导图社区 路由技术笔记梳理
下图梳理了计算机网络路由技术知识点，路由选择及分组转发、路由算法、内 / 外部网关协议、多协议标签交换、Internet组播，考试必备！
计算机网络交换技术思维导图！以下知识内容有经典局域网的交换技术、扩展局域网、生成树协议、高速以太网、虚拟局域网，图中内容丰富详细值得收藏哦！
逢考必过！本图梳理了计算机网络第三章内容，包括基本概念、数据通信的基础知识、宽带接入技术、数字传输系统、信道复用技术、接口特性、物理层下的传输媒介，收藏下图复习吧！
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第14章DNA的生物合成读书笔记
路由技术
路由选择及分组转发
与交换机对比
交换机
局域网内部通信的转发结点
只能根据MAC地址转发
转发表由后向学习法自动生成
路由器
网络间通信的转发结点
能解析出IP地址进行转发
转发表由路由表生成
路由
指导报文发送的路径信息
路由选择标准
跳数
地理距离
带宽
负载
通信成本
延迟
网络层提供的两种服务
面向连接的虚电路服务
可靠通信由网络保证
须先建立网络层的连接（虚电路VC）
通信时分组的首部均携带虚电路的编号
通信结束后释放虚电路
无连接的数据报服务
可靠通信由用户主机保证
无需建立网络层连接
分组可走不同路径
分组首部必须携带目的主机完整地址
路由选择协议
路由器基本结构
路由选择部分
核心构件：路由选择处理机
根据路由选择协议周期性的进行路由信息的交互
路由表
一般仅包含目的网络到下一跳的映射
需要对网络拓扑变化的计算最优化
由路由表得出转发表
转发表结构应使查找过程最优化
分组转发部分
交换结构
普通待转发的数字分组
根据目的地址进行查表转发
路由器之间交换路由信息的路由报文
送交路由选择处理机
一组输入端口
将信号处理后上交交换结构处理
一组输出端口
更新分组首部中某些字段的值并封装后变换为电信号
静态路由配置
导致产生路由环路的原因
配置错误
聚合了不存在的网络
网络故障
路由环路可能导致的现象
慢收敛
报文在路由器间循环转发
浪费路由器CPU资源
路由算法
静态路由算法
假设固定的网络拓扑
预先设定，不会动态调整
动态路由算法
网络拓扑不固定，根据网络状态调整路由表
需收集网络信息
步骤
测量
收集网络拓扑信息
主要收集自己附近的信息
更新
将收集的信息通知其他路由器
将收集到的信息更新到自己的数据库
计算
根据收集的信息计算转发表
最短路径算法
基本思路
构建网络拓扑图，找不最短路径
路径开销
距离
平均延迟
平均流量
Dijkstra算法
距离矢量路由算法
要点
仅与相邻路由器交换信息
交换内容为自己的路由表
周期性跟新（30s）
RIP协议
路由器到AS内每一个网络的距离记录称为“距离向量D-V”
使用“跳数”作为路径距离
使用跳数衡量到达目的网络的距离
到直连网络的距离定义为1
到非直连网络的距离定义为经过的路由器数加1
距离为16时相当于不可达，即最大15
到达同一网络有多条距离相等的路由时，进行等价负载均衡
基本工作过程
一开始只知道自己到直连网络的距离为1
仅与相邻路由器周期性交换并更新路由信息
收敛
每个路由器知道到达AS内各网络的最短距离及下一跳地址
存在“坏消息传播的慢”问题
出现故障无法及时更新其他路由器的信息
收敛时间太长
解决措施
限制最大路径距离为15
路由表发生变化立即发送更新报文
让路由器记录收到某特定路由信息的接口，不反向发送
重点：实现简单，路由器开销小
链路状态路由算法
基本思想
发现邻居，测量与邻居间的链路
重构拓扑结构图
发送链路信息给网络中其他所有路由器
建立自己的链路状态数据库
生成路由表
根据最短路径算法计算汇集树
距离矢量算法
和所有路由器交换信息
交换自己的邻居链路信息
事件触发更新
工作步骤
发现邻接节点
启动后向每个点到点线路发送HELLO分组
测量线路开销
发送ECHO分组要求对方立即响应
通过测量一个来回时间再除以2，发送方便可得到一个延迟估计值
构造分组
子网及其节点到其邻节点的线路开销测量值（延迟）
接收所有来自其它路由器的路由分组，发送扩散法向邻节点发布链路状态分组
后续工作（计算到每个路由器的最小路径）
收集链路信息建立链路状态数据库LSDB
重建网络拓扑图
根据拓扑图运行最短路径优先算法计算汇集树
计算路由表
典型协议
OSPF协议
优点
路由信息的一致性好
坏消息传播得快
状态分组长度较短，传输耗用得带宽小
缺点
路由器需有较大得存储空间
计算工作量大，每次均需计算最短路径
距离矢量VS链路状态
对象
邻居VS所有路由器
内容
到所有路由器得距离VS到邻居的开销
距离矢量
没用完整拓扑图
链路状态
链路状态数据库LSDB
内 / 外部网关协议
自治系统AS
一个独立的机构
有权决定本系统中采用的路由协议的独立单元
互联网的基本构成单元
如：一所大学、一个企业
内部网关协议IGP
AS内部路由选择协议
只以效率为衡量标准
不需考虑与其他AS的关系
如：RIP、OSPF
外部网关协议EGP
AS与AS之间如何进行路由选择
主要考虑AS之间的关系
如：国家之间、企业之间
BGP
距离矢量路由为基础，即距离矢量路由算法增强协议
增加路径信息--路径矢量
防止环路
坏消息传的也快
属于外部网关协议
力求寻找能够到达目的网络且较好的路由
配置BGP时，需选择至少一个路由器作为该AS的BGP发言人
不同AS的BGP发言人交换路由信息须建立TCP连接
BGP发言人还需运行自己所在AS所使用的IGP
BGP发言人交换网络可达性的信息
四种报文
OPEN（打开）
与相邻的另一个BGP发言人建立关系，使通信初始化
UPDATE（更新）
通告某一路由信息，列出要撤销的多条路由
KEEPALVE（保活）
周期性地证实邻站的连通性
NOTIFICATION（通知）
发送检测到的差错
多协议标签交换
提出原因
路由器转发速度受限于软件处理速度
数据较多时排队时间长
速度慢
数据分组中加入标签
MPLS的标签
Label（20比特）
QoS（3比特）
S（1比特）
TTL（8比特）
确定路径LSP
使用普通IP地址路由
IP分组进入MPLS域时添加标签
MPLS域内按标签转发
离开MPLS域时去除标签
Internet组播
工作原理
组播地址
224.0.0.0~239.255.255.255
一个地址表示一个组
发送者发送一份数据
在适当地点分叉：复制、分发
减少重复数据
