動態(tài)路由協(xié)議概述

1、關于動態(tài)路由協(xié)議概述第1頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四 了解動態(tài)路由協(xié)議原理課程目標 了解AS、IGP、EGP的概念 了解距離矢量路由協(xié)議 了解鏈路狀態(tài)路由協(xié)議第2頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四 動態(tài)路由協(xié)議原理課程目錄 IGP、EGP 距離矢量路由協(xié)議 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議第3頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四路由協(xié)議的基本原理動態(tài)路由協(xié)議是做什么的？計算路由。計算本地路由器到網絡中其它網段的路由。如何做到這一點？每臺路由器將自己已知的路由相關信息發(fā)給相鄰的路由器，由于大家都這樣做，最終每臺路由器都會收到網絡中所有的

2、路由信息，然后運行某種算法，計算出最終的路由。（實際上需要計算的是該條路由的下一跳和花費）。常用的：RIP、OSPF、ISIS、BGPPage 3第4頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四動態(tài)路由協(xié)議在協(xié)議棧中的位置鏈路層物理層Page 4第5頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四什么是自治系統(tǒng)（AS）？一組路由器的集合（同一技術管理機構+同一組路由策略）唯一的自治系統(tǒng)編號自治系統(tǒng)的編號范圍是165535，6541265535專用組AS 300AS 200BCAAS 100DEF第6頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四內部網關協(xié)議（

3、）RIPOSPFIS-IS、外部網關協(xié)議（）Page 6第7頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四 按尋徑算法劃分距離矢量協(xié)議鏈路狀態(tài)協(xié)議RIPOSPFBGPIS-ISPage 7第8頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四距離矢量協(xié)議鏈路狀態(tài)協(xié)議（最短路徑優(yōu)先算法）關注距離（metric）、方向鏈路的狀態(tài)（LSA）路由更新一定的時間間隔、完整的路由表增量更新優(yōu)點配置簡單，占用較少的內存和CPU處理時間更大的擴展性和快速收斂性，節(jié)省相鄰路由器之間的鏈路帶寬缺點擴展性較差，如RIP最大跳數不能超過16跳耗費更多的路由器內存和處理能力第9頁，共22頁，2022

4、年，5月20日，12點30分，星期四距離矢量路由算法Distance Vector（D-V）算法的數學模型： 如果i，j兩個節(jié)點是直連的，定義d(i,j)表示i到j之間的距離。 定義d(i,j)表示非直連的兩個節(jié)點i和j之間的最短距離，則d(i,j) = min d(i,k)+d(k,j)其中k表示所有的與節(jié)點i直接相連的節(jié)點ijkK+N。第10頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四RTARTB距離矢量協(xié)議拓撲變化拓撲變化引起路由表的更新向RTA傳送更新的路由表更新路由表更新路由表第11頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四Routing Table目標

5、網絡接口權值11.1.0.0E1/0011.2.0.0S0/0011.3.0.0S0/0111.4.0.0S0/04Routing Table目標網絡接口權值11.3.0.0S0/0011.4.0.0E1/0211.2.0.0S0/0111.1.0.0S0/02Routing Table目標網絡接口權值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距離矢量路由示例11.4.0.011.4.0.0 權值1第12頁，共22頁，2

6、022年，5月20日，12點30分，星期四鏈路狀態(tài)算法鏈路狀態(tài)算法區(qū)別于早先的路由協(xié)議使用的距離矢量算法。鏈路狀態(tài)算法計算路由是以本路由器周邊網絡的拓撲結構為基礎的，每臺路由器將自己周邊的網絡拓撲描述出來，傳遞給其它所有的路由器。每個路由器通過泛洪鏈路狀態(tài)通告（LSA）向外發(fā)布本地鏈路狀態(tài)信息（例如可用的端口，可達的鄰居以及相鄰的網段等）第13頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四RTARTBRTCRTD10M100M2.048M100M泛洪LSALSDBRTA生成的LSARTB生成的LSARTC生成的LSARTD生成的LSA每一個路由器都通過收集其它路由器發(fā)布的鏈路狀態(tài)通

7、告以及自身生成的本地鏈路狀態(tài)通告，形成一個鏈路狀態(tài)數據庫（LSDB）。LSDB描述了路由域內詳細的網絡拓撲圖。鏈路狀態(tài)算法（續(xù)）第14頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四CABD104811等同于LSDBRTA生成的LSARTB生成的LSARTC生成的LSARTD生成的LSALSDB通過描述一個帶權的有向圖來描述網絡拓撲結構；有向圖中的端點由路由器和網段組成，有向線段的權表示鏈路開銷（是路由器相關端口的出端口開銷）。鏈路狀態(tài)算法（續(xù)）第15頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四CABD104811CABD4811最短路徑樹算法通過LSDB，每個路由器使

8、用最短路徑優(yōu)先算法計算出以自己為根、有向圖中其它端點為葉子的最短路徑樹。最短路徑樹給出了到自治系統(tǒng)中每一個目的地的路由。鏈路狀態(tài)算法（續(xù)）第16頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四 路由協(xié)議之間的互操作每種路由協(xié)議只能發(fā)布和學習自己協(xié)議已知的路由自己已知的路由是指在某個接口上運行了該種路由協(xié)議，或者在路由表中的本路由協(xié)議發(fā)現的路由。如果需要知道其它的路由，需要進行引入（ import-route ）操作最經常使用的是引入靜態(tài)路由和直接路由。有時也需要引入其它路由協(xié)議的路由。引入路由的含義是指：在本路由器的路由表中查詢，如果發(fā)現要引入的路由（如static），則作為自己已知

9、的路由發(fā)布出去。Page 16第17頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四 衡量路由協(xié)議的一些性能指標正確性能夠正確找到最優(yōu)的路由，且無自環(huán)。快收斂當網絡的拓樸結構發(fā)生變化之后，能夠迅速在自治系統(tǒng)中作相應的路由改變。低開銷協(xié)議自身的開銷（內存、CPU、網絡帶寬）最小。安全性協(xié)議自身不易受攻擊，有安全機制。普適性適應各種拓樸結構和規(guī)模的網絡。Page 17第18頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四 現有路由協(xié)議的性能比較綜合性能有路由環(huán)路問題無路由環(huán)路問題RIP1RIP2BGPOSPFIS-ISPage 18第19頁，共22頁，2022年，5月20日，12點30分，星期四練習RIPOSPFISISBGPIGPEGP距離矢量協(xié)議鏈