一下兩種互聯(lián)方式，如表7-2所示。二.計(jì)算機(jī)網(wǎng)

7、絡(luò)的形成7.2.2 無連接的網(wǎng)絡(luò)互連圖7-2 一個(gè)無連接的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)特點(diǎn)連鎖虛電路數(shù)據(jù)報(bào)模式分組是否按順序是否路由標(biāo)識虛電路號目的地址對路由器要求崩潰脆弱性崩潰健壯性網(wǎng)絡(luò)要求子網(wǎng)存儲狀態(tài)信息子網(wǎng)不存儲狀態(tài)信息路由選擇虛電路建立后，所有分組都經(jīng)過此路由每個(gè)分組獨(dú)立路由表7-2 兩種互聯(lián)方式的比較網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原因7.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分類7.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的工作原理7.3路由選擇算法7.4目錄Contents互聯(lián)網(wǎng)路由選擇7.5廣域網(wǎng)相關(guān)技術(shù)7.6 網(wǎng)橋又稱橋接器或信橋，如圖7-3所示，提供了一種對LAN的擴(kuò)展，最早是為把那些具有相同物理層和媒體訪問子層的局域網(wǎng)互連起來而設(shè)計(jì)的，后來也用于具有不同MAC協(xié)議的

8、局域網(wǎng)的互連。7.3.1 網(wǎng)橋圖7-3 網(wǎng)橋1網(wǎng)橋的常用場合以太網(wǎng)以太網(wǎng)（相同網(wǎng)絡(luò)，交換機(jī)）。以太網(wǎng)FDDI。以太網(wǎng)令牌環(huán)。以太網(wǎng)ATM網(wǎng)。 網(wǎng)橋比較簡單，適合于不太復(fù)雜的局域網(wǎng)之間互連，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，進(jìn)行相似的網(wǎng)絡(luò)間的幀的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)MAC子層的連接。對于遵循IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)來說網(wǎng)橋是透明的，它不需要對連接在這些LAN上的站點(diǎn)的通信軟件進(jìn)行修改。2網(wǎng)橋的特點(diǎn)（1）地址過濾 利用網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)可以容納不同數(shù)據(jù)鏈路層的編址格式（即各種MAC地址），因此，網(wǎng)橋應(yīng)能夠識別各種地址，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的宿地址，有選擇地讓數(shù)據(jù)幀穿越網(wǎng)橋。實(shí)際上，目前很多網(wǎng)橋產(chǎn)品都添加了各種過濾功能，允許用戶

9、進(jìn)行設(shè)置，以濾去不希望被轉(zhuǎn)發(fā)的幀。（2）幀限制功能 網(wǎng)橋不對幀進(jìn)行分段，只進(jìn)行必要的幀格式轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)不同的子網(wǎng)。超過信宿結(jié)點(diǎn)所在子網(wǎng)幀長限制的幀將被網(wǎng)橋丟棄，因此，當(dāng)采用網(wǎng)橋支持不同LAN之間的互連時(shí)，更高層的協(xié)議應(yīng)當(dāng)保證被傳送的信息長度的一致性。幀限制的另一方面是為了維護(hù)各個(gè)子網(wǎng)的獨(dú)立性，不允許控制幀和要求應(yīng)答的信息幀穿越網(wǎng)橋。（3）監(jiān)控能力 網(wǎng)橋作為單個(gè)子網(wǎng)的一部分，參與對子網(wǎng)的監(jiān)控和對信息幀的校驗(yàn)。網(wǎng)橋區(qū)別于轉(zhuǎn)發(fā)器的關(guān)鍵之一是它具有“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”的能力。存儲有利于網(wǎng)橋?qū)Ρ晦D(zhuǎn)發(fā)的幀進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，網(wǎng)橋不應(yīng)將有差錯(cuò)的幀轉(zhuǎn)發(fā)到其他子網(wǎng)上。同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的處理則根據(jù)該子網(wǎng)的約定。網(wǎng)橋的工作過程包括接收

10、幀、檢查幀和轉(zhuǎn)發(fā)幀三個(gè)部分。（4）緩沖能力 網(wǎng)橋應(yīng)當(dāng)具有一定的緩沖（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）能力，可以解決穿越網(wǎng)橋的信息量臨時(shí)超載的問題，即：網(wǎng)橋應(yīng)當(dāng)可以解決數(shù)據(jù)傳輸速率不匹配的子網(wǎng)之間的互連。事實(shí)上即使是速率相同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，這種緩沖能力也是必須的。（5）透明性 網(wǎng)橋的引入不應(yīng)影響原有子網(wǎng)的通信能力，不應(yīng)產(chǎn)生信宿結(jié)點(diǎn)無法檢測的差錯(cuò)。無序性一個(gè)組織內(nèi)部有許多不同的部門，由于各部門的工作性質(zhì)不同，因此，可能選用了不同的局域網(wǎng)；當(dāng)這些部門的局域網(wǎng)之間需要相互連接時(shí)，就可能需要網(wǎng)橋可靠性通過使用網(wǎng)橋，網(wǎng)絡(luò)可以被分成一些自適應(yīng)的實(shí)體，可以對網(wǎng)橋進(jìn)行編程以決定接收到的內(nèi)容是否轉(zhuǎn)發(fā)性能考慮一般來說，LAN或MAN的性

11、能將隨著連在其上的設(shè)備數(shù)量或媒體長度的增加而降低。將這些設(shè)備分別集中起來，使得在LAN內(nèi)部的通信大大超過跨越LAN間的通信，這時(shí)采用多個(gè)更小的LAN往往可以獲得更好的性能地理考慮一個(gè)組織在地理位置上較分散，無法將它們連在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，唯一的辦法是將局域網(wǎng)分段，在各段之間放置網(wǎng)橋。通過使用網(wǎng)橋，可以增加工作的物理距離安全考慮建立多個(gè)LAN可以提供通信的安全性?？梢园涯切┎煌愋偷木哂胁煌踩砸蟮男畔⒎謩e在不同的分隔的物理媒體上傳輸。同時(shí)，具有不同安全級別的不同用戶必須通過集中控制和監(jiān)控機(jī)制來進(jìn)行通信表7-3 網(wǎng)橋使用的原因3使用原因（如表7-3所示）圖7-4 網(wǎng)橋的協(xié)議結(jié)構(gòu)4網(wǎng)橋的協(xié)議結(jié)構(gòu)

12、 IEEE 802.1定義了網(wǎng)橋的協(xié)議結(jié)構(gòu)。圖7-4給出了一種最簡單的情況，兩個(gè)局域網(wǎng)通過一個(gè)網(wǎng)橋連接。 網(wǎng)橋接收它所連接的每個(gè)局域網(wǎng)中的所有幀。連接k個(gè)不同局域網(wǎng)的網(wǎng)橋有k個(gè)相應(yīng)的不同的MAC子層和物理層。 網(wǎng)橋的作用通過它的“過濾和轉(zhuǎn)發(fā)”功能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)網(wǎng)橋接收到一個(gè)MAC幀時(shí)，檢查該幀的源地址和目的地址，如果目的地址和源地址在同一網(wǎng)絡(luò)中，則不對其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這起到了相應(yīng)的“過濾”作用，從而實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)的隔離。否則，根據(jù)它所保持的MAC地址表選擇正確的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行“轉(zhuǎn)發(fā)”。5網(wǎng)橋的分類 （1）透明網(wǎng)橋 第一種802網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋（Transparent Bridge）或生成樹網(wǎng)橋（Spanning

13、 Tree Bridge）。支持這種設(shè)計(jì)的人首要關(guān)心的是完全透明，按照他們的觀點(diǎn)，裝有多個(gè)LAN的單位在買回IEEE標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)橋之后，只需把連接插頭插入網(wǎng)橋，就萬事大吉。不需要改動硬件和軟件，無需設(shè)置地址開關(guān)，無需裝入路由表或參數(shù)，總之什么也不干，只須插入電纜就完事，現(xiàn)有LAN的運(yùn)行完全不受網(wǎng)橋的任何影響。這真是不可思議，但他們最終成功了。 透明網(wǎng)橋以混雜方式工作，它接收與之連接的所有LAN傳送的每一幀。當(dāng)一幀到達(dá)時(shí)，網(wǎng)橋必須決定將其丟棄還是轉(zhuǎn)發(fā)，如果要轉(zhuǎn)發(fā)，則必須決定發(fā)往哪個(gè)LAN，這需要通過查詢網(wǎng)橋中一張大型散列表里的目的地址而作出決定。該表可列出每個(gè)可能的目的地，以及它屬于哪一條輸出線路（L

14、AN）。在插入網(wǎng)橋之初，所有的散列表均為空，由于網(wǎng)橋不知道任何目的地的位置，因而采用擴(kuò)散算法（flooding algorithm）：把每個(gè)到來的、目的地不明的幀輸出到連在此網(wǎng)橋的所有LAN中（除了發(fā)送該幀的LAN），隨著時(shí)間的推移，網(wǎng)橋?qū)⒘私饷總€(gè)目的地的位置。一旦知道了目的地位置，發(fā)往該處的幀就只放到適當(dāng)?shù)腖AN上，而不再擴(kuò)散發(fā)送。 透明網(wǎng)橋采用的算法是逆向?qū)W習(xí)法（Backward Learning）。網(wǎng)橋按混雜的方式工作，故它能看見所連接的任一LAN上傳送的幀。查看源地址即可知道在哪個(gè)LAN上可訪問哪臺機(jī)器，于是在散列表中添上一項(xiàng)。 當(dāng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)橋加電、斷電或遷移時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會隨之改

15、變，為了處理動態(tài)拓?fù)鋯栴}，每當(dāng)增加散列表項(xiàng)時(shí)，網(wǎng)橋均會在該項(xiàng)中注明幀的到達(dá)時(shí)間，當(dāng)目的地已在表中的幀到達(dá)時(shí)，將以當(dāng)前時(shí)間更新該項(xiàng)，這樣，從表中每項(xiàng)的時(shí)間即可知道該機(jī)器最后幀到來的時(shí)間。網(wǎng)橋中有一個(gè)進(jìn)程定期地掃描散列表，清除時(shí)間早于當(dāng)前時(shí)間若干分鐘的全部表項(xiàng)。于是，如果從LAN上取下一臺計(jì)算機(jī)，并在別處重新連到LAN上的話，那么在幾分鐘內(nèi)，它即可重新開始正常工作而無須人工干預(yù)。這個(gè)算法同時(shí)也意味著，如果機(jī)器在幾分鐘內(nèi)無動作，那么發(fā)給它的幀將不得不擴(kuò)散發(fā)送，一直到它自己發(fā)送出一幀為止。 到達(dá)幀的路由選擇過程取決于發(fā)送的LAN（源LAN）和目的地所在的LAN（目的LAN），如下所示：如果源LAN和目

16、的LAN相同，則丟棄該幀。如果源LAN和目的LAN不同，則轉(zhuǎn)發(fā)該幀。如果目的LAN未知，則進(jìn)行擴(kuò)散。 為了提高可靠性，有人在LAN之間設(shè)置了并行的兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)橋，但是，這種配置引起了另外一些問題，因?yàn)樵谕負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了回路，可能引發(fā)無限循環(huán)。其解決方法就是下面要講的生成樹（Spanning Tree）算法。解決上面所說的無限循環(huán)問題的方法是讓網(wǎng)橋相互通信，并用一棵到達(dá)每個(gè)LAN的生成樹覆蓋實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。使用生成樹，可以確保任意兩個(gè)LAN之間只有唯一一條路徑，一旦網(wǎng)橋商定好生成樹，LAN間的所有傳送都遵從此生成樹。 由于從每個(gè)源到每個(gè)目的地只有唯一的路徑，故不可能再有循環(huán)。為了建造生成樹，首先

17、必須選出一個(gè)網(wǎng)橋作為生成樹的根。實(shí)現(xiàn)的方法是每個(gè)網(wǎng)橋廣播其序列號（該序列號由廠家設(shè)置并保證全球唯一），選序列號最小的網(wǎng)橋作為根。接著，按根到每個(gè)網(wǎng)橋的最短路徑來構(gòu)造生成樹。如果某個(gè)網(wǎng)橋或LAN出現(xiàn)故障，則重新計(jì)算。 網(wǎng)橋通過BPDU（Bridge Protocol Data Unit）互相通信，在網(wǎng)橋做出配置自己的決定前，每個(gè)網(wǎng)橋和每個(gè)端口需要下列配置數(shù)據(jù)：網(wǎng)橋：網(wǎng)橋ID（唯一的標(biāo)識）。端口：端口ID（唯一的標(biāo)識）。端口相對優(yōu)先權(quán)。各端口的花費(fèi)（高帶寬=低花費(fèi)）。 配置好各個(gè)網(wǎng)橋后，網(wǎng)橋?qū)⒏鶕?jù)配置參數(shù)自動確定生成樹，這一過程有三個(gè)階段：1）選擇根網(wǎng)橋 具有最小網(wǎng)橋ID的網(wǎng)橋被選作根網(wǎng)橋。網(wǎng)橋I

18、D應(yīng)為唯一的，但若兩個(gè)網(wǎng)橋具有相同的最小ID，則MAC地址小的網(wǎng)橋被選作根。2）在其他所有網(wǎng)橋上選擇根端口 除根網(wǎng)橋外的各個(gè)網(wǎng)橋需要選一個(gè)根端口，這應(yīng)該是最適合與根網(wǎng)橋通信的端口。通過計(jì)算各個(gè)端口到根網(wǎng)橋的花費(fèi)，取最小者作為根端口。 3）選擇每個(gè)LAN的“指定（Designated）網(wǎng)橋”和“指定端口” 如果只有一個(gè)網(wǎng)橋連到某LAN，它必然是該LAN的指定網(wǎng)橋，如果多于一個(gè)，則到根網(wǎng)橋花費(fèi)最小的被選為該LAN的指定網(wǎng)橋。 指定端口連接指定網(wǎng)橋和相應(yīng)的LAN（如果這樣的端口多于一個(gè)，則低優(yōu)先權(quán)的被選），此端口必須為下列之一：根端口，某LAN的指定端口，阻塞端口。 （2）源路由選擇網(wǎng)橋 透明網(wǎng)橋的

19、優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，只需插進(jìn)電纜即大功告成。但是從另一方面來說，這種網(wǎng)橋并沒有最佳地利用帶寬，因?yàn)樗鼈儍H僅用到了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)子集（生成樹）。這些因素的相對重要性導(dǎo)致了802委員會內(nèi)部的分裂，支持CSMA/CD和令牌總線的人選擇了透明網(wǎng)橋，而令牌環(huán)的支持者則偏愛一種稱為源路由選擇（Source Routing）的網(wǎng)橋（受到IBM的鼓勵(lì)）。 源路由選擇的核心思想是假定每個(gè)幀的發(fā)送者都知道接收者是否在同一LAN上。當(dāng)發(fā)送一幀到另外的LAN時(shí)，源機(jī)器將目的地址的高位設(shè)置成1作為標(biāo)記，另外，它還在幀頭加進(jìn)此幀應(yīng)走的實(shí)際路徑。 源路由選擇網(wǎng)橋只關(guān)心那些目的地址高位為1的幀，當(dāng)見到這樣的幀時(shí)，它掃描幀頭中的路

20、由，尋找發(fā)來此幀的那個(gè)LAN的編號，如果發(fā)來此幀的那個(gè)LAN編號后跟的是本網(wǎng)橋的編號，則將此幀轉(zhuǎn)發(fā)到路由表中自己后面的那個(gè)LAN，如果該LAN編號后跟的不是本網(wǎng)橋，則不轉(zhuǎn)發(fā)此幀。這一算法有3種可能的具體實(shí)現(xiàn)：軟件、硬件、混合，這3種具體實(shí)現(xiàn)的價(jià)格和性能各不相同。第一種沒有接口硬件開銷，但需要速度很快的CPU處理所有到來的幀，最后一種實(shí)現(xiàn)需要特殊的VLSI芯片，該芯片分擔(dān)了網(wǎng)橋的許多工作，因此，網(wǎng)橋可以采用速度較慢的CPU，或者可以連接更多的LAN。 源路由選擇的前提是互聯(lián)網(wǎng)中的每臺機(jī)器都知道所有其他機(jī)器的最佳路徑，獲取路由算法的基本思想是：如果不知道目的地地址的位置，源機(jī)器就發(fā)布一廣播幀，詢問

21、它在哪里。每個(gè)網(wǎng)橋都轉(zhuǎn)發(fā)該查找?guī)―iscovery Frame），這樣該幀就可到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)中的每一個(gè)LAN。當(dāng)答復(fù)回來時(shí)，途經(jīng)的網(wǎng)橋?qū)⑺鼈冏约旱臉?biāo)識記錄在答復(fù)幀中，于是，廣播幀的發(fā)送者就可以得到確切的路由，并可從中選取最佳路由。 雖然此算法可以找到最佳路由（它找到了所有的路由），但同時(shí)也面臨著幀爆炸的問題。透明網(wǎng)橋也會發(fā)生類似的狀況，但是沒有這么嚴(yán)重，其擴(kuò)散是按生成樹進(jìn)行，所以傳送的總幀數(shù)是網(wǎng)絡(luò)大小的線性函數(shù)，而不象源路由選擇是指數(shù)函數(shù)。一旦主機(jī)找到至某目的地的一條路由，它就將其存入到高速緩沖器之中，無需再作查找。雖然這種方法大大遏制了幀爆炸，但它給所有的主機(jī)增加了事務(wù)性負(fù)擔(dān)，而且整個(gè)算法肯定

22、是不透明的。（3）兩種網(wǎng)橋的比較（如表7-4所示）特點(diǎn)透明網(wǎng)橋源路由選擇網(wǎng)橋注解連接方式無連接面向連接透明性完全透明不透明透明網(wǎng)橋?qū)χ鳈C(jī)來說是完全可見的，而且它與所有現(xiàn)在的802產(chǎn)品完全兼容。源路由選擇網(wǎng)橋既不透明又不兼容。如果要用源路由選擇網(wǎng)橋，主機(jī)必須知道橋接模式，必須主動地參與工作配置方式自動手工路由次優(yōu)化優(yōu)化源路由選擇網(wǎng)橋的幾個(gè)不多的優(yōu)點(diǎn)之一是：從理論上講，它可使用最佳路由，而透明網(wǎng)橋則只限于生成樹，另外，源路由選擇網(wǎng)橋還可以很好地利用網(wǎng)間的并行網(wǎng)橋來分散載荷。不過在實(shí)際中，網(wǎng)橋能否利用這些理論上的優(yōu)點(diǎn)是令人懷疑的定位逆向?qū)W習(xí)發(fā)現(xiàn)幀逆向?qū)W習(xí)的缺點(diǎn)是：網(wǎng)橋必須一直等到碰巧有一特別的幀到來

23、，才能知道目的地在何處。查找?guī)娜秉c(diǎn)是：在有并行網(wǎng)橋的大型互聯(lián)網(wǎng)中，會發(fā)生指數(shù)級的幀爆炸失效處理由網(wǎng)橋處理由主機(jī)處理復(fù)雜性在網(wǎng)橋中在主機(jī)中由于主機(jī)數(shù)量通常比網(wǎng)橋大一兩個(gè)數(shù)量級，因此，最好把額外的開銷和復(fù)雜性放到少量的網(wǎng)橋中而不是全部的主機(jī)中表7-4 透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋的比較透明網(wǎng)橋一般用于連接以太網(wǎng)段，而源路由選擇網(wǎng)橋則一般用于連接令牌環(huán)網(wǎng)段。6遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 網(wǎng)橋有時(shí)也被用來連接兩個(gè)或多個(gè)相距較遠(yuǎn)的LAN。比如，某個(gè)公司分布在多個(gè)城市中，該公司在每個(gè)城市中均有一個(gè)本地的LAN，最理想的情況就是所有的LAN均連接起來，整個(gè)系統(tǒng)就像一個(gè)大型的LAN一樣。 該目標(biāo)可通過下述方法實(shí)現(xiàn)：每個(gè)LAN中均設(shè)置

24、一個(gè)網(wǎng)橋，并且用點(diǎn)到點(diǎn)的連接（比如租用電話公司的電話線）將它們兩個(gè)兩個(gè)地連接起來。點(diǎn)到點(diǎn)連線可采用各種不同的協(xié)議，辦法之一就是選用某種標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，將完整的MAC幀加到有效載荷中，如果所有的LAN均相同，這種辦法的效果最好，它的唯一問題就是必須將幀送到正確的LAN中；另一種辦法是在源網(wǎng)橋中去掉MAC的頭部和尾部，并把剩下的部分加到點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議的有效載荷中，然后在目的網(wǎng)橋中產(chǎn)生新的頭部和尾部。它的缺點(diǎn)是到達(dá)目的主機(jī)的校驗(yàn)和并非是源主機(jī)所計(jì)算的校驗(yàn)和，因此網(wǎng)橋存儲器中某位損壞所產(chǎn)生的錯(cuò)誤可能不會被檢測到。 在互聯(lián)網(wǎng)日益發(fā)展的今天，是什么把網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接起來？是路由器。路由器在互聯(lián)網(wǎng)中扮演著

25、十分重要的角色，那么什么是路由器呢？通俗的來講，路由器就是互聯(lián)網(wǎng)的樞紐，網(wǎng)絡(luò)中的“交通警察”。 路由器的定義是：用來實(shí)現(xiàn)路由選擇功能的一種媒介系統(tǒng)設(shè)備。所謂路由就是指通過相互聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點(diǎn)移動到目標(biāo)地點(diǎn)的活動。一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。通常，人們會把路由和交換進(jìn)行對比，這主要是因?yàn)樵谄胀ㄓ脩艨磥韮烧咚鶎?shí)現(xiàn)的功能是完全一樣的。其實(shí)，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的方式是不同的。 路由器是互聯(lián)網(wǎng)的

26、主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇（Routing），這也是路由器名稱的由來（Router，轉(zhuǎn)發(fā)者）。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于TCP/IP的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet的主體脈絡(luò)，也可以說，路由器構(gòu)成了Internet的骨架。它的處理速度是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的質(zhì)量。因此，在園區(qū)網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)乃至整個(gè)Internet研究領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位，其發(fā)展歷程和方向，成為整個(gè)Internet研究的一個(gè)縮影。7.3.2 路由器1路由器的作用 路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線

27、路。選擇通暢快捷的近路，能大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暢通率，從而讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益來。 從過濾網(wǎng)絡(luò)流量的角度來看，路由器的作用與交換機(jī)和網(wǎng)橋非常相似，但是與工作在網(wǎng)絡(luò)物理層，從物理上劃分網(wǎng)段的交換機(jī)不同，路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分。因此，使用路由器轉(zhuǎn)發(fā)和過濾數(shù)據(jù)的速度往往要比只查看數(shù)據(jù)包物理地址的交換機(jī)慢，但是，對于那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，使用路由器可以提高網(wǎng)絡(luò)的整體效率。路由器的另外一個(gè)明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網(wǎng)絡(luò)廣播。從總體上說，在網(wǎng)絡(luò)中添加路由器的整個(gè)安裝過程要比即插即用的交換機(jī)復(fù)雜很多。 一般說來，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多

28、個(gè)子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來完成，路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關(guān)鍵所在。為了完成這項(xiàng)工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)路徑表（Routing Table），供路由選擇時(shí)使用。路徑表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。圖7-5 靜態(tài)路由的設(shè)置（1）靜態(tài)（Static）路徑表 由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路徑表稱之為靜態(tài)路徑表，一般是在系統(tǒng)安裝

29、時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變，如圖7-5所示。 源主機(jī)A若想和目的主機(jī)B通信，必須在路由器上添加路由。路由器1和LAN1、LAN2通過Ethernet接口直連，路由器1能夠理解到達(dá)這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路徑，故不需要路由，而到達(dá)LAN3需要路由。我們在路由器1上添加靜態(tài)路由表項(xiàng)，Ip Route （想要到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)） （該網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼） （到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)需要經(jīng)過的下一個(gè)路由器的地址）。這樣源主機(jī)A的數(shù)據(jù)包就可以到達(dá)LAN3。同理，我們在路由器2上設(shè)置靜態(tài)路由使目的主機(jī)B的數(shù)據(jù)包可以到達(dá)LAN1。Ip Route 。（2）動態(tài)（Dynamic）路徑表 動態(tài)路徑表是路由器

30、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動調(diào)整的路徑表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）提供的功能，自動學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，無需用戶的操作，在需要時(shí)自動計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?。在中小企業(yè)網(wǎng)中我們常用的是RIP協(xié)議。2路由器的結(jié)構(gòu) （1）路由器的體系結(jié)構(gòu) 從體系結(jié)構(gòu)上看，路由器可以分為第一代單總線單CPU結(jié)構(gòu)路由器、第二代單總線主從CPU結(jié)構(gòu)路由器、第三代單總線對稱式多CPU結(jié)構(gòu)路由器、第四代多總線多CPU結(jié)構(gòu)路由器、第五代共享內(nèi)存式結(jié)構(gòu)路由器、第六代交叉開關(guān)體系結(jié)構(gòu)路由器和基于集群系統(tǒng)的路由器等多類。 （2）路由器的構(gòu)成 路由器具有四個(gè)要素：輸入端口、輸出端口、交換開關(guān)和路由處

31、理器。 輸入端口是物理鏈路和輸入包的進(jìn)口處，通常由線卡提供，一塊線卡一般支持4、8或16個(gè)端口，一個(gè)輸入端口具有許多功能。第一個(gè)功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝；第二個(gè)功能是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找輸入包目的地址從而決定目的端口（稱為路由查找），路由查找可以使用一般的硬件來實(shí)現(xiàn)，或者通過在每塊線卡上嵌入一個(gè)微處理器來完成；第三，為了提供QoS（服務(wù)質(zhì)量），端口要對收到的包分成幾個(gè)預(yù)定義的服務(wù)級別；第四，端口可能需要運(yùn)行諸如SLIP（串行線網(wǎng)際協(xié)議）和PPP（點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議）這樣的數(shù)據(jù)鏈路級協(xié)議或者諸如PPTP（點(diǎn)對點(diǎn)隧道協(xié)議）這樣的網(wǎng)絡(luò)級協(xié)議。 一旦路由查找完成，必須用交換開關(guān)將包送到其輸出端口，如果路由

32、器是輸入端加隊(duì)列的，則有幾個(gè)輸入端共享同一個(gè)交換開關(guān)，這樣輸入端口的最后一項(xiàng)功能是參加對公共資源（如交換開關(guān)）的仲裁協(xié)議。 交換開關(guān)可以使用多種不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，迄今為止使用最多的交換開關(guān)技術(shù)是總線、交叉開關(guān)和共享存貯器。最簡單的開關(guān)使用一條總線來連接所有輸入和輸出端口，總線開關(guān)的缺點(diǎn)是其交換容量受限于總線的容量以及為共享總線仲裁所帶來的額外開銷。交叉開關(guān)通過開關(guān)提供多條數(shù)據(jù)通路，具有NN個(gè)交叉點(diǎn)的交叉開關(guān)可以被認(rèn)為具有2N條總線，如果一個(gè)交叉閉合，輸入總線上的數(shù)據(jù)在輸出總線上可用，否則不可用，交叉點(diǎn)的閉合與打開由調(diào)度器來控制，因此，調(diào)度器限制了交換開關(guān)的速度。在共享存貯器路由器中，進(jìn)來的包被

33、存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換容量，但是，開關(guān)的速度受限于存貯器的存取速度，盡管存貯器容量每18個(gè)月能夠翻一番，但存貯器的存取時(shí)間每年僅降低5%，這是共享存貯器交換開關(guān)的一個(gè)固有限制。 輸出端口在包被發(fā)送到輸出鏈路之前對包存貯，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)度算法以支持優(yōu)先級等要求，與輸入端口一樣，輸出端口同樣要能支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝，以及許多較高級協(xié)議。 路由處理器計(jì)算線卡轉(zhuǎn)發(fā)表實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議，并運(yùn)行對路由器進(jìn)行配置和管理的軟件，同時(shí)，它還處理那些目的地址不在線卡轉(zhuǎn)發(fā)表中的包。3路由器的類型 互聯(lián)網(wǎng)各種級別的網(wǎng)絡(luò)中隨處都可見到路由器。接入網(wǎng)中的路由器使得家庭和小型企業(yè)可以連接

34、到某個(gè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商；企業(yè)網(wǎng)中的路由器連接一個(gè)校園或企業(yè)內(nèi)成千上萬的計(jì)算機(jī)；骨干網(wǎng)上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨干網(wǎng)上的ISP和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展無論是對骨干網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)還是接入網(wǎng)都帶來了不同的挑戰(zhàn)。骨干網(wǎng)要求路由器能對少數(shù)鏈路進(jìn)行高速路由轉(zhuǎn)發(fā)。企業(yè)級路由器不但要求端口數(shù)目多、價(jià)格低廉，而且要求配置起來簡單方便，并提供QoS。 （1）接入路由器 接入路由器連接家庭或ISP內(nèi)的小型企業(yè)客戶。接入路由器已經(jīng)開始不只是提供SLIP或PPP連接，還支持諸如PPTP和IPSec等虛擬私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這些協(xié)議要能在每個(gè)端口上運(yùn)行。諸如ADSL等技術(shù)將很快提高各家庭的可用帶寬

35、，這將進(jìn)一步增加接入路由器的負(fù)擔(dān)。由于這些趨勢，接入路由器將來會支持許多異構(gòu)和高速端口，并在各個(gè)端口能夠運(yùn)行多種協(xié)議，同時(shí)還要避開電話交換網(wǎng)。（2）企業(yè)級路由器 企業(yè)或校園級路由器連接許多終端系統(tǒng)，其主要目標(biāo)是以盡量便宜的方法實(shí)現(xiàn)盡可能多的端點(diǎn)互聯(lián)，并且進(jìn)一步要求支持不同的服務(wù)質(zhì)量。許多現(xiàn)有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)都是由Hub或網(wǎng)橋連接起來的以太網(wǎng)段，盡管這些設(shè)備價(jià)格便宜、易于安裝、無需配置，但是它們不支持服務(wù)等級，相反，有路由器參與的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)C(jī)器分成多個(gè)碰撞域，并因此能夠控制一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大小。此外，路由器還支持一定的服務(wù)等級，至少允許分成多個(gè)優(yōu)先級別，但是路由器的每端口造價(jià)要貴些，并且在能夠使用之前要進(jìn)行

36、大量的配置工作。因此，企業(yè)路由器的成敗就在于是否提供大量端口且每端口的造價(jià)很低，是否容易配置，是否支持QoS，另外還要求企業(yè)級路由器有效地支持廣播和組播，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)還要處理歷史遺留的各種LAN技術(shù)，支持多種協(xié)議，包括IP、IPX和Vine。它們還要支持防火墻、包過濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN。 （3）骨干級路由器 骨干級路由器實(shí)現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。對它的要求是速度和可靠性，而代價(jià)則處于次要地位。硬件可靠性可以采用電話交換網(wǎng)中使用的技術(shù)，如熱備份、雙電源、雙數(shù)據(jù)通路等來獲得，這些技術(shù)對所有骨干路由器而言差不多是標(biāo)準(zhǔn)的。骨干IP路由器的主要性能瓶頸是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找某個(gè)路由所耗的時(shí)間，當(dāng)收到

37、一個(gè)包時(shí)，輸入端口在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找該包的目的地址以確定其目的端口，當(dāng)包越短或者當(dāng)包要發(fā)往許多目的端口時(shí)，勢必增加路由查找的代價(jià)，因此，將一些常訪問的目的端口放到緩存中能夠提高路由查找的效率。不管是輸入緩沖還是輸出緩沖路由器，都存在路由查找的瓶頸問題。除了性能瓶頸問題，路由器的穩(wěn)定性也是一個(gè)常被忽視的問題。（4）太比特路由器 在未來核心互聯(lián)網(wǎng)使用的三種主要技術(shù)中，光纖和DWDM都已經(jīng)是很成熟的并且是現(xiàn)成的，如果沒有與現(xiàn)有的光纖技術(shù)和DWDM技術(shù)提供的原始帶寬對應(yīng)的路由器，新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將無法從根本上得到性能的改善，因此開發(fā)高性能的骨干交換/路由器（太比特路由器）已經(jīng)成為一項(xiàng)迫切的要求。太比特路由

38、器技術(shù)現(xiàn)在還主要處于開發(fā)實(shí)驗(yàn)階段。 網(wǎng)關(guān)曾經(jīng)是很容易理解的概念，在早期的因特網(wǎng)中，術(shù)語網(wǎng)關(guān)即指路由器。路由器是網(wǎng)絡(luò)中超越本地網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)記，這個(gè)走向未知的“大門”曾經(jīng)、現(xiàn)在仍然用于計(jì)算路由并把分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到源始網(wǎng)絡(luò)之外的部分，因此，它被認(rèn)為是通向因特網(wǎng)的大門。隨著時(shí)間的推移，路由器不再神奇，公共的基于IP的廣域網(wǎng)的出現(xiàn)和成熟促進(jìn)了路由器的成長。現(xiàn)在路由功能也能由主機(jī)和交換集線器來行使，網(wǎng)關(guān)不再是神秘的概念?，F(xiàn)在，路由器變成了多功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將局域網(wǎng)分割成若干網(wǎng)段、互連私有廣域網(wǎng)中相關(guān)的局域網(wǎng)以及將各廣域網(wǎng)互連形成因特網(wǎng)，這樣路由器就失去了原有的網(wǎng)關(guān)概念。然而術(shù)語網(wǎng)關(guān)仍然沿用了下來，它不斷地應(yīng)

39、用到多種不同的功能中，定義網(wǎng)關(guān)已經(jīng)不再是件容易的事。 目前，主要有三種網(wǎng)關(guān)：協(xié)議網(wǎng)關(guān)。應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。安全網(wǎng)關(guān)。 唯一保留的通用意義是作為兩個(gè)不同的域或系統(tǒng)間中介的網(wǎng)關(guān)，要克服的差異本質(zhì)決定了需要的網(wǎng)關(guān)類型。7.3.3 網(wǎng)關(guān) 協(xié)議網(wǎng)關(guān)通常在使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間做協(xié)議轉(zhuǎn)換。這一轉(zhuǎn)換過程可以發(fā)生在OSI參考模型的第2層、第3層或2、3層之間。這些網(wǎng)關(guān)通常是需要安裝在連接到局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上的便宜、單功能的電路板，這使其價(jià)格很低且很容易升級。2層協(xié)議網(wǎng)關(guān)提供局域網(wǎng)到局域網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，它們通常被稱為翻譯網(wǎng)橋而不是協(xié)議網(wǎng)關(guān)。在使用不同幀類型或時(shí)鐘頻率的局域網(wǎng)間互連可能就需要這種轉(zhuǎn)換。 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)是在使用不同數(shù)據(jù)格

40、式間翻譯數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。典型的應(yīng)用網(wǎng)關(guān)接收一種格式的輸入，將之翻譯，然后以新的格式發(fā)送。輸入和輸出接口可以是分立的也可以使用同一網(wǎng)絡(luò)連接。 一種應(yīng)用可以有多種應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。如e-mail可以以多種格式實(shí)現(xiàn)，提供e-mail的服務(wù)器可能需要與各種格式的郵件服務(wù)器交互，實(shí)現(xiàn)此功能唯一的方法是支持多個(gè)網(wǎng)關(guān)接口。 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)也可以用于將局域網(wǎng)客戶機(jī)與外部數(shù)據(jù)源相連，這種網(wǎng)關(guān)為本地主機(jī)提供了與遠(yuǎn)程交互式應(yīng)用的連接。將應(yīng)用的邏輯和執(zhí)行代碼置于局域網(wǎng)中客戶端避免了低帶寬、高延遲的廣域網(wǎng)的缺點(diǎn)，這就使得客戶端的響應(yīng)時(shí)間更短。應(yīng)用網(wǎng)關(guān)將請求發(fā)送給相應(yīng)的計(jì)算機(jī)，獲取數(shù)據(jù)，如果需要就把數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成客戶機(jī)所要求的格式。 安全

41、網(wǎng)關(guān)是各種技術(shù)的融合，具有重要且獨(dú)特的保護(hù)作用，其范圍從協(xié)議級過濾到十分復(fù)雜的應(yīng)用級過濾。1協(xié)議網(wǎng)關(guān)2應(yīng)用網(wǎng)關(guān)3安全網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原因7.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分類7.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的工作原理7.3路由選擇算法7.4目錄Contents互聯(lián)網(wǎng)路由選擇7.5廣域網(wǎng)相關(guān)技術(shù)7.6 前面我們簡單學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的概念，本節(jié)我們來學(xué)習(xí)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)如何發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，當(dāng)需要向非本計(jì)算機(jī)所屬網(wǎng)絡(luò)之外的計(jì)算機(jī)發(fā)送分組時(shí)，需要借助于中間節(jié)點(diǎn)，以存儲轉(zhuǎn)發(fā)的形式將分組傳送到目的節(jié)點(diǎn)，而為了實(shí)現(xiàn)這一功能，必須使中間節(jié)點(diǎn)知道通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而使中間節(jié)點(diǎn)選定合適的路徑，路由選擇算法可以實(shí)現(xiàn)這一功能。路由選擇算法是網(wǎng)絡(luò)層

42、軟件的一部分，負(fù)責(zé)確定所收到分組應(yīng)傳送的外出路線。不管如何選擇分組路由，理想的路由選擇算法都該具有下列特點(diǎn)：算法的正確性（Correctness）。在這里，正確性的含義是指沿著各節(jié)點(diǎn)中路由表所指引的路由，分組一定能夠最終到達(dá)目的計(jì)算機(jī)所在的那個(gè)節(jié)點(diǎn)。算法的簡單性（Simplicity）。簡單性是指在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行的路由計(jì)算量應(yīng)該盡可能少，不應(yīng)給節(jié)點(diǎn)造成過重的處理負(fù)擔(dān)。算法的健壯性（Robustness）。這要求算法具有自適應(yīng)能力，當(dāng)某些節(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障時(shí)，算法也能相應(yīng)地改變路由，不會造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。算法的穩(wěn)定性（Stability）。在網(wǎng)絡(luò)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎鄬Ψ€(wěn)定的情況下，算法應(yīng)收斂于一

43、個(gè)可以接受的路由器，而且要求流量均勻分布，不應(yīng)產(chǎn)生過多的變化。算法的公平性（Fairness）。要求算法對所有用戶，在同一優(yōu)先級下都是平等的。算法的最佳性（Optimality）。獲取路由的費(fèi)用應(yīng)該盡可能低。算法的正確性（Correctness）。在這里，正確性的含義是指沿著各節(jié)點(diǎn)中路由表所指引的路由，分組一定能夠最終到達(dá)目的計(jì)算機(jī)所在的那個(gè)節(jié)點(diǎn)。 一個(gè)實(shí)際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的要求，但是由于這些要求本身存在相互矛盾（例如，算法的公平性和穩(wěn)定性），不可能同時(shí)滿足，因此一個(gè)實(shí)際的算法往往是折衷方案。 路由選擇算法可以分為兩大類：非自適應(yīng)的和自適應(yīng)的。非自適應(yīng)算法不用測量也無須利用網(wǎng)

44、絡(luò)信息，這種策略按某種固定規(guī)則進(jìn)行路由選擇，在網(wǎng)絡(luò)啟動時(shí)就下載到路由器中。這一過程有時(shí)稱作靜態(tài)路由選擇。其中還可分為泛射路由選擇、固定路由選擇和隨機(jī)路由選擇三種算法。 （1）泛射路由選擇法 這是一種最簡單的路由算法。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從某條線路收到一個(gè)分組后，再向除該條線路外的所有線路重復(fù)發(fā)送收到的分組。結(jié)果，最先到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或若干個(gè)分組肯定經(jīng)過了最短的路線，而且所有可能的路徑都被同時(shí)嘗試過。 （2）固定路由選擇 這是一種使用較多的簡單算法。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲一張表格，表格中每一項(xiàng)記錄對應(yīng)著某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)或鏈路。當(dāng)一個(gè)分組到達(dá)某節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)只要根據(jù)分組的地址信息便按照人為的、固定的路由表中查出對

45、應(yīng)的目的節(jié)點(diǎn)及所應(yīng)選擇的下一節(jié)點(diǎn)。 固定路由選擇的優(yōu)點(diǎn)是簡便易行，在負(fù)載穩(wěn)定，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化不大的網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行效果很好。它的缺點(diǎn)是靈活性差，無法應(yīng)付網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的阻塞和故障。 （3）隨機(jī)路由選擇 在這種方法中，收到分組的節(jié)點(diǎn)，在所有與之相鄰的節(jié)點(diǎn)中為分組隨機(jī)選擇一個(gè)出路節(jié)點(diǎn)。方法雖然簡單，也較可靠，但實(shí)際路由不是最佳路由，增加了不必要的負(fù)擔(dān)，而且分組傳輸延遲也不可預(yù)測，故此法應(yīng)用不廣。 與非自適應(yīng)算法相反，自適應(yīng)算法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信量的變化來改變路由選擇，在這類路由算法中，節(jié)點(diǎn)僅根據(jù)自己搜到的有關(guān)信息作出路由選擇的決定，與其他節(jié)點(diǎn)交換路由選擇信息，雖然不能正確確定距離本節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的路由選擇，但還

46、是能較好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，因此，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常使用自適應(yīng)算法，而不是非自適應(yīng)算法。以下幾節(jié)我們將討論各種動態(tài)路由選擇算法。 距離矢量路由算法屬于自適應(yīng)路由算法，它是讓每一個(gè)路由器維護(hù)一張表，表中給出了到每個(gè)目的地已知的最佳距離和路線。通過與相鄰路由器交換信息來更新自己路由器中的路由向量表，該表能夠提供當(dāng)時(shí)通往各目的節(jié)點(diǎn)的最佳選徑通道和距離信息。它最初用于ARPANET路由選擇算法，還用于因特網(wǎng)和早期版本的DECnet以及Novell的IPX中，其名字為RIP。7.4.1 距離矢量協(xié)議（Distance Vector Routing）1工作原理 在距離矢量路由選擇算法中，每個(gè)路

47、由器維持一張以子網(wǎng)中其他路由器為索引的路由選擇表，表中的每一個(gè)項(xiàng)目都對應(yīng)于子網(wǎng)中的路由器，此表項(xiàng)中有兩部分，即希望使用的到目的地的輸出線路和估計(jì)到達(dá)目的地所需的時(shí)間或距離，所用度量標(biāo)準(zhǔn)可以是站點(diǎn)，估計(jì)的時(shí)間延遲，以及估計(jì)的在該路由排隊(duì)的分組總數(shù)或類似的值。2距離矢量路由選擇算法的缺點(diǎn) 距離矢量路由選擇算法的缺點(diǎn)是收斂較慢，路由變化的消息不能很快傳播到所有節(jié)點(diǎn)，尤其是鏈路或節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障后，需要經(jīng)過很長時(shí)間才能被發(fā)現(xiàn)，致使節(jié)點(diǎn)在一個(gè)較長的時(shí)間里使用不正確的路由信息，這從以下的例子可以清楚地看到。 在圖中的例子中，用站段數(shù)來計(jì)量距離，并假定所有的節(jié)點(diǎn)都在同一時(shí)刻發(fā)送距離矢量。假設(shè)在起始時(shí)，A不工作或

48、A-B之間的鏈路失效，則B，C，D都發(fā)現(xiàn)A不可到達(dá)，于是在路由表中到A的距離都標(biāo)為。某個(gè)時(shí)刻A恢復(fù)工作或鏈路故障排除，B很快獲知A就是它的相鄰節(jié)點(diǎn)，于是將路由表中到A的距離改為1，并在下一次發(fā)送距離矢量時(shí)將該消息傳播給C。C在收到新的距離矢量前并不知道A可達(dá)，仍將A不可達(dá)的消息發(fā)送給D。當(dāng)C收到B的距離矢量后，將到A的距離改為2，并在下一次發(fā)送距離矢量時(shí)將該消息發(fā)送給D。D在收到C的距離矢量后才知道A可達(dá)，將到A的距離改為3。由此可見，A可達(dá)的消息只能一次一個(gè)站段地向遠(yuǎn)處傳播，如圖7-6（a）所示。圖7-6 無窮計(jì)算問題 假如起始時(shí)所有節(jié)點(diǎn)和鏈路工作正常，則B，C，D的路由表中到A的距離分別標(biāo)

49、為1，2，3。某個(gè)時(shí)刻A或A-B之間的鏈路出現(xiàn)故障，在交換距離矢量時(shí)，B收不到A的距離矢量，但從C的距離矢量中得知它可通過C到達(dá)A，距離為3，于是將到A的輸出線路改為C；C和D仍收到過時(shí)的路由信息，因而路由表不變。在下一次交換距離矢量時(shí)，由于C路由表末變，因而B和D的路由表也不變，但C從B和D的距離矢量中發(fā)現(xiàn)它可以通過其中的任何一個(gè)到達(dá)A，距離為4，于是修改路由表。如此，誰都以為可以通過相鄰節(jié)點(diǎn)到達(dá)A，卻不知這些路由已經(jīng)形成了回路，這種現(xiàn)象在路由表中的表現(xiàn)，就是各站距A的距離在逐漸增大，趨向無窮，如圖7-6（b）所示。 在實(shí)際的使用過程中，可以通過設(shè)置距離的最大值來扼制這種無限的增長，比如將距

50、離的最大值設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)最長路由加1，一旦距離超過最大值，即知該節(jié)點(diǎn)不可達(dá)。但使用延遲時(shí)間來計(jì)量距離時(shí)，要設(shè)置合適的最大延遲時(shí)間是很困難的 一直到1979年，ARPANET使用的都是距離矢量路由選擇，之后便由鏈路狀態(tài)路由選擇所代替。有兩個(gè)缺點(diǎn)導(dǎo)致了距離矢量路由選擇算法的消亡，首先，因?yàn)檠舆t度量是隊(duì)列長度，在選擇路由時(shí)，并沒有將線路的帶寬考慮進(jìn)去，早期，所有的線路都是56Kb/s，因此線路帶寬并不是考慮的問題，但是隨著線路升級到230Kb/s，甚至1.544Mb/s后，帶寬因素成為了一個(gè)問題；其次，算法要求每個(gè)路由器維持一張以子網(wǎng)中其他路由器為索引的表，因此往往耗去過多的時(shí)間用于記錄信息。所以，距離

51、矢量路由選擇算法被鏈路狀態(tài)路由選擇算法所淘汰，目前被廣泛使用的一些路由算法都是它的變形。 7.4.2 鏈路狀態(tài)路由選擇（LinkStateRouting）1算法的基本思想 鏈路狀態(tài)路由選擇算法的基本思想是，通過各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的路由信息交換，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可獲得關(guān)于全網(wǎng)的拓?fù)湫畔?，得知網(wǎng)中所有的節(jié)點(diǎn)、各節(jié)點(diǎn)間的鏈路連接和各條鏈路的代價(jià)（時(shí)延、費(fèi)用等），將這些拓?fù)湫畔⒊橄蟪梢粡垐D，然后利用最短通路路由選擇算法計(jì)算出到各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的最短通路。 鏈路狀態(tài)路由選擇算法分為如下5個(gè)部分：找出所有可達(dá)的相鄰節(jié)點(diǎn)及它們的網(wǎng)絡(luò)地址。確定到這些相鄰節(jié)點(diǎn)的代價(jià)。 將以上信息構(gòu)造成鏈路狀態(tài)分組。向網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送鏈路狀態(tài)分組

52、。利用收到的鏈路狀態(tài)分組計(jì)算到各目的節(jié)點(diǎn)的最短通路。2算法的實(shí)施過程 （1）了解相鄰節(jié)點(diǎn) 當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)啟動后，它的第一個(gè)任務(wù)就是感知它的每一個(gè)鄰居分別是誰。它通過在每一條點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路上發(fā)送一個(gè)特殊的HELLO報(bào)文來達(dá)到這個(gè)目的。它期望鏈路另一端的節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答報(bào)文告訴它自己是誰。 （2）確定鏈路代價(jià) 鏈路狀態(tài)路由選擇算法要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)能知道或估算出與之相連的每條鏈路的代價(jià)。假如是以延遲時(shí)間作為代價(jià)，那么最直接的方法就是由節(jié)點(diǎn)在鏈路上發(fā)送一個(gè)特殊的回聲分組（ECHO），鏈路另一端的節(jié)點(diǎn)收到后以最快的速度返回，發(fā)送節(jié)點(diǎn)將回聲分組的來回時(shí)間除以2即得到該鏈路的延遲時(shí)間。為了得到更精確的結(jié)果，可以連續(xù)發(fā)

53、送多個(gè)回聲分組，取幾次結(jié)果的平均值作為鏈路的延遲時(shí)間。 （3）構(gòu)造鏈路狀態(tài)分組 一旦確定了各個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的地址及各條鏈路的代價(jià)，就可以開始構(gòu)造鏈路狀態(tài)分組。每個(gè)鏈路狀態(tài)分組包括源節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址、分組的序列號和壽命，然后是一系列相鄰節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址和去往該節(jié)點(diǎn)的鏈路代價(jià)。圖7-7左圖是一個(gè)子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖中各條邊的權(quán)即是相應(yīng)鏈路的代價(jià)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)中形成的鏈路狀態(tài)分組如圖7-7右圖所示。圖7-7 子網(wǎng)和該子網(wǎng)的鏈接狀態(tài)分組 構(gòu)造鏈路狀態(tài)分組并不困難，困難的是決定何時(shí)產(chǎn)生這樣的分組，既要能及時(shí)反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖?，又不過分增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。一般可以有兩種方法，一種方法是定期地產(chǎn)生鏈路狀態(tài)分組；另一種方法是在

54、探測到網(wǎng)絡(luò)連接或鏈路代價(jià)改變之后，才產(chǎn)生鏈路狀態(tài)分組。 （4）發(fā)送鏈路狀態(tài)分組 為了保證鏈路狀態(tài)分組能被網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)接收到，我們采用了最可靠的擴(kuò)散法進(jìn)行發(fā)送，每當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)鏈路狀態(tài)分組，就將其復(fù)制多份，然后在除分組到來線路以外的所有線路上轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種方法的好處是可靠性高，只要目的節(jié)點(diǎn)是可達(dá)的，分組就一定能送到目的節(jié)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中分組數(shù)目激增，一些過時(shí)的分組由于重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)，在網(wǎng)中周游時(shí)間太長，不能很快消除。 為了抑制分組的過度增生，及時(shí)清除過時(shí)分組，保證節(jié)點(diǎn)使用最新的鏈路狀態(tài)分組進(jìn)行路由計(jì)算，每個(gè)分組在發(fā)送時(shí)都規(guī)定了一個(gè)分組序號，這個(gè)分組序號來自于每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部維護(hù)的發(fā)送序號，每發(fā)送一個(gè)新

55、的鏈路狀態(tài)分組，發(fā)送序號就加1。 另外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)還維護(hù)一個(gè)“源節(jié)點(diǎn)地址，分組序號”表，表中記錄從每一個(gè)源節(jié)點(diǎn)收到的鏈路狀態(tài)分組的最大序號（即從該源節(jié)點(diǎn)發(fā)來的最新分組）。每當(dāng)收到一個(gè)鏈路狀態(tài)分組，節(jié)點(diǎn)即取出其源地址和序號，查詢“源節(jié)點(diǎn)地址，分組序號”表，如果序號小于該源節(jié)點(diǎn)的最大序號，表明這是一個(gè)過時(shí)分組，將其丟棄；如果序號等于該源節(jié)點(diǎn)的最大序號，表明該分組已被接收過，不予轉(zhuǎn)發(fā)；如果序號大于該源節(jié)點(diǎn)的最大序號或這是一個(gè)新的源節(jié)點(diǎn)，則表明這是一個(gè)最新的分組，將其接收下來，并修改查詢表的記錄，并采用擴(kuò)散法將分組轉(zhuǎn)發(fā)出去。 分組序號的長度對算法的性能有一定的影響，比如當(dāng)序號達(dá)到最大值時(shí)，下一次又會從0

56、開始，但這個(gè)分組的序號小于所有老分組的序號，會被節(jié)點(diǎn)認(rèn)為是過時(shí)分組而丟棄。為解決這個(gè)問題，分組序號的長度取為32比特，這樣，即使每隔一秒鐘發(fā)送一個(gè)鏈路狀態(tài)分組，也要經(jīng)過137年才能使序號達(dá)到最大值，因而序號長度的影響可以忽略不計(jì)。 分組光有序號還是不夠的。比如當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)崩潰時(shí)，其維護(hù)的發(fā)送序號同時(shí)丟失，當(dāng)它再一次啟動時(shí)，序號只能從0開始，這時(shí)它發(fā)送的分組將因序號小于崩潰前的序號而被其他節(jié)點(diǎn)丟棄。另一種情況是分組序號在傳輸?shù)倪^程中出錯(cuò)，如序號4的分組出錯(cuò)后序號成了65540，此后所有序號從565540的分組都將被認(rèn)為過時(shí)而丟棄。 出現(xiàn)這些問題的原因是過時(shí)的或錯(cuò)誤的分組沒有被及時(shí)清除，一直存在于網(wǎng)

57、中而影響了后繼分組的正常接收，解決的辦法是給每個(gè)分組規(guī)定一個(gè)壽命，這樣，即使一些分組沒有經(jīng)上述的正常渠道被清除掉，也會因?yàn)閴勖Y(jié)束而被各節(jié)點(diǎn)拋棄。一個(gè)分組無論是在節(jié)點(diǎn)的接收緩沖區(qū)中，還是在發(fā)送隊(duì)列中等待轉(zhuǎn)發(fā)，其壽命總是每隔1秒鐘減1，當(dāng)分組壽命減為0時(shí)，該分組就被拋棄。分組規(guī)定了壽命后，以上的問題就迎刃而解了。 當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)崩潰后，經(jīng)過一段時(shí)間，它發(fā)送出去的分組全都因壽命結(jié)束而被丟棄，網(wǎng)絡(luò)中不再有任何以前的記錄，當(dāng)它重新啟動時(shí)，它發(fā)送出去的分組就成為最新分組而被接收和轉(zhuǎn)發(fā)。在另一種情況下，當(dāng)序號4出錯(cuò)為65540時(shí)，盡管其后若干個(gè)分組可能被丟棄，但當(dāng)序號為65540的分組壽命結(jié)束后，其后的分組就

58、都能被正常接收了。 該算法還有一些改進(jìn)的方案，目的都是為了保證高效可靠地發(fā)送鏈路狀態(tài)分組，這也是鏈路狀態(tài)路由選擇算法中最困難的部分。 （5）計(jì)算新的路由 一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)收集齊了所有的鏈路狀態(tài)分組后，就可以開始構(gòu)造反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膸?quán)圖。在這里，每條鏈路的狀態(tài)都出現(xiàn)了兩次（分別由它的兩個(gè)端點(diǎn)報(bào)告），可以取兩個(gè)值的平均作為該鏈路的代價(jià)，這樣構(gòu)成的是無向圖；也可以將它們視作兩個(gè)方向上的代價(jià)，這樣構(gòu)成的是有向圖。圖構(gòu)成后，就可以使用最短通路路由選擇算法（如Dijkstra法）計(jì)算出到各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的最短通路，然后更新路由表。至此一次路由選擇過程結(jié)束。 在鏈路狀態(tài)路由選擇算法中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只發(fā)布與它直接相連的鏈

59、路的狀態(tài)，這些狀態(tài)是由發(fā)送節(jié)點(diǎn)親自探測或驗(yàn)證的，因而可靠性極高；另外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在計(jì)算路由時(shí)，依據(jù)的是全網(wǎng)的拓?fù)湫畔⒍皇蔷W(wǎng)絡(luò)局部的信息，這樣計(jì)算出來的路由無疑就是當(dāng)前的最佳路由。這種路由算法的缺點(diǎn)是需要較大的存儲空間存放所有節(jié)點(diǎn)發(fā)來的鏈路狀態(tài)分組，路由計(jì)算時(shí)間也比較長，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大時(shí)，這些問題變得很突出。但不管怎樣，鏈路狀態(tài)路由選擇算法在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行得很好，使用也非常廣泛，比如在Internet的許多骨干網(wǎng)中、在ISO的面向無連接的網(wǎng)絡(luò)層中使用的都是這種算法，Novell Netware對它稍作修改后也用于IPX分組的路由選擇。 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原因7.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分類7.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的工作原

60、理7.3路由選擇算法7.4目錄Contents互聯(lián)網(wǎng)路由選擇7.5廣域網(wǎng)相關(guān)技術(shù)7.6 前面我們學(xué)習(xí)了在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的路由選擇，本節(jié)我們來探討一下互聯(lián)網(wǎng)路由選擇。隨著網(wǎng)絡(luò)的增大，路由器選擇表也會成比例增大，增大的表格不僅會占用路由器的內(nèi)存，而且需要更多的CPU時(shí)間掃描表格，以及更大的帶寬來發(fā)送關(guān)于表格的狀態(tài)報(bào)告。而在互聯(lián)網(wǎng)上，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)增大到不可能讓每一個(gè)路由器都給出至其他每一個(gè)路由器的路徑表項(xiàng)。因此，就像在電話網(wǎng)絡(luò)中一樣，不得不進(jìn)行分級路由選擇。 采用分級路由選擇時(shí)，將路由器劃分為區(qū)域，每個(gè)路由器知道在自己的區(qū)域內(nèi)怎樣選擇路由，將分組送到目的端的全部細(xì)節(jié)，但并不知道其他區(qū)域的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當(dāng)不同網(wǎng)絡(luò)