导图社区 路由技术
大学课程计算机网络：路由技术。仅供参考。
基础正则表达式，只包含基础部分，不足以供给深入学习。从常用正则表达式、基础、等方面了概述和分析，需要可收藏。
大学课程计算机网络：交换技术。仅供参考。
社区模板帮助中心，点此进入>>
互联网9大思维
安全教育的重要性
组织架构-单商户商城webAPP 思维导图。
个人日常活动安排思维导图
域控上线
西游记主要人物性格分析
17种头脑风暴法
python思维导图
css
CSS
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
路由选择标准
跳数
地理距离
带宽
负载
通信成本
延迟
各个部分权重相加得到开销（cost）
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
建立连接时使用目的主机地址
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
IP分组的发送与转发
主机发送IP分组
路由器转发IP分组
检查首部是否出错
出错则 丢弃并通告源主机
根据目的地址在路由表中查找匹配条目
找不到则丢弃并通告源主机
路由器不转发广播地址
直接交付
通过交换机而不通过路由器
间接交付
需通过路由器
路由选择协议
静态路由选择
类型（需人工配置）
网络路由
默认路由
特定主机路由
黑洞路由
方式简单、开销小
不能适应网络状态的变化
一般只在小规模网络中使用
动态路由选择
通过路由选择协议自动获取路由信息
比较复杂、开销较大
能较好适应网络状态的变化
适用于大规模网络
特点
动态路由选择，能较好适应网络状态的变化
路由器之间交换路由信息
将因特网划分为较小的自治系统AS
内部网关协议（IGP）
自治系统内部的路由选择
常见路由选择协议
路由信息协议RIP
内部网关路由协议IGRP
基于距离向量
RIP在因特网上最早使用
IGRP为思科早期私有，现已被EIGRP取代
增强型内部网关路由协议EIGRP
思科私有
用于取代IGRP的混合型路由协议
开放式最短路径优先OSPF
中间系统到中间系统IS-IS
基于链路状态
OSPF在各种网络中广泛使用
集成化IS-IS为ISP骨干网上最常用的IGP协议
外部网关协议（EGP）
自治系统外部的路由选择
边界网关协议BGP
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
加权组合
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
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
将通信量均衡的分布到多条等价的路由上
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
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
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
收到HELLO分组发送回应答即通报其网络地址
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）
发送扩散法向邻节点发布链路状态分组
后续工作
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
增加路径信息--路径矢量
防止环路
坏消息传的也快
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
TCP连接端口号为179
在此TCP连接上交换BGP报文以建立BGP会话
利用BGP会话交换路由信息
这两个BGP发言人彼此称为对方的邻站或对等站
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
