第10讲网络层（二）.pptVIP

第十讲 网络层（二） 本讲主要内容 因特网路由选择协议 RIP OSPF BGP 网络互连设备 中继器 网桥 路由器 7.3 因特网路由选择协议 因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统（Autonomous System，AS）。 一个自治系统是一个互联网，其最重要的特点是自治系统有权自主地决定在本系统内采用何种路由选择协议。一个自治系统内的所有网络都属于一个行政单位来管辖。但一个自治系统的所有路由器在本自治系统内必须是连通的。 这样因特网就把路由选择协议划分为两大类： （1）内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol）。即在一个自治系统内部使用的路由选择协议，目前这类路由选择协议使用得最多，如RIP和OSPF协议。 （2）外部网关协议EGP（External Gateway Protocol）。若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4。 7.3.1内部网关协议RIP和OSPF 1. RIP协议 路由信息协议 RIP (Routing Information Protocol)是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使用的协议。 RIP 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。 “距离”的定义 从一路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。 从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。 RIP 协议中的“距离” 也称为“跳数”(hop count) 　，因为每经过一个路由 　器，跳数就加 1。 “距离”的定义 RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。 RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。 “距离”的最大值为16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适用于小型互联网。 RIP 不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。 RIP 协议的三个要点 仅和相邻路由器交换信息。（与谁交换信息？） 交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。（交换的什么信息？） 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。 （多长时间交换一次信息？） RIP的工作过程－路由表的建立 路由器在刚刚开始工作时，只知道到直接连接的网络的距离（此距离定义为1）。 以后，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。 经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。 RIP 协议的收敛(convergence)过程较快，即在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。 交换信息的载体是什么？ 距离向量算法 距离向量算法 2. OSPF协议 OSPF协议(Open Shortest Path First)是分布式的链路状态协议。 “开放”表明 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。 “最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法SPF。 OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。 三个要点 向本自治系统中所有路由器发送信息，这里使用的方法是洪泛法。（与谁交换信息？） 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，但这只是路由器所知道的部分信息。（交换什么信息？） “链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”(metric)。 只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。（什么时间交换信息？） 链路状态数据库(link-state database) 由于各路由器之间频繁地交换链路状态信息，因此所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库。 这个数据库实际上就是全网的拓扑结构图，它在全网范围内是一致的（这称为链路状态数据库的同步）。 OSPF 的链路状态数据库能较快地进行更新，使各个路由器能及时更新其路由表。OSPF 的更新过程收敛得快是其重要优点。 OSPF 的区域(area) 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，叫作区域。 每一个区域都有一个 32 bit 的区域标识符（用点分十进制表示）。 区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过 200 个。 OSPF 使用层次结构的区域划分。在上层的区域叫作主干区域