第六部分IP路由技术与协议.ppt
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IP网络技术网络技术第第6部分部分IP路由协议与技术路由协议与技术参考内容:
参考内容:
(1)用用TCP/IP进行网际互连进行网际互连第一卷:
原理、协第一卷:
原理、协议与体系结构(第五版)议与体系结构(第五版)第第13、14、15、16章章
(2)TCP/IP协议族协议族(第(第4版)版)第第11、12章章lxmlxm11内容提纲内容提纲n1、引言、引言n2、域内和域间路由选择、域内和域间路由选择n3、距离向量路由选择与、距离向量路由选择与RIPn4、链路状态路由选择与、链路状态路由选择与OSPFn5、路径向量路由选择与、路径向量路由选择与BGPn6、多播和多播路由选择协议、多播和多播路由选择协议lxmlxm221、引言、引言n互联网由许多互联网由许多路由器路由器连接起来的网络组成连接起来的网络组成n数据从源站到目的站,可能经过多个路由器数据从源站到目的站,可能经过多个路由器n一个一个路由器路由器连接多个网络,当路由器收到分组,连接多个网络,当路由器收到分组,应该将分组转发到哪个网络?
应该将分组转发到哪个网络?
n按照路由表(选路表)转发!
按照路由表(选路表)转发!
n路由表路由表是怎样形成的?
是怎样形成的?
n何时如何发现路由?
何时如何发现路由?
n如何建立和管理路由表?
如何建立和管理路由表?
lxmlxm331、引言、引言n根据何时和如何发现路由,路由可分为:
根据何时和如何发现路由,路由可分为:
n先应式路由先应式路由n表驱动路由(事先建立路由表,查表转发)表驱动路由(事先建立路由表,查表转发)n适合静态网络的路由适合静态网络的路由n反应式路由反应式路由n按需路由(需要时发现并建立路由,按实时路由转发)按需路由(需要时发现并建立路由,按实时路由转发)n适合动态移动网络路由(如移动多跳适合动态移动网络路由(如移动多跳Ad-hoc网络)网络)n根据路由表的建立方式,路由可分为:
根据路由表的建立方式,路由可分为:
n静态路由静态路由路由表管理者人工配置和维护路由表管理者人工配置和维护n建表不需要额外网络开销建表不需要额外网络开销n不能及时自动反映网络变化不能及时自动反映网络变化n可能出现路由与网络不一致的情况可能出现路由与网络不一致的情况n动态路由动态路由路由表由路由协议动态创建和维护路由表由路由协议动态创建和维护n路由发现过程需要占用网络资源,额外开销路由发现过程需要占用网络资源,额外开销n表的形成需要一定时间表的形成需要一定时间n能自动适应网络变化,更灵活能自动适应网络变化,更灵活lxmlxm441、引言、引言n路由协议的目的路由协议的目的使路由器能够找到到达目使路由器能够找到到达目的地的最佳路径的地的最佳路径n路由协议的共同特点路由协议的共同特点n路由器协同工作路由器协同工作n彼此共享对互连网络的信息彼此共享对互连网络的信息n计算路径,建立路由表计算路径,建立路由表n根据拓扑或某些策略根据拓扑或某些策略n规定信息交互的周期,定期更新路由表规定信息交互的周期,定期更新路由表n网络拓扑变化时,触发更新路由网络拓扑变化时,触发更新路由lxmlxm55交互信息(报文)不同,体交互信息(报文)不同,体现了不同路由协议特点现了不同路由协议特点不同的路由协议,计算方法不同的路由协议,计算方法不同不同:
可能局部路由,可能全可能局部路由,可能全局路由,可能依赖邻居局路由,可能依赖邻居关键词关键词Metric(度量)(度量)nMetric:
用来衡量:
用来衡量通过某一网络通过某一网络所需的代价所需的代价n代价代价是什么?
是什么?
n代价的度量取决于代价的度量取决于RoutingProtocolnHopcount(跳数)(跳数),bandwidth(带宽)(带宽),delay(延迟)(延迟),MTU,load(负载)(负载),reliability(可靠性)(可靠性),nRoutingprotocol使用使用Metric来选择一条来选择一条bestpath(最优路)(最优路)forroutingnMetric之和最小的路径之和最小的路径64K64K64K64K10M10M10M10M10M10MHopcount:
AHopcount:
ABBNetNetBandwidth:
ABandwidth:
ACCDDNetNetAADDCCBBNetNetlxmlxm66关键词关键词Convergence(收敛)(收敛)nConvergencen网络中的所有路由器都认为一致的网络中的所有路由器都认为一致的topologynConvergencetime(收敛时间)(收敛时间)n网络发现到网络形成或网络变化到恢复的时间网络发现到网络形成或网络变化到恢复的时间n反应了网络形成或恢复的快慢反应了网络形成或恢复的快慢n从不一致到一致所经历的时间从不一致到一致所经历的时间n体现路由算法的效率体现路由算法的效率n影响收敛的因素影响收敛的因素n使用的路由协议使用的路由协议n变化点到路由器的距离变化点到路由器的距离n网络中路由器的数量网络中路由器的数量n通信链路的带宽和负载通信链路的带宽和负载n路由器的负载路由器的负载n。
lxmlxm772、域内路由与域间路由、域内路由与域间路由nInternet十分庞大,需要划分多个自治系统十分庞大,需要划分多个自治系统ASnAutonomoussystem(自治系统,(自治系统,AS)n一个管理机构管辖的一组网路和路由器一个管理机构管辖的一组网路和路由器n每个每个AS可选择一个或多个路由协议处理本可选择一个或多个路由协议处理本AS内的路由选择内的路由选择nAS内部的路由选择称为内部的路由选择称为域内路由选择域内路由选择nAS的编号的编号n每个每个AS都赋予一个编号都赋予一个编号nRange:
165535nPrivateASnumber:
6451265535lxmlxm882、域内路由与域间路由、域内路由与域间路由nInternet十分庞大,需要划分多个自治系统十分庞大,需要划分多个自治系统ASnAutonomoussystem(自治系统,(自治系统,AS)n一个管理机构管辖的一组网路和路由器一个管理机构管辖的一组网路和路由器n每个每个AS可选择一个或多个路由协议处理本可选择一个或多个路由协议处理本AS内的路由选择内的路由选择nAS内部的路由选择称为内部的路由选择称为域内路由选择域内路由选择nAS的编号的编号n每个每个AS都赋予一个编号都赋予一个编号nRange:
165535nPrivateASnumber:
6451265535lxmlxm992、域内路由与域间路由、域内路由与域间路由nInternet由若干由若干AS互相连接构成互相连接构成n每个每个AS内可能有多个网络存在内可能有多个网络存在n核心主干网也可以构成一个核心主干网也可以构成一个ASn核心主干网提供到所有可能的目的地的核心主干网提供到所有可能的目的地的可靠的、统一的、权威的路由可靠的、统一的、权威的路由lxmlxm1010ASxASyAS1核心主干网核心主干网核心主干网核心主干网AS3AS2IGP与与EGPnIGP:
InteriorGatewayProtocol(内部网关协议)(内部网关协议)n适用于适用于AS内部路由,寻找内部路由,寻找AS内的最佳路径内的最佳路径nExample:
RIP、OSPF、IS-ISnEGP:
ExteriorGatewayProtocol(外部网关协议)(外部网关协议)n适用于适用于AS之间路由,寻找到之间路由,寻找到AS的最佳路径的最佳路径nExample:
BGP-4nNotenThestaticroutingoranIGPcouldalsobeusedbetweenautonomoussystemsinsomecaseAS1AS1AS2AS2RRRREGPEGPIGPIGPlxmlxm1111IGP:
动态路由协议:
动态路由协议nRIP:
适用于密集型网络:
适用于密集型网络n采用广播方式与邻居网关交互路由信息采用广播方式与邻居网关交互路由信息nV-D路由算法路由算法nRIPv1:
RFC1058(STD34,1988),基本协议基本协议nRIPv2:
RFC1723(1994),增加增加CIDR支持支持nOSPF:
适用于稀疏型网络:
适用于稀疏型网络n采用扩散方式与所有网关交互路由信息采用扩散方式与所有网关交互路由信息nOpenSPF,具有开放性的链路状态路由算法,具有开放性的链路状态路由算法nOSPFV2:
RFC2178,.J.Moy.April1998.lxmlxm12123、距离向量路由选择与、距离向量路由选择与RIP协议协议n3.1距离向量路由选择距离向量路由选择n3.1.1距离向量路由选择算法距离向量路由选择算法n3.1.2环路问题分析环路问题分析n3.1.3解决环路的措施解决环路的措施n3.2RIP协议协议lxmlxm1313距离距离向量向量法(法(V-D:
VectorDistance)n根据协议的设计者命名,也称为根据协议的设计者命名,也称为nBellman-Ford路由算法路由算法nV-D算法通常以跳数作为算法通常以跳数作为Metric(cost)n当然也可以是其他度量参数:
如时延、带宽等当然也可以是其他度量参数:
如时延、带宽等n基本思想基本思想n每个节点都保持一张到其他节点的路由表每个节点都保持一张到其他节点的路由表(目的网络,距离,下一节点(目的网络,距离,下一节点)(如以跳数为)(如以跳数为cost,则距离就是跳数),则距离就是跳数)n邻居之间交换路由信息(目的网络,距离)邻居之间交换路由信息(目的网络,距离)n根据收到相邻节点的信息,判断并决定是否更新路由根据收到相邻节点的信息,判断并决定是否更新路由n算法涉及的内容算法涉及的内容n初始的路由表如何建立?
初始的路由表如何建立?
n邻居交换哪些信息邻居交换哪些信息?
n如何根据邻居信息计算并更新自己的路由表?
如何根据邻居信息计算并更新自己的路由表?
V-D路由算法路由算法n算法的几个步骤算法的几个步骤n初始化初始化n建立初始路由表建立初始路由表直连路由表直连路由表n扩散扩散n向邻居扩散自己的路由表信息向邻居扩散自己的路由表信息n计算计算n根据收到相邻节点的信息,计算最短路径,更新路由表根据收到相邻节点的信息,计算最短路径,更新路由表n再扩散、再计算再扩散、再计算n这样就逐渐形成了到全网路由这样就逐渐形成了到全网路由n使每个节点都计算出了到其他节点的路径信息使每个节点都计算出了到其他节点的路径信息n值得注意的是:
何时向邻居扩散路由信息?
值得注意的是:
何时向邻居扩散路由信息?
n定期定期n拓扑发生变化时拓扑发生变化时V-D算法案例算法案例1)初始路由表建立)初始路由表建立(目的网络,距离,下一跳)(初始都是直连网路(目的网络,距离,下一跳)(初始都是直连网路2)路由表向邻居扩散)路由表向邻居扩散2211334455特别说明:
特别说明:
l为方便讲解,本教案为方便讲解,本教案采用跳数作为采用跳数作为metricl到直连网络的最短距到直连网络的最短距离为离为1跳,因此跳,因此“距离距离”记为记为1注意:
注意:
度量值也可以是其他参度量值也可以是其他参数数112233445566目的目的目的目的网络网络网络网络距离距离下下下下一跳一跳一跳一跳11-21-目的目的目的目的网络网络网络网络距离距离下下下下一跳一跳一跳一跳11-31-目的目的目的目的网络网络网络网络距离距离下下下下一跳一跳一跳一跳21-41-51-目的目的目的目的网络网络网络网络距离距离下下下下一跳一跳一跳一跳31-41-61-目的目的目的目的网络网络网络网络距离距离下下下下一跳一跳一跳一跳51-61-V-D算法案例算法案例3)节点计算并更新本节点的路由表)节点计算并更新本节点的路由表n相邻节点定期交换信息相邻节点定期交换信息(目的网络,距离)(目的网络,距离)(目
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- 第六 部分 IP 路由 技术 协议
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