文章目录互联网的路由选择协议路由选择协议的几个概念分层次路由选择协议内部网关协议RIP协议距离向量算法RIP协议的报文格式内部网关协议OSPFOSPF的报文格式✨OSPF的特点外部网关协议BGPBGP的报文格式参考本篇主要讨论的是路由表中的路由是如何得出来的。

“正确”指的是沿着路由表所指引的路由分组一定能够最终到达目的网络和目的主机。

算法在计算上应简单

路由选择的计算不应使网络通信量增加太多算法你能适应通信量和网络拓扑结构的变化

在网络拓扑结构相对稳定的情况下路由算法应该收敛于一个可接受的解。

算法是公平的

路由选择算法应能够找出最好的路由。

所谓的“最佳”只能是相对于某一种网络特定要求下得出的较为合理的选择。

对路由算法按照能否根据网络的通信量或拓扑结构自适应地进行调整变化来分可以分为静态路由选择策略和动态路由选择策略

静态路由选择也叫做非自适应路由选择特点是简单开销小但不能即使适应网络状态的变化。

比较适用于简单的小网络。

动态路由选择也叫做自适应路由选择其特点是能较好地适应网络状态的变化但实现起来较为复杂开销也比较大。

分层次路由选择协议

互联网的规模非常大如果让所有的路由器知道所有的网络应该怎么表达这种路由表将会非常大。

单位不愿意外界了解自己网络单位的布局细节和本部门所采用的路由选择协议。

autonomous

目前这类路由选择协议使用得最多如RIP和OSPF协议。

外部网关协议EGP(External

Gateway

自治系统之间的的路由选择叫做域间路由选择(interdomain

routing),而在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择(interdomain

内部网关协议RIP协议

Protocol**是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。

RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。

RIP协议中的距离即跳数。

仅和相邻的路由器交换信息路由器交换的信息是当前本路由器知道的全部信息即现在的路由表按照固定的时间交换路由信息

在路由器刚开始工作的时候它的路由表是空的。

然后路由器就得出到直接相连的几个网络的距离。

接着每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。

距离向量算法

对地址为X的相邻路由发来的RIP报文先修改报文中的所有项目把吓一跳字段中地址都改为X并把所有的“距离”字段值加1.每一个项目都有三个关键数据即到目的网络N距离是d下一跳路由是X对修改后的RIP报文中的每一个项目进行以下步骤

若原来的路由表中没有目的网络N就把该项目添加到路由表中否则这个项目在路由表中的项目是到目的网络N但下一跳路由器不是X

若收到的项目中的距离d西澳娱路由表中的距离则进行更新否则什么也不做

若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表则把此相邻路由记为不可达的路由器即把距离置为16返回

下图是RIP2的报文格式它和RIP1的首部相同但后面路由部分不一样。

RIP协议使用运输层的UDP进行传送。

占1字节指出报文段的意义。

1表示请求消息取值为2时表示是响应消息版本

占两字节用0填充

用来标志所使用的地址协议。

如采用IP地址就令这个值为2路由标记

用于填入自治系统号ASN考虑到RIP可能收到其他自治系统的路由选择信息网络地址子网掩码下一跳路由地址距离跳数

当网络出现故障时要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有路由器

实现简单开销小

OSPF最主要的特征就是使用分布式的链路状态协议。

和RIP相比OSPF的三个要点和RIP不一样

使用洪泛法向自治系统中所有路由器发送信息。

这就是先用路由器向所有输出端口向相邻的路由器发送信息相邻的路由器又将此信息发往其相邻的路由器但不发送给刚刚发来信息的那个路由器发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态。

所谓的链路状态说的时本路由器和哪些路由器相邻以及该链路的“度量”。

只有当链路状态发生变化时路由器才向所有路由用洪范法发送此消息

为了使OSPF能够用于规模很大的网络OSPF将一个自治系统再划分为若干个更小的范围叫做区域。

OSPF使用层次结构的区域划分。

在上层的区域叫做主干区域用于连通其他在下层区域。

其他区域的信息都来自区域边界路由器进行概括。

主干区域内的路由器都是主干路由器。

主干区域中专门和其他自治系统相连的路由器叫做自治系统边界路由器。

OSPF直接使用IP数据报传送其IP数据报首部的协议字段值为89.

OSPF首部各字段含义

OSPF规定每隔10s要与相邻的路由器交换问候分组以确保邻站的可达。

若有40s未收到邻站的问候分组则认为该邻站不可达机会修改链路状态数据库

数据库描述Database

除了问候类型的OSPF报文其他四种类型都是用来进行链路数据库的同步。

下图给出了OSPF的基本操作说明了两个路由器需要交换各种类型的分组。

OSPF

允许管理员给每条路由指派不同的代价如果到同一个目的的网络有多条相同代价的路径那么可以将通信量分配给这几条路径。

这叫做负载平衡。

所有在OSPF路由器之间交换分组都有鉴别的功能OSPF支持可变长度的子网划分和无分类的编址CIDR由于网络中的链路状态可能发生变化因此OSPF让每个链路状态都带上一个32位的序号序号越大状态就越新。

外部网关协议BGP

边界网关协议BGP只是为了寻找一条能够到达目的网络比较好的路由而不是要找一条最佳路由。

BGP采用了路径向量路由选择协议

在配置BGP的时候每个自治系统的管理员至少选择一个路由器作为该自治系统的BGP发言人。

一般来说有两个BGP发言人都是通过一个共享网络连接在一起的。

BGP发言人往往就是BGP边界路由器。

BGP使用TCP进行发送

2字节指出把包含通用首部在内的整个BGP报文以字节位为长度类型

1字节现在对应四种类型

共6个字段。

用来和相邻的另一个BGP发言人建立关系通信初始化。

版本号

UPDATE报文共5个字段。

用于通告某一路由信息以及要列出要撤销的多条路由。

NLRI

KEEPLIVE报文只有BGP的19字节长的通用首部。

用来周期性地证实邻站的连通性类型4

差错代码