Internet课程2-IP路由

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1、4.1.1Internet路由体系结构核心系统GG自治系统自治系统自治系统G核心网关局域网局域网GG局域网局域网GG局域网G非核心网关信任GGPEGPIGP第四章IP路由4.1IP路由概述4.1.3路由选择策略/转发模式静态选择策略：泛洪法；选择泛洪法；固定路由表法；随机法；分散通信量法。4.1.2路由器功能部件选路与转发（路由策略）转发表更新（路由协议）分组分组动态选择策略：孤立路由法；集中式路由算法；分布式路由算法；分层式路由算法；混合式路由算法。第四章IP路由4.1.4最短路径搜索算法1、

2、距离向量算法(Bellmen-Ford)寻找由指定节点到目的节点的最短通路。需要周期性地与相邻节点（路由器）交换路由状态信息，路由状态信息由(V,D)序偶对组成表，V代表可到达的目的，D代表到达V的距离。数学描述：V(n,D(m)),D(m)为m经过n到达v的距离；设k为m的邻居，D(m)=min[D(k)+l(k,m)],n=k。2、链路状态/最短路径算法(Dijkstra)寻找由源节点到所有节点的最短通路。需要一张整个网络拓扑结构的无向图，该图可称为Link－State图。L－S图全局一致，

3、节点需要向所有其他节点广播L－S信息。数学描述：N＝{s}；对v,D(v)=l(s,v)，s直接连接v或无穷大；选择D(w)最小的w,对其他的v，D(v)=min[D(v),D(w)+l(w,v)]；N={s,w};直至N包括所有节点。第四章IP路由4.2.1RIP特点：采用Bellmen算法，简单、运行开销小，适用于小型网络。RIP使用UDP的520端口传递路由信息；交互的报文：请求报文和响应报文；最大距离为16跳，否则，为不可达。升级：1988年RIPv1；RIPv2增加了认证、路由标签、子

4、网掩码、下一跳、组播、请求与响应等；RIPng针对IPv6。运行过程：启动时，RIP处理模块发出请求报文，然后进入等待；接收到请求报文的路由器发送自己路由信息的响应报文；接收到响应的路由器判断是否更新路由表。定时器：启动后，路由器以30秒（可调）间隔周期发送响应报文；每条路由信息项的无效定时为180秒（默认），超时没有收到对应邻居（下一跳）的响应报文则将该距离值设为无穷大（16）；该路由项继续保留120秒，以便可达邻居受到更新信息。计数无穷大/收敛慢问题：由于邻居传递信息时差，存在路由环路问题，

5、会导致距离计算到无穷大，造成一段时间的无序状态。解决办法：简单水平分裂：不向邻居发送从该邻居获取的路由信息；毒性逆转水平分裂：将从邻居获得的路由信息回送时距离设为无穷大；触发更新：一旦发现路由信息变化，立即广播更新报文，不必等待30秒的周期。验证：身份认证；路由标签：传递AS的标号给外部网关路由协议；子网掩码：支持特定的子网路由和超网路由；下一跳：避免分组在传送过程增加不必要的跳数，可直接抵达；组播：增加了使用组播方式传递路由信息，降低通信量；请求与响应：RIPv2可以不对RIPv1的请求作出响

6、应。第四章IP路由4.2单播路由4.2.2OSPF特点：采用Dijkstra算法，协议复杂，适用于大型网络。OSPF直接基于IP设计，路由器维持一个统一的链路状态数据库，构造自己为根的最短路径树，算法收敛时间短。OSPFv3支持IPv6，引入区域概念来隐藏区域内部拓扑结构，减少路由流量，采用分层路由管理机制。数据库同步：初始数据库同步通过数据库交换过程完成；其后，数据库同步（链路状态变化的同步）通过泛洪过程维护。类型OSPFPDU名称功能1Hello发现/维护邻居关系2数据库描述（Databas

7、eDescription）数据项变更情况描述3链路状态请求（LinkStateRequest)请求所需要的记录项4链路状态更新（LinkStateUpdate）发送指定的记录项5链路状态确认（LinkStateAck）对泛洪消息进行确认第四章IP路由ConnectwithotherAS主干：主干路由器R2~R6。区域：域内路由器R1、R4、R7。域间路由器R2、R3、R5、R6。AS边界路由器R2。Area1Area2Area3BackboneHello：1）发现邻居路由器；2）选举链路代表路由

8、器和备份路由器。路由器周期发送Hello报文，邻居间必须建立双向连接；若超时无Hello消息则认为邻居死亡。一条链路涉及的多个路由器中需选举出一个（优先级最高的）路由器作为代表，另选定一个备份代表，故障时备份代表自动接管工作。4.2.2.1建立邻居关系邻居数据库同步：1）状态比较，邻居路由器通过可靠地交换数据库描述分组来判断是否更新数据库记录，通过比较“链路状态序号”判断；2）请求更新，对变化的链路，路由器请求最新序号的记录，发送链路状态请求分组；3）修改记录，收到请求的路由器发送被请求记录的链