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文檔簡介
1、直接廣播地址與本地廣播地址TCP/IP規(guī)定,主機(jī)號全為“ 1的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播之用,叫做廣播地址。所謂廣播,指同時向網(wǎng)上所有主機(jī)發(fā)送報文。廣播地址 包含一個有效的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號,技術(shù)上稱為直接廣播(directed boradcasting)地址。在網(wǎng)間網(wǎng)絡(luò)的任何一點(diǎn) 均可向其他任何網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行直接廣播,但直接廣播有一個缺點(diǎn),就是要知道信宿網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號;另一個是采用直接廣播地址的廣播分組可能會被路由器轉(zhuǎn)發(fā),即 外部網(wǎng)絡(luò)的用戶將會截取到這種廣播分組,從而降低了網(wǎng)絡(luò)的安全性。如果只需在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播,但又不知道本網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號。TCP/IP規(guī)定,32比特全為“1”網(wǎng)間網(wǎng)絡(luò)地址 用于本網(wǎng)廣播,該地址叫做有
2、限廣播地址(limited broadcast address),即本地廣播地址 。IP地址為7, mask:24,那么本地廣播和直接廣播地址?直接廣播(direct broadcast)是指Host部分全為1的廣播地址。女口: 1。當(dāng)某機(jī)器發(fā)出目的地址為直接廣播(如:1)時,路由器通過查找路由表可以轉(zhuǎn)發(fā),直到該網(wǎng)段|。當(dāng)然,這需要在路由器接口上 enable direct broadcast。直接廣播在跨路由DHCP,TFTP等應(yīng)用有著重要的作用。_我的理解:直接廣播地址可能被路由器轉(zhuǎn)發(fā),
3、甚至是跨網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)?此處的 該網(wǎng)段”指的是公網(wǎng)網(wǎng)段還是私網(wǎng)網(wǎng)段,或者路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)到其路由表中有記錄的網(wǎng)絡(luò)端口?若路由器的路由表中沒有相應(yīng)網(wǎng)段的記錄,那有如何工作呢?本地廣播(local broadcast)是指55。當(dāng)某機(jī)器發(fā)出目的地址為本地廣播時,路由器不會轉(zhuǎn)發(fā)該包。所以該包只能限制在本 網(wǎng)段,達(dá)到隔離廣播,消除廣播風(fēng)暴的目的,所以稱之為本地廣播。直接廣播地址與本地廣播地址TCP/IP規(guī)定,主機(jī)號全為“1的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播之用,叫做廣播地址。所謂廣播,指同時向網(wǎng)上所有主機(jī)發(fā)送報文。廣播地址包含一 個有效的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號,技術(shù)上稱為直接廣播(directed borad
4、casting)地址。在網(wǎng)間網(wǎng)上的任何一點(diǎn)均可向其他任何網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接廣播,但直接廣播有一個缺點(diǎn),就是要知道信宿網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號有時需要在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播,但又不知道本網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號。TCP/IP規(guī)定,32比特全為“1”網(wǎng)間網(wǎng)地址用于本網(wǎng)廣播,該地址叫做有限廣播地址 (limited broadcast address)。也就是本地廣播地址。受限的廣播受限的廣播地址 是55。該地址用于主機(jī)配置過程中IP數(shù)據(jù) 報的目的地址,此時,主機(jī)可能還不知道它所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)掩碼,甚至連它的IP地址也不知道。在任何情況下,路由器都不轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為受限的廣播地址的數(shù)據(jù)報,這樣的數(shù)據(jù)報僅岀現(xiàn)在本地網(wǎng)
5、絡(luò)中。一個未解的問題是:如果一個主機(jī)是多接口的,當(dāng)一個進(jìn)程向本網(wǎng)廣播地址發(fā)送數(shù)據(jù)報時,為實現(xiàn)廣播,是否應(yīng)該將數(shù)據(jù)報發(fā)送到每 個相連的接口上?如果不是這樣,想對主機(jī)所有接口廣播的應(yīng)用必須確定主機(jī)中支持廣播的所有接口,然后向每個接口發(fā)送一個數(shù)據(jù) 報復(fù)制。大多數(shù)BSD系統(tǒng)將55看作是配置后第一個接口的廣播地址,并且不提供向所屬具備廣播能力的接口傳送數(shù)據(jù)報的功能。不過,routed (見10.3節(jié))和rwhod ( BSDrwho客戶的服務(wù)器)是向每個接口發(fā)送 UDP數(shù)據(jù)報的兩個應(yīng)用程序。這兩個應(yīng)用程序均 用相似的啟 動過程來確定主機(jī)中的所有接口, 并了解哪些接口具備廣播能力
6、。 同時,將對應(yīng)于那種接口的指向網(wǎng)絡(luò)的廣播地址作為發(fā) 往該接口的數(shù)據(jù)報的目的地址。HostRequirementsRFC沒有進(jìn)一步涉及多接口主機(jī)是否應(yīng)當(dāng)向其所有的接口發(fā)送受限的廣播。指向網(wǎng)絡(luò)的廣播指向網(wǎng)絡(luò)的廣播地址是主機(jī)號為全1的地址。A類網(wǎng)絡(luò)廣播地址為netid.255.255.255,其中netid為A類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號。一個路由器必須轉(zhuǎn)發(fā)指向網(wǎng)絡(luò)的廣播,但它也必須有一個不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的選擇。指向子網(wǎng)的廣播指向子網(wǎng)的廣播地址為主機(jī)號為全1且有特定子網(wǎng)號的地址。作為子網(wǎng)直接廣播地址的IP地址需要了解子網(wǎng)的掩碼。例如,如果路由器收到發(fā)往55的數(shù)據(jù)報,當(dāng)B類網(wǎng)絡(luò)128.1的子網(wǎng)掩碼為2
7、時,該地址就是指向子網(wǎng)的廣播地址;但如果該子網(wǎng)的掩碼為,該地址就不是指向子網(wǎng)的廣播地址。指向所有子網(wǎng)的廣播指向所有子網(wǎng)的廣 播也需要了解目的網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼,以便與指向網(wǎng)絡(luò)的廣播地址區(qū)分開。 指向所有子網(wǎng)的廣播地址的子網(wǎng)號及主機(jī)號為全1。例如,如果目的子網(wǎng)掩碼為 ,那么IP地址55是一個指向所有子網(wǎng)的廣播地址。然而,如果網(wǎng)絡(luò)沒 有劃分子網(wǎng),這就是一個指向網(wǎng)絡(luò)的廣播。類別:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由器的工作原理,路由算法?本文通過闡述TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中路由器的基本工作原理,介紹了 IP路由器的幾大功能,給出了靜態(tài)
8、路由協(xié)議和動態(tài)路由協(xié)議,以及內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的概念,同時簡要介紹了目前最常見的RIP、OSPF、BGP和BGP-4這幾種路由協(xié)議,然后描述路由算法的設(shè)計目標(biāo)和種類,著重介紹了鏈路狀態(tài)法和距向量法。在文章的最后,扼要講述新一代路由器的特征。近十年來,隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,大型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(如Internet)的迅猛發(fā)展,路由技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中已逐漸成為關(guān)鍵部分,路由器也隨之成為最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。用戶的需求推動著路由技術(shù)的發(fā)展和路由器的普及,人們已經(jīng)不滿足于僅在本地網(wǎng)絡(luò)上共 享信息,而希望最大限度地利用全球各個地區(qū)、各種類型的網(wǎng)絡(luò)資源。而在目前的情況下,任何一個有一定規(guī)模的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(
9、如企 業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、智能大廈等),無論采用的是快速以大網(wǎng)技術(shù)、FDDI技術(shù),還是ATM技術(shù),都離不開路由器,否則就無法正常運(yùn)作和管理。1網(wǎng)絡(luò)互連把自己的網(wǎng)絡(luò)同其它的網(wǎng)絡(luò)互連起來,從網(wǎng)絡(luò)中獲取更多的信息和向網(wǎng)絡(luò)發(fā)布自己的消息,是網(wǎng)絡(luò)互連的最主要的動力。網(wǎng)絡(luò)的 互連有多種方式,其中使用最多的是網(wǎng)橋互連和路由器互連。1.1網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)橋工作在OSI模型中的第二層,即鏈路層。完成數(shù)據(jù)幀(frame)的轉(zhuǎn)發(fā),主要目的是在連接的網(wǎng)絡(luò)間提供透明的通信。網(wǎng)橋的 轉(zhuǎn)發(fā)是依據(jù)數(shù)據(jù)幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)和轉(zhuǎn)發(fā)到哪個端口。幀中的地址稱為“MAC地址或 硬件”地址,一般就是網(wǎng)卡所帶的地址。網(wǎng)橋
10、的作用是把兩個或多個網(wǎng)絡(luò)互連起來,提供透明的通信。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備看不到網(wǎng)橋的存在,設(shè)備之間的通信就如同在一個網(wǎng) 上一樣方便。由于網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)幀上進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的,因此只能連接相同或相似的網(wǎng)絡(luò)(相同或相似結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀),如以太網(wǎng)之間、以 太網(wǎng)與令牌環(huán)(token ring)之間的互連,對于不同類型的網(wǎng)絡(luò)(數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)不同),如以太網(wǎng)與X.25之間,網(wǎng)橋就無能為力了。網(wǎng)橋擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模,提高了網(wǎng)絡(luò)的性能,給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來了方便,在以前的網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)橋的應(yīng)用較為廣泛。但網(wǎng)橋互連也帶 來了不少問題:一個是廣播風(fēng)暴,網(wǎng)橋不阻擋網(wǎng)絡(luò)中廣播消息,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大時(幾個網(wǎng)橋,多個以太網(wǎng)段),有可能引起廣播 風(fēng)暴(bro
11、adcasting storm),導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)全被廣播信息充滿,直至完全癱瘓。第二個問題是,當(dāng)與外部網(wǎng)絡(luò)互連時,網(wǎng)橋會把內(nèi)部和 外部網(wǎng)絡(luò)合二為一,成為一個網(wǎng),雙方都自動向?qū)Ψ酵耆_放自己的網(wǎng)絡(luò)資源。這種互連方式在與外部網(wǎng)絡(luò)互連時顯然是難以接受的。 問題的主要根源是網(wǎng)橋只是最大限度地把網(wǎng)絡(luò)溝通,而不管傳送的信息是什么。1.2路由器互連網(wǎng)絡(luò)路由器互連與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議有關(guān),我們討論限于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的情況。路由器工作在0SI模型中的第三層,即網(wǎng)絡(luò)層。路由器利用網(wǎng)絡(luò)層定義的邏輯”上的網(wǎng)絡(luò)地址(即IP地址)來區(qū)別不同的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連和隔離,保持各個網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性。路由器不轉(zhuǎn)發(fā)廣播消息,而把廣播消息限制
12、在各自的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)的 數(shù)據(jù)先被送到路由器,再由路由器轉(zhuǎn)發(fā)岀去。IP路由器只轉(zhuǎn)發(fā)IP分組,把其余的部分擋在網(wǎng)內(nèi)(包括廣播),從而保持各個網(wǎng)絡(luò)具有相對的獨(dú)立性,這樣可以組成具有許多網(wǎng) 絡(luò)(子網(wǎng))互連的大型的網(wǎng)絡(luò)。由于是在網(wǎng)絡(luò)層的互連,路由器可方便地連接不同類型的網(wǎng)絡(luò),只要網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)行的是IP協(xié)議,通過路由器就可互連起來。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備用它們的網(wǎng)絡(luò)地址(TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬件地址無關(guān)的邏輯”地址。路由器只根據(jù)IP地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。IP地址的結(jié)構(gòu)有兩部分,一部分定義網(wǎng)絡(luò)號,另一部分定義網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)號。目前,在Internet網(wǎng)絡(luò)中采用子網(wǎng)掩碼來確定IP地址中網(wǎng)
13、絡(luò)地址和主機(jī)地址。 子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣也是32bit,并且兩者是對應(yīng)的, 并規(guī)定,子網(wǎng)掩碼中數(shù)字為 “1”所對應(yīng)的IP地址中的部分為網(wǎng)絡(luò)號,為“0所對應(yīng)的則為主機(jī)號。網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號合起來,才構(gòu)成一個完整的IP地址。同一個網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)IP地址,其網(wǎng)絡(luò)號必須是相同的,這個網(wǎng)絡(luò)稱為 IP子網(wǎng)。通信只能在具有相同網(wǎng)絡(luò)號的IP地址之間進(jìn)行,要與其它IP子網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通信,則必須經(jīng)過同一網(wǎng)絡(luò)上的某個路由器或網(wǎng)關(guān)(gateway)出去。不同網(wǎng)絡(luò)號的IP地址不能直接通信,即使它們接在一起,也不能通信。路由器有多個端口,用于連接多個IP子網(wǎng)。每個端口的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號要求與所連接的IP子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號相同。不同
14、的端口為不同的網(wǎng)絡(luò)號,對應(yīng)不同的IP子網(wǎng),這樣才能使各子網(wǎng)中的主機(jī)通過自己子網(wǎng)的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。2路由原理當(dāng)IP子網(wǎng)中的一臺主機(jī)發(fā)送IP分組給同一 IP子網(wǎng)的另一臺主機(jī)時, 它將直接把IP分組送到網(wǎng)絡(luò)上,對方就能收到。而要送給不 同IP子網(wǎng)上的主機(jī)時,它要選擇一個能到達(dá)目的子網(wǎng)上的路由器,把IP分組送給該路由器,由路由器負(fù)責(zé)把 IP分組送到目的地。女口果沒有找到這樣的路由器,主機(jī)就把 IP分組送給一個稱為 缺省網(wǎng)關(guān)(default gateway)”的路由器上。 缺省網(wǎng)關(guān)”是每臺主機(jī)上的一個 配置參數(shù),它是接在同一個網(wǎng)絡(luò)上的某個路由器端口的IP地址。路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP分組
15、時,只根據(jù)IP分組目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號部分,選擇合適的端口,把IP分組送岀去。同主機(jī)一樣,路由器也要判定端口所接的是否是目的子網(wǎng),如果是,就直接把分組通過端口送到網(wǎng)絡(luò)上,否則,也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也 有它的缺省網(wǎng)關(guān),用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣,通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉(zhuǎn)發(fā)岀去,不知道的IP分組送給 缺省網(wǎng)關(guān)”路由器,這樣一級級地傳送,IP分組最終將送到目的地,送不到目的地的IP分組則被網(wǎng)絡(luò)丟棄了。目前TCP/IP網(wǎng)絡(luò),全部是通過路由器互連起來的,Internet就是成千上萬個IP子網(wǎng)通過路由器互連起來的國際性網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)稱為以路由器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)(r
16、outer based network),形成了以路由器為節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)間網(wǎng)”在 網(wǎng)間網(wǎng)"中,路由器不僅負(fù)責(zé)對IP分組的轉(zhuǎn)發(fā),還要負(fù)責(zé)與別的路由器進(jìn)行聯(lián)絡(luò),共同確定網(wǎng)間網(wǎng)”的路由選擇和維護(hù)路由表。路由動作包括兩項基本內(nèi)容:尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)。尋徑即判定到達(dá)目的地的最佳路徑,由路由選擇算法來實現(xiàn)。由于涉及到不同的路由 選擇協(xié)議和路由選擇算法,要相對復(fù)雜一些。為了判定最佳路徑,路由選擇算法必須啟動并維護(hù)包含路由信息的路由表,其中路由信 息依賴于所用的路由選擇算法而不盡相同。路由選擇算法將收集到的不同信息填入路由表中,根據(jù)路由表可將目的網(wǎng)絡(luò)與下一站(nexthop)的關(guān)系告訴路由器。路由器間互通信息進(jìn)行
17、路由更新,更新維護(hù)路由表使之正確反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?,并由路由器根?jù)量 度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協(xié)議(routing protocol ),例如路由信息協(xié)議(RIP八開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議(OSPF)和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)等。轉(zhuǎn)發(fā)即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道如何將分組發(fā)送到下一個站點(diǎn)(路由器或 主機(jī)),如果路由器不知道如何發(fā)送分組,通常將該分組丟棄;否則就根據(jù)路由表的相應(yīng)表項將分組發(fā)送到下一個站點(diǎn),如果目的網(wǎng) 絡(luò)直接與路由器相連,路由器就把分組直接送到相應(yīng)的端口上。這就是路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(routed protocol )。路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和路由選擇
18、協(xié)議是相互配合又相互獨(dú)立的概念,前者使用后者維護(hù)的路由表,同時后者要利用前者提供的功能來發(fā) 布路由協(xié)議數(shù)據(jù)分組。下文中提到的路由協(xié)議,除非特別說明,都是指路由選擇協(xié)議,這也是普遍的習(xí)慣。3路由協(xié)議典型的路由選擇方式有兩種:靜態(tài)路由和動態(tài)路由。靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù),否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡(luò)的改 變作出反映,一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡單、高效、可靠。在所有的路由中,靜態(tài)路由優(yōu) 先級最高。當(dāng)動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時,以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。動態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信,傳遞路由信息,利用收到的路由信
19、息更新路由器表的過程。它能實時地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 的變化。如果路由更新信息表明發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)變化,路由選擇軟件就會重新計算路由,并發(fā)岀新的路由更新信息。這些信息通過各個網(wǎng) 絡(luò),引起各路由器重新啟動其路由算法,并更新各自的路由表以動態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù) 雜的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然,各種動態(tài)路由協(xié)議會不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU資源。靜態(tài)路由和動態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍,因此在網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)路由通常作為靜態(tài)路由的補(bǔ)充。當(dāng)一個分組在路由器中進(jìn)行尋 徑時,路由器首先查找靜態(tài)路由,如果查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組;否則再查找動態(tài)路由。根據(jù)是否在一個自治域內(nèi)部使用,動態(tài)路由協(xié)議分為
20、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)。這里的自治域指一個具有統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)、統(tǒng)一路由策略的網(wǎng)絡(luò)。自治域內(nèi)部采用的路由選擇協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議,常用的有RIP、OSPF;夕卜部網(wǎng)關(guān)協(xié)議主要用于多個自治域之間的路由選擇,常用的是 BGP和BGP-4。下面分別進(jìn)行簡要介紹。3.1 RIP路由協(xié)議RIP協(xié)議最初是為Xerox網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的Xerox parc通用協(xié)議而設(shè)計的,是Internet中常用的路由協(xié)議。RIP采用距離向量算法,即路 由器根據(jù)距離選擇路由,所以也稱為距離向量協(xié)議。路由器收集所有可到達(dá)目的地的不同路徑,并且保存有關(guān)到達(dá)每個目的地的最少 站點(diǎn)數(shù)的路徑信息,除到達(dá)目的地的最佳路徑外
21、,任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協(xié)議通知相鄰的其它路由器。這樣,正確的路由信息逐漸擴(kuò)散到了全網(wǎng)。RIP使用非常廣泛,它簡單、可靠,便于配置。但是RIP只適用于小型的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò),因為它允許的最大站點(diǎn)數(shù)為15,任何超過15個站點(diǎn)的目的地均被標(biāo)記為不可達(dá)。而且RIP每隔30s 一次的路由信息廣播也是造成網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴的重要原因之一。3.2 OSPF路由協(xié)議80年代中期,RIP已不能適應(yīng)大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連,OSPF隨之產(chǎn)生。它是網(wǎng)間工程任務(wù)組織(IETF )的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議工作組為IP網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的一種路由協(xié)議。OSPF是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議,需要每個路由器向其同一管
22、理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息。在OSPF的鏈路狀態(tài)廣播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些變量。利用OSPF的路由器首先必須收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息,并根據(jù)一定的算法計算岀到每個節(jié)點(diǎn)的最短路徑。而基于距離向量的路由協(xié)議僅向其鄰接路由器發(fā)送有關(guān)路由更新信息。與RIP不同,OSPF將一個自治域再劃分為區(qū),相應(yīng)地即有兩種類型的路由選擇方式:當(dāng)源和目的地在同一區(qū)時,采用區(qū)內(nèi)路由選擇;當(dāng)源和目的地在不同區(qū)時,則采用區(qū)間路由選擇。這就大大減少了網(wǎng)絡(luò)開銷,并增加了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。當(dāng)一個區(qū)內(nèi)的路由器出了故障時并不影響自治域內(nèi)其它區(qū)路由器的正常工作,這也給網(wǎng)絡(luò)的管理、維護(hù)帶來方便。3.3 BGP和B
23、GP-4路由協(xié)議BGP是為TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議,用于多個自治域之間。它既不是基于純粹的鏈路狀態(tài)算法,也不是基于純粹的距離向量算法。它的主要功能是與其它自治域的 BGP交換網(wǎng)絡(luò)可達(dá)信息。各個自治域可以運(yùn)行不同的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。 BGP更新信息包括 網(wǎng)絡(luò)號/自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達(dá)某個特定網(wǎng)絡(luò)須經(jīng)過的自治域串,這些更新信息通過TCP傳送岀去,以保證傳輸?shù)目煽啃?。為了滿足Internet日益擴(kuò)大的需要,BGP還在不斷地發(fā)展。在最新的BGp4中,還可以將相似路由合并為一條路由。3.4路由表項的優(yōu)先問題在一個路由器中,可同時配置靜態(tài)路由和一種或多種動態(tài)路由。它們各自維護(hù)的路
24、由表都提供給轉(zhuǎn)發(fā)程序,但這些路由表的表項間可能會發(fā)生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優(yōu)先級來解決。通常靜態(tài)路由具有默認(rèn)的最高優(yōu)先級,當(dāng)其它路由表表項與它矛 盾時,均按靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)。4路由算法路由算法在路由協(xié)議中起著至關(guān)重要的作用,采用何種算法往往決定了最終的尋徑結(jié)果,因此選擇路由算法一定要仔細(xì)。通常需要綜合考慮以下幾個設(shè)計目標(biāo):(1 )最優(yōu)化:指路由算法選擇最佳路徑的能力。(2 )簡潔性:算法設(shè)計簡潔,利用最少的軟件和開銷,提供最有效的功能。(3 )堅固性:路由算法處于非正?;虿豢深A(yù)料的環(huán)境時,如硬件故障、負(fù)載過高或*作失誤時,都能正確運(yùn)行。由于路由器分布在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接點(diǎn)上,所以在它們岀故障時會
25、產(chǎn)生嚴(yán)重后果。最好的路由器算法通常能經(jīng)受時間的考驗,并在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下被證實是可 靠的。(4) 快速收斂:收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達(dá)到一致的過程。當(dāng)某個網(wǎng)絡(luò)事件引起路由可用或不可用時,路由器就發(fā) 岀更新信息。路由更新信息遍及整個網(wǎng)絡(luò),引發(fā)重新計算最佳路徑,最終達(dá)到所有路由器一致公認(rèn)的最佳路徑。收斂慢的路由算法會 造成路徑循環(huán)或網(wǎng)絡(luò)中斷。(5) 靈活性:路由算法可以快速、準(zhǔn)確地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如,某個網(wǎng)段發(fā)生故障,路由算法要能很快發(fā)現(xiàn)故障,并為使用該網(wǎng)段的所有路由選擇另一條最佳路徑。路由算法按照種類可分為以下幾種:靜態(tài)和動態(tài)、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內(nèi)和域間、鏈
26、路狀態(tài)和距離向量。前面幾種的特點(diǎn)與字面意思基本一致,下面著重介紹鏈路狀態(tài)和距離向量算法。鏈路狀態(tài)算法(也稱最短路徑算法)發(fā)送路由信息到互聯(lián)網(wǎng)上所有的結(jié)點(diǎn),然而對于每個路由器,僅發(fā)送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態(tài)的那一部分。距離向量算法(也稱為 Bellman-Ford算法)則要求每個路由器發(fā)送其路由表全部或部分信息,但僅發(fā)送到鄰近結(jié)點(diǎn)上。從本質(zhì)上來說,鏈路狀態(tài)算法將少量更新信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)各處,而距離向量算法發(fā)送大量更新信息至鄰接路由器。由于鏈路狀態(tài)算法收斂更快,因此它在一定程度上比距離向量算法更不易產(chǎn)生路由循環(huán)。但另一方面,鏈路狀態(tài)算法要求比距離向量算法有更強(qiáng)的 CPU能力和更多的內(nèi)存空間,因此鏈路狀態(tài)算法將會在
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