[工学]计算机网络第15讲网络层-2.pptVIP

第6章 网络层-2 本章学习要求： IP分组的交付 路由选择算法的分类 路由表查询效率的提高方法 Internet路由选择协议及其分类 内部网关协议 外部网关协议 6.4 IP分组交付和路由选择 6.4.1 IP分组交付 分组交付是指在互联网络中路由器转发IP分组的物理传输过程与分组转发交付机制 ; 分组交付包括:直接交付和间接交付两类 直接交付:不通过路由器的转发,分组直接交付 目的主机与源主机在同一个网络内 分组通过最后一个路由器到达目的主机 间接交付：通过若干个路由器的转发 目的主机与源主机在不同的网络内 直接交付 间接交付 6.4.2 路由选择的基本概念 IP分组的间接交付，需要通过多个路由器—路由选择 路由器 通过查询路由表，决定转发分组的端口 路由表记录：目的地址和端口号（下一个路由器）的对应关系 路由表通常是根据路由选择算法建立的 路由选择算法的设计要求 稳定、正确和公平 可收敛的 可到达目的主机 对所有主机公平 尽可能简单 算法速度快，路由器转发分组的延时小 健壮的(Robust) 能够自动适应网络拓扑（如路由器故障）和通信量（如链路的负载）的变化 性能最佳 算法开销最小：链路长度、数据速率、链路容量、传输延时… 路由选择算法涉及的主要参数 跳步数— 分组从源结点到达目的结点经过的路由器的个数。 带宽— 链路的传输速率。 延时— 分组从源结点到达目的结点花费的时间。 负载— 通过路由器或线路的单位时间通信量。 可靠性— 传输过程中的误码率。 开销— 传输过程中的耗费（“费用” ），与所使用的链路带宽相关。 2. 路由选择算法的分类 路由选择算法包括：静态和动态 静态路由选择算法:非自适应路由选择算法 采用人工方式 建立：通过手工输入所有的目的地址的路径 更新：通过手工修改 特点 简单，开销较小 但不能及时适应网络状态的变化 适合小型、固定的局域网系统 动态路由选择算法 动态路由选择算法:自适应路由选择算法 自动方式 自动建立路由表 自动更新路由表 特点 能自动适应网络状态的变化 算法实现复杂，开销较大。 3.路由选择模块与路由表 路由选择是通过路由选择模块和路由表实现的 在每个路由器接收到一个IP分组时，路由选择模块必须进行路由查询； 为了提高效率，路由器查询采用层次策略： 判断该IP分组是不是直接交付? 判断是不是特定主机交付? 判断是不是特定网络交付? 判断是不是默认交付？ 路由选择算法结构 6.4.3 提高路由表查询效率的基本方法 随着网络规模的急剧膨胀，路由表的记录数也相应迅速扩大 路由表的查询效率提高方法 下一跳路由选择 特定网络路由选择 特定主机路由选择 默认路由选择 下一跳路由选择 路由表中不记录分组路径的所有路由器的地址 仅仅保留下一跳（下一个路由器）的地址 特定网络路由选择 路由表中的目的地址是：目的主机的网络号 一条路由记录可以表示一个网络的所有主机的路由 特定主机路由选择 目的地址：目的主机的IP地址 默认路由选择 目的地址：0.0.0.0 1.下一跳路由选择 2.特定网络路由选择 3.特定主机路由选择 4.默认路由选择 6.5 Internet的路由选择协议 6.5.1 自治系统与路由选择协议 根据路由选择协议，Internet可以分为2层: 第一层：自治系统—单位内部网，内网 路由选择：域内路由选择 第二层：主干区域—主干网，外网 域间路由选择 自治系统的内部路由器负责第一层区域内部的主机之间的分组交换 主干路由器负责不同的第一层区域之间的分组交换 自治系统的核心是路由寻址的“自治”，即有权自主决定在系统内采用路由选择协议的类型 自治系统内部的路由器 了解系统内部的全部网络的路由信息 能够连接本自治系统的主干路由器，对外网收发IP分组； 要向主干路由器报告内部路由信息。 Internet路由选择协议的分类 内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol) 一个自治系统内部使用的路由选择协议 实例：路由信息协议(RIP)、开放最短路径优先协议(OSPF) 外部网关协议EGP(Enterior Gateway Protocol) 使用不同的IGP的两个自治系统内主机之间的通信 分组传送到自治系统的边界时 此处网关和路由器等同 6.5.2 内部网关协议 1.路由信息协议的基本概念 路由信息协议（RIP,Routing Information Protocol） 使用最广泛的内部网关协议 分布式、基于距离向量的路由选择协议； RIP的特点 协议简单 适用于相对较小的自治系统，直径一般小于15跳步数。 RIP演示 RIP的思想 路由器周期性地向外发送路由刷新报文； 路由刷新报文主要内容是由若干（V，D