计算机等级考试四级-网络工程师课件第4章网络路由设幻灯片.ppt

第4章 网络路由设计 本章要点： 4.1 路由选择算法 4.2 路由选择协议 4.1 路由选择算法 4.1.1 路由选择的概念 1．路由选择 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。 2．分组转发 分组转发即是指在互联网络中，路由器转发IP分组的物理传输过程与数据报转发机制。分组转发可以分为直接转发与间接转发两种。 图4-1 分组转发的过程 4.2.1路由选择算法及目标 1. 路由选择算法 （1）静态路由选择算法 （2）动态路由选择算法 2．路由选择算法的目标 （1）最优化 （2）简洁性 （3）坚固性 （4）快速收敛 （5）灵活性 4.1.3 路由选择的参数 （1）带宽 带宽即指一条链路的传输速率，一般表示为Mb/s。 （2）跳数 跳数即为一个分组从其源主机到目的主机所要经过的路由器的个数，显而易见，经过的路由器的个数越少，即跳数越小，这个路径越好。 （3）时延 时延即为一个分组从其源主机到目的主机所要经历的时间。当然，时间越短，即时延越小，也说明这个路径越好。 （4）负载 负载指的是单位时间内通过路由器或是线路的通信量。 （5）可靠性 可靠性的衡量标准即为分组传输过程中的误码率，误码率是数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%，当然误码率越小，说明其可靠性越高。 （6）花费 花费即为分组传输过程中的开销。 4.1.4 路由表 路由表是随着路由选择算法的产生而产生的，路由器要传输IP分组时，必须查询路由表来决定分组发送的下一个地址。 1．静态路由表 由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态路由表，管理员将每一个目的地址的路径都输入到这个路由表中，因此，它一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随着网络结构的改变而改变，其更新工作必须由管理员手工完成。 2．动态路由表 动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 ※重点提示：路由表是当路由器传输IP分组时用于查询路由以决定分组所要发送的下一个路由，它分为动态路由表和静态路由表。 4.1.5 IP路由选择与路由汇聚 IP分组的路由在使用CIDR协议后，就通过子网的划分的相反过程来汇聚。路由表的项目由“网络前缀”和“下一跳地址”两项内容组成，因此，选择路由应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由。 图4-2即为CIDR的路由汇聚图。图中，核心路由器通过两条专线S1与S2与两台汇聚路由器连接。两台汇聚路由器又分别通过Ethernet各连接了4台接入路由器，得到了8个子网。 图4-2 CIDR的路由汇聚图 路由器 接口 172.18.54.240/30 S1 172.18.54.244/30 S2 172.18.54.0/28 S1 172.18.54.16/28 S2 172.18.0.0/24 S1 172.18.1.0/24 S1 172.18.2.0/24 S1 172.18.3.0/24 S1 172.18.44.0/24 S2 172.18.45.0/24 S2 172.18.46.0/24 S2 172.18.47.0/24 S2 路由器 接口 172.18.54.240/30 S1 172.18.54.244/30 S2 172.18.54.0/28 S1 172.18.54.16/28 S2 172.18.0.0/22 S1 172.18.1.44/22 S2 表4-1 核心路由器的路由表 表4-2 汇聚后的核心路由的路由表 4.1.6 路由选择的评价 1．算法简单、正确、最佳 路由算法尽量简单以减少路由资源的耗费和分组转的时延；分组沿着路由表所指引的路径能够到达正确的目的地址；分组转发的算法开销尽可能的低，它应在衡量各方面因素后，得到一个相对较为合适的传输路径。 2．稳定、公平 在网络的拓扑和通信量相对稳定的情况下，路由算法收敛于一个较好的解，并且算法应该对所有的用户都是公平的。 3．适应网络拓扑、通信量的变化 当网络拓扑、通信量的变化时，算法能自动进行更新，改变路由，以均衡各链路的负载。 4.2 路由选择协议 4.2.1 路由选择协议的概念 1．自治系统 Internet采用分层的路由选择协议，并将整个Internet划分为许多较小的自治。自治系统就是处于一个管理机构控制之下的路由器和网络群组。