第4章路由设计技术基础

川长思鸟来 2022-12-10 03:56 180阅读 0赞

# 第4章 路由设计技术基础 #

选择题12-14，应用题路由聚合（15分）

## 路由相关术语 ##

### 1.分组转发 ###

分组的传送采用存储-转发方式，即网络节点根据分组控制信息，把分组送到下一节点，下一节点接收到分组后，暂时保存下来并排队等候传输，然后根据分组控制信息把该分组传送到下一个节点，直至到达最终目的。

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### 2.路由算法分类 ###

**静态路由选择算法**也称为非自适应路由选择，其路由信息是由**网络管理人员手工配置**的，且需要网络管理人员手工修改路由表中的路由表项，以适应网络的拓扑结构变化或网络链路状态的变化。  
**动态路由选择算法**也叫做自适应路由选择，其路由信息是通过相互连接的路由器彼此之间**交接路由信息**，然后按照一定的算法**计算并优化**而得出的，同时为适应不断变化的网络，还需要在一定时间间隔对这些路由信息不断更新，以及时获得最优的路径选择效果。

### 3.路由器的度量标准 ###

跳数：分组从源结点到达目的结点所经过路由器的个数

带宽：链路的传输速率，用来表示通信线路所能传送数据的能力

延时：分组从源节点到达目的结点所花费的时间

负载：单位时间内通过路由器或线路的通信量

可靠性：传输过程中的误码率，与网络的质量和性能有密切的关系

代价：传输过程中的耗费，通常与所使用的链路带宽相关，一般来说，网络的速率越高，其代价也越高。

## 考点1：IP路由选择与路由汇聚 ##

*  无类域间路由协议（CIDR）**支持通过子网划分的相反过程**来汇聚路由表项。
 *  无类域间路由协议使用**网络前缀法表示路由表的表项**，具体路由表的项目表示由\*\*“网络前缀”和“下一跳地址”\*\*两项内容组成。
 *  路由选择变为从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由的过程，这就是“**最长前缀匹配**”的路由选择规则。

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核心层路由器RG通过两条串行线路S1、S0分别与汇聚层路由器RE、RF连接

路由器RE通过以太网接口与接入层路由器RA、RB连接

路由器RF通过以太网接口与接入层路由器RC、RD连接

*  \*\*采用“最长前缀匹配”\*\*的路由选择规则来简化复杂的路由表

## 考点2：内部网关协议—路由信息协议（RIP） ##

### 1.RIP的概念 ###

RIP(路由信息协议）是一种**分布式、基于距离向量**的内部网关协议，适用于小型同类网络的一个自治系统内的路由信息的传递。它使用“**跳数**”来衡量到达目标地址的路由距离。

### 2.RIP的原理 ###

*  路由刷新报文主要内容是由若干个\*\*（V，D）**组成的表。（V，D)表中的**V代表“矢量”\*\*，标识该路由器可以到达的目的网络或者目的主机；**距离D对应该路由上的“跳数”**。
 *  RIP规定，路由器**每30秒向外广播一个（V，D）报文（周期性）**，报文信息来自本地路由表。
 *  RIP规定，**一条有限的路径长度不得超过15**，超过15则意味路径为无限长，即路径不存在。

### 3.RIP的运行过程 ###

1.有没有新增的项（比较两个路由表）

*  有：则添加新纪录
 *  无：什么也不做

2.比较R1距离与R2+1距离，取最小值（最短路径原则）

*  若距离仍为R1，则下一跳路由不需要修改
 *  若距离为R2+1，则下一跳路由修改为R2

（a）路由器1起始路由表

（b）路由器2发送的（V，D）报文

（c）修改后的路由器1路由表

## 考点3：内部网关协议—最短路径优先协议（OSPF） ##

### 1.OSPF协议概述 ###

*  开放最短路径优先（OSPF）协议，也是**内部网关协议**的一种，克服RIP的缺点开发出来的。
 *  开放式最短路径优先协议**主要用于在自治系统内部路由器之间传输路由信息**。
 *  开放式最短路径优先协议不采用距离矢量的路由算法，而是基于Dijkstra提出的最短路径算法规则计算路由。
 *  开放式最短路径优先协议还**支持分层网络**，这使得它的应用更加具有广泛性和灵活性。

### 2.OSPF协议的特点 ###

*  OSPF最主要的特征是使用**分布式链路状态协议**，而RIP使用的是距离向量协议；
 *  OSPF协议要求路由器发送的信息是本路由器与那些相邻路由器，以及链路状态的度量，**链路状态“度量”主要是指费用、距离、延时，带宽等**；
 *  OSPF协议要求当链路状态发生变化时用\*\*“洪泛法“\*\*向所有路由器发送此信息，而RIP仅向自己相邻的几个路由器发送交换路由信息；
 *  OSPF协议的路由器之间频繁地交换链路状态信息，**区域内部路由器只知道本区域的完整网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑情况**。
 *  为了适应规模很大的网络，并使更新过程收敛的更快，OSPF协议将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫做**区域**；
 *  每个区域有一个**32位区域标识符**（用点分十进制表示），在一个区域内的路由器数**不超过200个**；

## 考点4：外部网关协议BGP ##

自治系统AS的定义：在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该AS内的路由，同时还使用一种AS之间的路由选择协议用以确定分组在AS之间的路由。

BGP的主要特性：

*  BGP是一种外部网关协议，是在AS之间传递路由信息以及控制优化路由信息；
 *  BGP是一种“路径矢量”路由协议，其路由信息中携带了所经过的全部自治系统的路径列表；
 *  为了保证BGP的可靠传输，其使用TCP来承载协议报文；

BGP路由协议四种分组

*  打开（OPEN)报文：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系。
 *  更新（UPDATE)报文：用来发送某一路由的信息，以及列出要撤消的多条路由。
 *  保活（KEEPALIVE)报文：用来确认打开报文和周期性（30秒)地证实邻站关系。
 *  通知（NOTIFICATION)报文：用来发送检测到的差错

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