移动IP技术第二讲IP路由技术和隧道技术1.ppt

1.10 路由器概述 路由器体系结构的发展 具有光交换网络的路由器 使用MPLS和光波长交换技术，大大提高路由器的吞吐率。 具有交换网络的路由器 采用分布式体系结构，报文通过路由器中的交换网络交换。 共享总线分布式路由器 采用分布式体系结构，由中央CPU完成路由计算、配置管理，由每个线路接口卡完成查表、做转发决定处理；报文通过共享总线交换。 共享存储路由器 采用传统的计算机体系结构，由中央CPU完成路由计算、查表、做转发决定处理；报文在路由器中通过共享存储器交换。 2. 隧道技术 二 隧道技术 一 IP路由技术 2.1 隧道技术概述 隧道技术的产生 隧道技术提出的前提 在移动IP中,使用IP数据报中的原始IP地址不能正确路由. IPv4到IPv6过渡过程中遇到的问题. 组播数据报在传输过程中,遇到不支持组播的路由器和网络时的问题. 问题的共性: 使用报文的原始封装不能对报文进行正确的传输。 解决方案: 对原始报文进行重新封装。 2.1 隧道技术概述 隧道技术是将一个协议数据报封装到另一个同层协议数据报中进行传送的方法。 A协议数据报 B协议报头 A协议数据报 A协议数据报 封装 解封装 隧道出口 源端 终点 隧道入口 隧道 2.2 隧道技术中的基本概念 说明：隧道技术是在同层协议之间进行协议数据报的封装，通常有第二层隧道，IP隧道等。 将一个协议数据报写入另一个协议数据报的净荷的过程。 封装 在隧道入口和出口之间建立的 一条逻辑数据传输通道。 隧道 将协议数据报从另一个协议数 据报的净荷中取出的过程。 解封装 2.3 隧道技术的应用领域 移动IP 组播数据传输 IPv4到IPv6过渡技术 VPN技术 隧道技术的 应用领域 2.4 移动IP中定义的隧道技术 IP-in-IP封装[RFC 2003] 1 最小封装[RFC 2004] 2 通用路由封装[RFC 1701] 3 2.4.1 IP-in-IP封装 IP-in-IP封装 将一个IP数据报作为另外一个IP数据报的净荷，从而形成具有两个IP报头的新的数据报。 定义 改变原始IP数据报的路由，使数据报可以路由到按原目的地址不可能到达的一些中间结点。 目的 2.4.1 IP-in-IP封装 封装过程 版本 首部长度 服务类型 总长度 标识 标志 片偏移量 寿命 协议 首部校验和 源IP地址 目的IP地址 与原始一致 与原始一致 隧道入口地址 隧道出口地址 重新计算 重新计算 重新计算 4 Outer IP Header 2.4.1 IP-in-IP封装 封装时要避免递归封装 出现递归封装的原因是路由循环，使得数据报在离开隧道之前又再次进入隧道。 防止递归封装的方法 判断要进行封装的IP数据报的源IP地址是否和隧道入口地址相同。 判断进行封装的数据报的源IP地址与隧道入口处路由表指示的隧道出口地址相同。 2.4.2 最小封装 最小封装 为什么要引入最小封装？ IP-IP封装中原始IP报头与新IP报头共有的冗余部分多，浪费资源。 解决方法：用一个小的报头来替代原始的IP报头,省去对冗余信息的传递。 目的：减少实现隧道所需的额外字节数。 2.4.2 最小封装 封装过程 Minimal Forwarding Header 拷贝原报头 0：无源地址 1：有源地址 拷贝原始报头的目的地址 若S为1，拷贝原始报头的源地址 2.4.2 最小封装 原始报头 版本 首部长度 服务类型 总长度 标识 标志 片偏移量 寿命 协议 首部校验和 源IP地址 目的IP地址 版本 首部长度 服务类型 原长度＋8（12） 标识 标志 片偏移量 寿命 55 首部校验和 隧道入口IP地址 隧道出口IP地址 修改后的原始报头 2.4.2 最小封装 说明 在最小报头中保存了原始IP数据报的信息。 最小封装不能用来封装已经进行过分片的原始IP数据报。 采用和IP-in-IP封装相同的方法避免递归封装。 2.4.3 GRE封装 GRE(通用路由封装) 可以将任何一种协议的数据报作为净荷封装在任何其他一种协议的数据报中。 定义 提供一种更为灵活的隧道方式，不仅仅局限于IP协议，同时提供一种可供管理的隧道方式。 目的 2.4.3 GRE封装 封装过程 有P个不同类型的净荷包、D个不同协议的分发包 采用一般的封装方法需要 P×D个描述文档 使用GRE只需要 P+D个描述文档 2.4.3 GRE封装 GRE头 GRE报头中的大部分内容可选，各个域的填写可以参照RFC 1701 2.4.3 GRE封装 防止递归封装 GRE中提供了一种特定的机制来防止递归封装。 GRE报头中的Recur字段用来防止递归封装，封装前先判断此字段，若为0就丢弃，否则就对其进行封装，并且将Recur字段减1。 在GRE