TCPIP协议第七章IP路由.ppt

第7章 IP路由 路由又称为路由选择，是为数据寻找一条从信源到信宿的最佳或较佳路径的过程。 进行路由选择的依据是网络的拓扑结构，网络的拓扑结构通过一个称为路由表的数据结构加以体现，路由选择围绕路由表进行。 由于网络结构的复杂性和动态性，使得IP路由涉及网络结构的抽象描述、路由表的结构、路由表的建立和刷新以及根据路由表决定下一跳路由器等问题。 第7章 IP路由 7.1 直接传递与间接传递 7.2 IP路由 7.3 路由表 ★ 7.4 静态路由 7.5 动态路由 ★ 7.1 直接传递与间接传递 数据分组在向信宿传递时分为： 直接传递是指直接传到最终信宿的传输过程。 间接传递是指在信源和信宿位于不同物理网络时，所经过的一些中间传递过程。 数据传递由一个直接传递和零到多个间接传递所组成。 7.2 IP路由 当从网络上的一台主机向另一台主机发送信息时，必须知道去往目的地的路径，信息往往要穿过多个网络。 路由选择困难： 因特网采用无规律的拓扑结构 网络的结构处于不断的变化之中 IP路由与网络拓扑结构密切相关→要有描述网络结构的方法 TCP/IP将网络结构进行抽象，用点表示路由器，用线表示网络。路由选择基于抽象结构进行，通过路由选择找到一条通往信宿的最佳路径。 路由选择在主机和路由器上完成 TCP/IP采用表驱动的方式进行路由选择 在每台主机和路由器中都有一个反映网络拓扑结构的路由表 单个路由表只反映局部的拓扑信息 所有路由表的集合反映整体拓扑结构 主机和路由器能够根据路由表所反映的拓扑信息找到去往信宿的正确路径。 与路由表相关的操作包括两部分： 路由表的使用 路由表的建立与刷新 路由表被访问的频度比它被刷新的频度要高得多。在一台繁忙的主机上，路由表一秒钟内可能要被访问几百次，而路由守护程序对路由表的刷新却可能每隔十多秒甚至几十秒一次。 主机和路由器上的IP协议负责根据路由表完成路由选择 路由表的建立与刷新由专门的路由协议负责。 路由表的使用相对来说比较简单，IP层中的IP模块利用路由表中的子网掩码获得信宿机所在的子网，并将结果和路由表中的目的地址进行匹配，如果匹配则从对应的接口发送数据。(信宿子网+子网掩码+接口+下一跳) 路由表的维护是较为复杂的工作，ICMP为主机的路由表进行重定向操作，OSPF和应用层的其它动态路由程序负责对路由表进行动态刷新。一个好的动态路由程序要保证路由表能够及时地反映网络结构的变化。 7.3 路由表 路由表是存在于主机和路由器中的、反映网络结构的数据集，是数据在因特网上正确传输的关键所在。路由表的功能是指明去往某信宿应该采用哪条路径。 7.3.1 路由表的构成 路由表是个二维表，每个表项由多个字段构成。 最基本的字段：信宿地址+去往信宿的路径。 从理论上讲，信宿可能是因特网上的任何一台主机，但通常路由表中的信宿地址采用网络地址。 在路由表中不直接采用主机IP地址的好处： 1）可以大大减小路由表的规模。网络数比主机数要少得多，而信息到达信宿网络，也就到达了信宿主机，数据传递到信宿的相邻路由器后，相邻路由器再通过直接传递将数据传给信宿主机。所以可以用网络地址来取代网络中各主机的地址。 2）与网络的抽象结构相对应。网络的抽象结构中只有网络，没有主机。 3）增强了路由表对网络变化的适应性。由于体现了信息隐藏的原则，主机的增加和删去不会对路由表产生任何影响。 4）减轻了路由表维护以及路由选择的开销，同时也简化了路由设备的设计和实现。 虽然从信源到信宿的完整路径通常包括一系列的路由器，但在单个路由表中并不存放完整的路径，而只是存放去往信宿的路径中的下一跳路由器的地址，通过下一跳地址将路由器串起来就构成了通往信宿的路径。 在路由表中只采用下一跳地址而不用完整路径的好处： 1）减小了路由表的规模。 2）去掉了路由表中关于相同路径的冗余信息。 3）使路由表变得简单，便于维护。 从路由表的结构上看，除了包括信宿地址和下一跳路由器地址外，通常还包括子网掩码、去往下一跳的输出接口和度量。路由表的一般结构如图所示。 下一跳地址：该地址代表数据报在通往信宿的过程中必须走的下一步。 可能是另一个路由器（下一跳）。 可能是路由器在那个网络上的本地接口。 当路由器和信宿机位于同一个子网时，下一跳地址为路由器在信宿网络上的本地接口。 输出接口：该字段表示路由器通过该接口将数据送往下一个路由器或信宿网络，一般填接口的IP地址。 度量：该字段用于度量从本设备出发去往信宿的距离，一般以跨越的路由器的个数来衡量。在存在多条通往信宿的路径时，取其中跳数最少的作为该参数值。 特殊表目:特定主机路由;默认路由 特定主机路由：用主机的IP地址作为信宿地址的表目，特定主机路由为单个主机指定一条特别的路径。