分组的转发和选路.ppt

选路和路由协议 选路（Routing） 选路的概念 一个网络中的主机所发出的 IP 分组经过一个或多个路由器传输到另一个网络中的目的主机的过程 选路由两个独立的操作组成 分组转发 —— 采用 hop-by-hop 方式 路由数据库的管理 直接转发和间接转发 直接转发 转发结点与目的结点在同一个物理网络中 转发中间不需要经过其他路由器 分组封装在物理帧中，直接传送到目的结点 间接转发 转发结点与目的结点不在同一个物理网络中 选路功能将根据分组的目的地址，选择一个下一跳路由器，并将分组转发到该下一跳路由器上 路由表 选路：是对目的网络的选路，需要使用目的地址中的网络部分 只需维护目的网络的信息，而与单个主机无关 对主机的选路：由最后一跳路由器通过直接转发实现 路由表：由一系列的（N，R）二元组构成的二维表 路由表的规模和内容取决于互连往中网络的数量，与主机数量无关 一个路由表的实例 默认路由和特定主机路由 默认路由选路（default routing） 在选路时，若未能在路由表中有哪些信誉好的足球投注网站到与目的地址相匹配的表项，那么 IP 协议可以采用一条预定义的默认路由，将分组转发到一个默认的下一跳路由器上； 默认路由用来进一步减少路由表的规模。 IP 层对分组的处理 分组选路的算法 路由表设计 路由表 网络示例 R1的路由表 例子（P131） 无类路由 无分类编址为了防止出现过大的路由表，需要 分层次的路由选择 分地区的路由选择 分类编址的路由有哪些信誉好的足球投注网站算法对无分类编址不够有效 在无类选路过程中，选路是寻找和目的地址最佳匹配的路径。最长匹配, 即最佳的路径是具有最长掩码的匹配路径。 选路是依据目的地址和相应的掩码，而不仅仅是目的IP地址。 很明显，组织好路由表可以提高选路的效率 有类路由无类路由 示例 R1的路由表 有哪些信誉好的足球投注网站路由表 Mask, Network and Route 路由数据库的管理：路由协议 —— 互联网中路由的建立与刷新 体系结构对选路的影响 核心结构 对等主干结构 自治系统 路由表的建立和刷新 路由表的建立：路由表的初始化 在系统启动时从外存中读取完整的路由表，而在系统关闭时将当前的路由表（已经经过刷新）保存到外存中，供下次启动时使用； 系统启动使提供一个空路由表，然后通过命令填充初始表项，然后通过路由协议逐步刷新； 启动时首先从周边网络地址推导一组初始路由，然后利用路由协议，不断通过已知网络逐步获取未知网络的路由信息，如此逐步扩展直到掌握全网的路由信息。 路由表的建立和刷新 路由器获取路由信息、进行路由刷新的机制 路由信息的自动获取机制通过一组路由协议来实现 路由协议可以使路由器之间能够进行有关网络拓扑和可达性的信息交换，并规定了如何进行路由的刷新 路由协议可划分为两类： 域内 (Intradomian) 协议：又称 IGP，用于同一个自治系统内部的路由器之间，功能是计算自治系统中任意两个网络之间的最佳通路（最短或费用最低通路） 域间 (Interdomain) 协议：又称 EGP，用于不同自治系统的路由器之间，用来计算穿越不同自治系统的通路。由于自治系统的组织管理不同，因此在计算跨越不同自治系统的通路时，需要考虑多方面的因素，如费用、可用性、性能、不同自治系统之间的商业关系等。 路由表的建立和刷新 研究路由协议时，要考虑的其他要素： 可升级性和可扩展性：协议本身在不改变其基本操作和向后兼容的前提下加入新功能的能力（新功能可能包括组播、QoS选路等）。可升级性是由协议自身的能力所决定的。 环路避免：路由协议在计算和生成新的路由表时，应该能够避免环路的出现，特别时在网络拓扑发生改变的不稳定期间，避免环路的难度很大。 汇聚特性：当网络拓扑改变时（链路失效或新网络加入等），路由协议必须能够将该信息发布到整个网络中，使每个路由器都能根据该信息计算和生成新的路由表，反映网络拓扑的变化。汇聚过程的速度是路由协议的一项重要性能。 路由算法：路由协议所采用的路由算法也将影响到协议的性能。目前的路由协议中存在着两种基本的路由算法（距离向量法和链路状态法）。 距离向量法 distance vector routing 基本思想 距离向量法的特点 十分简单 在某些情况下容易导致环路 出现网络结构改变时，汇聚时间长（周期性发布） 周期性发布整个路由数据库开销很大 因此该算法常在规模较小、较简单的网络中使用（通常用于域内路由协议） 链路状态法 Link state routing 基本思想 路由器都能够将链路状态信息发布给其他路由器，包括： 该路由器上的链路以及连接到该链路上的相邻路由器 链路状态、费用 路由器将向整个网络发布 链路状态分组（LSA） 源路由器的标识符、相邻路由器的标识符 二者之间链路的费用 路由数据库的形式 路由器中维护的路由数据库是一张整个