路由表与转发表：

Posted 2020-09-13 柳柳大人

路由表与转发表：

路由表是根据路由选择算法得出的，而转发表是从路由表得出的；

转发表的结构应当使查找过程最优化，路由表则需要对网络拓扑变化的计算最优化

路由表总是由软件实现的，而转发表可由硬件实现

BGP(路径向量选择协议)：寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，使用TCP

RIP与OSPF：

相同点：都是因特网的标准协议，都要和其他路由器交换信息，且收敛过程快

不同点：RIP（距离向量协议）使用UDP，OSPF（链路状态协议）使用IP；

        交换对象：相邻路由器、本自治系统所有路由器；

        交换内容：到达目的网络及距离、相邻路由器的链路状态；

        交换时间：定时、链路状态发生变化时；

        RIP网络规模较小，OSPF网络规模较大；

        OSPF没有坏消息传得慢

IP数据报基本单位长度：首4，总1，偏8（片偏移只考虑数据部分）

4位首部长度，16位总长度，32位源地址、32位目的地址

在不同网络中传送时，MAC帧首部中的源地址和目的地址要发生变化，但是网桥在转发帧时，不改变帧的源地址

0，DF，MF

IPv4向IPv6的过渡：双协议栈、隧道技术

专用地址：

10.0.0.0~10.255.255.255

172.16.0.0~172.31.255.255

192.168.0.0~192.168.255.255

划分子网原因：

IP地址空间的利用率有时很低；

给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大而使网络性能变坏；

两级IP地址不够灵活

ARP广播请求分组，单播响应分组

RIP 协议的优缺点：

优点：实现简单、开销较小

缺点：RIP限制了网络的规模，它能使用的最大距离为 15（16 表示不可达）；

      路由器之间交换的完整路由信息开销太大；

      当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器（好消息传播得快，而坏消息传播得慢）。

RIP特点：

RIP允许一个通路最多只能包含15个路由器，只适用于小型互连网；

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。

OSPF比RIP优越的特点：

没有“坏消息传播得慢”；

OSPF对每个目的地址都可以有若干条路径；

当几条具有相同代价的到达同一目的地的路径存在时，OSPF在这几条路径上分布相同的通信量；

OSPF支持可变长度的子网划分和无分类的编址CIDR；

OSPF使用多点广播以取代广播方式，可以减少未参与OSPF的系统的负载。

OSPF自治系统内部划分区域的好处：

利用洪泛法交换链路状态信息的范围局限在每一个区域内，而不是整个自治系统。因此，在一个区域内部的路由器只知道本区域的完整网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑的情况。

OSPF的五种分组类型：

类型1、问候(Hello)分组。

类型2、数据库描述(Database Description)分组；

类型3、链路状态请求(Link State Request)分组；

类型4、链路状态更新(Link State Update)分组，用洪泛法对全网更新链路状态；

类型5，链路状态确认(Link State Acknowledgment)分组

OSPF每10秒相邻路由器交换问候分组，40秒没有收到则为不可达

RIP路由更新时间通常30秒

使用BGP的原因：

因特网的规模太大，使得自治系统之间路由选择非常困难；

对于自治系统之间的路由选择，要寻找最佳路由是很不现实的；

自治系统之间的路由选择必须考虑有关策略。

因此，边界网关协议 BGP 只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子），而并非要寻找一条最佳路由。

路由器基本功能：建立并维护路由表，提供网络间的分组转发功能

路由器的结构：路由选择部分，分组转发部分

“转发”和“路由选择”的区别：

“转发”(forwarding)就是路由器根据转发表将用户的 IP 数据报从路由器合适的端口转发出去。转发仅仅涉及到一个路由器；

“路由选择”(routing)涉及到很多路由器，是按照分布式算法，根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化情况，动态地改变所选择的路由

ICMP报文类型：

差错报告报文：终点不可达、源站抑制、时间超过、参数问题、改变路由

询问报文：回送请求或回答、时间戳请求或回答

IPv6首部长度是8B的整数倍，而IPv4首部是4B的整数倍

IPv6：16位有效载荷长度，128位源地址，128位目的地址，无校验和字段，头部固定，不允许分片

组播使用UDP，TCP面向连接是一对一发送

组播只有用于目的地址，不能用于源地址

对组播数据报不产生ICMP差错报文

不产生ICMP差错报告报文的情况：

对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文；

对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文；

对具有多播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文；

对具有特殊地址的数据报不发送ICMP差错报告报文

网络层的服务访问点：IP地址

采用隧道技术，对不运行多播路由器的网络，对多播数据报再次封装，使之变为单一目的站发送的单播数据报然后发送

路由器分组转发：输入端口、输出端口、交换结构

本层及本层以下的协议必须相同，高层协议可以不同