计算机网络第四章 网络层

Posted 2021-01-17 zhangyushuqing

九．Internet路由

1. AS内部路由协议（IGP）

（1）路由信息协议：RIP

（2）开放最短路径优先：OSPF

（3）内部网关路由协议：IGRP（Cisco私有协议）

2. RIP协议

（1）距离向量路由算法

　　·距离度量：跳步数（max = 15 hops），每条链路一个跳步

　　·每隔30秒，邻居之间交换一次DV，称为通告

　　·每次通告最多有25个目的子网（IP地址形式）

（2）举例

 

（3）链路失效

　　·180秒没有收到通告，判断经过该邻居的路由不可用

　　·重新计算路由并通告，如果转发表改变，邻居依次向外发送通告

　　·可能发生无穷计数问题，用毒性逆转技术预防乒乓环路

（4）实现

　　·利用route-d应用层进程进行管理

　　·通告报文周期性地通过UDP数据报发送

3. OSPF协议

（1）链路状态路由算法

　　·构造LS分组进行扩散

　　·每个路由器构造完整的网络（AS）拓扑图

　　·利用Dijkstra算法计算路由

（2）通告

　　·每个入口对应一个邻居

　　·通告在整个AS范围泛洪

　　·OSPF报文直接封装到IP数据报中

（3）RIP不具备的优点

　　·安全：所有OSPF报文可以被认证，预防恶意入侵

　　·允许使用多条相同费用的路径（RIP只选一条）

　　·对每条链路可以针对不同的TOS设置多个不同的费用度量（如实时与尽力）

　　·集成单播路由与多播路由：多播OSPF（MOSPF）与OSPF利用相同的网络拓扑数据

　　·支持对大规模AS分层

（4）分层的OSPF 

 

 

4. BGP协议：边界网关协议，事实上的标准域间路由协议

（1）为AS提供手段

　　·eBGP：从邻居AS获取子网可达性信息

　　·iBGP：向所有AS内部路由器传播子网可达性信息

　　·基于可达性信息与策略，确定到达其他网络的好路径

（2）BGP基础

　　·BGP会话：两个BGP路由器（Peers）交换BGP报文

　　　　- 通告去往不同目的前缀的路径

　　　　- 报文交换基于半永久的TCP连接

　　·BGP报文

　　　　- OPEN：与peer建立TCP连接，认证发送方

　　　　- UPDATE：通告新路径或撤销原路径

　　　　- KEEPALIVE：无UPDATE时保活连接，也用于对OPEN的确认

　　　　- NOTIFICATION：报告先前报文的差错，也被用于关闭连接

 

　　·分发路径信息

 

（3）路径属性

　　·通告的前缀信息包括BGP属性：前缀 + 属性 = 路由

　　·两个重要属性

　　　　- AS-PATH：包含前缀通告所经过的AS序列

　　　　- NEXT-HOP：开始下一个AS-PATH的路由器接口，指向下一跳AS

（4）BGP路由选择

　　·网关路由器收到路由通告后，利用其输入策略决策接受/拒绝该路由

　　·路由器可能获知到达某目的AS的多条路由，基于以下准则选择

　　　　- 本地偏好值属性：策略决策

　　　　- 最短AS-PATH：没有本地偏好值，采用最短路径

　　　　- 最近NEXT-HOP：热土豆路由

　　　　- 附加准则

　　·路由选择策略

 

　　　　- A向B通告一条路径AW，B向X通告路径BAW

　　　　- B绝不将其通告给C，期望只路由去往/来自客户的流量

　　　　- B强制C通过A向W路由流量

（5）为什么采用不同的AS内与AS间路由协议

　　·策略

　　　　- inter-AS：期望能够管理控制流量如何被路由，谁路由经过其网络等

　　　　- intra-AS：单一管理，无需策略决策

　　·规模

　　　　- 层次路由节省路由表大小，减少路由更新流量

　　　　- 适应大规模互联网

　　·性能

　　　　- inter-AS：策略主导

　　　　- intra-AS：侧重性能