計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)2internet課件

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)2internet課件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)2internet課件2ICMP 報(bào)文ICMP 報(bào)文的種類有兩種，即 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文和 ICMP 詢問報(bào)文。 ICMP 報(bào)文的前 4 個(gè)字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個(gè)字段：即類型、代碼和檢驗(yàn)和。接著的 4 個(gè)字節(jié)的內(nèi)容與 ICMP 的類型有關(guān)。 牛牛文庫(kù)文檔分享4ICMP 報(bào)文ICMP 報(bào)文的種類有兩種，即 ICMP 差3ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文共有 5 種 終點(diǎn)不可達(dá) 源站抑制 時(shí)間超過 參數(shù)問題 改變路由（重定向） 牛牛文庫(kù)文檔分享5ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文共有 5 種 終點(diǎn)不可達(dá) www.n4ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的數(shù)據(jù)字段的內(nèi)容 首部I

2、P 數(shù)據(jù)報(bào)ICMP 的前 8 字節(jié)裝入 ICMP 報(bào)文的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文8字節(jié)收到的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部8字節(jié)ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文IP 數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字段 牛牛文庫(kù)文檔分享6ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的數(shù)據(jù)字段的內(nèi)容 首部IP 數(shù)據(jù)報(bào)I5不應(yīng)發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的幾種情況 對(duì) ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文不再發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。對(duì)第一個(gè)分片的數(shù)據(jù)報(bào)片的所有后續(xù)數(shù)據(jù)報(bào)片都不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。對(duì)具有多播地址的數(shù)據(jù)報(bào)都不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。對(duì)具有特殊地址（如或）的數(shù)據(jù)報(bào)不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。 牛牛文庫(kù)文檔分享7不應(yīng)

3、發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的幾種情況 對(duì) ICMP6ICMP 詢問報(bào)文有四種 回送請(qǐng)求和回答報(bào)文時(shí)間戳請(qǐng)求和回答報(bào)文掩碼地址請(qǐng)求和回答報(bào)文路由器詢問和通告報(bào)文 牛牛文庫(kù)文檔分享8ICMP 詢問報(bào)文有四種 回送請(qǐng)求和回答報(bào)文www.niu7PING (Packet InterNet Groper) PING 用來測(cè)試兩個(gè)主機(jī)之間的連通性。PING 使用了 ICMP 回送請(qǐng)求與回送回答報(bào)文。PING 是應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層 ICMP 的例子，它沒有通過運(yùn)輸層的 TCP 或UDP。 牛牛文庫(kù)文檔分享9PING (Packet InterNet Groper)87.5 因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議7.5.1

4、 有關(guān)路由選擇協(xié)議的幾個(gè)基本概念1. 理想的路由算法算法必須是正確的和完整的。 算法在計(jì)算上應(yīng)簡(jiǎn)單。 算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，這就是說，要有自適應(yīng)性。 算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。 算法應(yīng)是公平的。 算法應(yīng)是最佳的。 牛牛文庫(kù)文檔分享107.5 因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議7.5.1 有關(guān)路由選9代價(jià) 在研究路由選擇時(shí)，需要給每一條鏈路指明一定的代價(jià)。這里“代價(jià)”并不是指“錢”，而是由一個(gè)或幾個(gè)因素綜合決定的一種度量(metric)，如鏈路長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)率、鏈路容量、是否要保密、傳播時(shí)延等，甚至還可以是一天中某一個(gè)小時(shí)內(nèi)的通信量、結(jié)點(diǎn)的緩存被占用的程度、鏈路差錯(cuò)率等。 牛牛文庫(kù)文檔分享11代價(jià) 在研究路

5、由選擇時(shí)，需要給每一條鏈路指明一定的代價(jià)。10最佳路由 不存在一種絕對(duì)的最佳路由算法。所謂“最佳”只能是相對(duì)于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。實(shí)際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的算法。 路由選擇是個(gè)非常復(fù)雜的問題它是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果。路由選擇的環(huán)境往往是不斷變化的，而這種變化有時(shí)無法事先知道。 牛牛文庫(kù)文檔分享12最佳路由 不存在一種絕對(duì)的最佳路由算法。www.niuw11從路由算法 的自適應(yīng)性考慮靜態(tài)路由選擇策略即非自適應(yīng)路由選擇，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單和開銷較小，但不能及時(shí)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。 動(dòng)態(tài)路由選擇策略即自適應(yīng)路由選擇，其特點(diǎn)是能較好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，但實(shí)

6、現(xiàn)起來較為復(fù)雜，開銷也比較大。 牛牛文庫(kù)文檔分享13從路由算法 的自適應(yīng)性考慮靜態(tài)路由選擇策略即非自適應(yīng)122. 分層次的路由選擇協(xié)議因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議。因特網(wǎng)的規(guī)模非常大。如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時(shí)間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會(huì)使因特網(wǎng)的通信鏈路飽和。許多單位不愿意外界了解自己?jiǎn)挝痪W(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內(nèi)部的事情），但同時(shí)還希望連接到因特網(wǎng)上。 牛牛文庫(kù)文檔分享142. 分層次的路由選擇協(xié)議因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)13自治系統(tǒng)(autonomous system) 因

7、特網(wǎng)將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)劃分為許多較小的自治系統(tǒng) AS。一個(gè)自治系統(tǒng)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，其最重要的特點(diǎn)就是自治系統(tǒng)有權(quán)自主地決定在本系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)采用何種路由選擇協(xié)議。 一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)都屬于一個(gè)行政單位(例如，一個(gè)公司，一所大學(xué)，政府的一個(gè)部門，等等)來管轄。 一個(gè)自治系統(tǒng)的所有路由器在本自治系統(tǒng)內(nèi)都必須是連通的。 牛牛文庫(kù)文檔分享15自治系統(tǒng)(autonomous system) 因特網(wǎng)將14因特網(wǎng)有兩大類路由選擇協(xié)議 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP 和 OSPF 協(xié)議。外

8、部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個(gè)自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是 BGP-4。 牛牛文庫(kù)文檔分享16因特網(wǎng)有兩大類路由選擇協(xié)議 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (In15R1H1H2內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（例如，RIP）自治系統(tǒng) A自治系統(tǒng) B自治系統(tǒng) CIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（例如，OSPF）外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（例如，B

9、GP-4）IGPR3R2自治系統(tǒng)和內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 牛牛文庫(kù)文檔分享17R1H1H2內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議自治系統(tǒng) A自治系統(tǒng) B自治系統(tǒng)16因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP：具體的協(xié)議有多種，如 RIP 和 OSPF 等。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP：目前使用的協(xié)議就是 BGP。 牛牛文庫(kù)文檔分享18因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP：具體的協(xié)議有177.5.2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 RIP (Routing Information Protocol)1. 工作原理路由信息協(xié)議 RIP 是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP中最先得到廣泛使用的協(xié)議。RIP 是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議。RIP

10、 協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器都要維護(hù)從它自己到其他每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄。 牛牛文庫(kù)文檔分享197.5.2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 RIP (Routing 18“距離”的定義 從一路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為 1。從一個(gè)路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為所經(jīng)過的路由器數(shù)加 1。RIP 協(xié)議中的“距離”也稱為“跳數(shù)”(hop count)，因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)路由器，跳數(shù)就加 1。 牛牛文庫(kù)文檔分享20“距離”的定義 從一路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為 19“距離”的定義 RIP 認(rèn)為一個(gè)好的路由就是它通過的路由器的數(shù)目少，即“距離短”。RIP 允許一條路徑最多只能包含 15 個(gè)路由器。“距離

11、”的最大值為16 時(shí)即相當(dāng)于不可達(dá)?？梢?RIP 只適用于小型互聯(lián)網(wǎng)。RIP 不能在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間同時(shí)使用多條路由。RIP 選擇一個(gè)具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕還存在另一條高速(低時(shí)延)但路由器較多的路由。 牛牛文庫(kù)文檔分享21“距離”的定義 RIP 認(rèn)為一個(gè)好的路由就是它通過的路由20RIP 協(xié)議的三個(gè)要點(diǎn) 僅和相鄰路由器交換信息。 交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 按固定的時(shí)間間隔交換路由信息，例如，每隔 30 秒。 牛牛文庫(kù)文檔分享22RIP 協(xié)議的三個(gè)要點(diǎn) 僅和相鄰路由器交換信息。 www21路由表的建立 路由器在剛剛開始工作時(shí)，只知道到直接連接的網(wǎng)

12、絡(luò)的距離（此距離定義為1）。以后，每一個(gè)路由器也只和數(shù)目非常有限的相鄰路由器交換并更新路由信息。經(jīng)過若干次更新后，所有的路由器最終都會(huì)知道到達(dá)本自治系統(tǒng)中任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最短距離和下一跳路由器的地址。RIP 協(xié)議的收斂(convergence)過程較快，即在自治系統(tǒng)中所有的結(jié)點(diǎn)都得到正確的路由選擇信息的過程。 牛牛文庫(kù)文檔分享23路由表的建立 路由器在剛剛開始工作時(shí)，只知道到直接連接的222. 距離向量算法收到相鄰路由器（其地址為 X）的一個(gè) RIP 報(bào)文：(1) 先修改此 RIP 報(bào)文中的所有項(xiàng)目：將“下一跳”字段中的地址都改為 X，并將所有的“距離”字段的值加 1。(2) 對(duì)修改后的 RIP

13、 報(bào)文中的每一個(gè)項(xiàng)目，重復(fù)以下步驟：若項(xiàng)目中的目的網(wǎng)絡(luò)不在路由表中，則將該項(xiàng)目加到路由表中。 否則 若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的，則將收到的項(xiàng)目替換原路由表中的項(xiàng)目。 否則 若收到項(xiàng)目中的距離小于路由表中的距離，則進(jìn)行更新，否則，什么也不做。(3) 若 3 分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表，則將此相鄰路由器記為不可達(dá)的路由器，即將距離置為16（距離為16表示不可達(dá)）。(4) 返回。 牛牛文庫(kù)文檔分享242. 距離向量算法收到相鄰路由器（其地址為 X）的一個(gè) 23路由器之間交換信息 RIP協(xié)議讓互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換路由信息，并不斷更新其路由表，使得從每一個(gè)

14、路由器到每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的路由都是最短的（即跳數(shù)最少）。雖然所有的路由器最終都擁有了整個(gè)自治系統(tǒng)的全局路由信息，但由于每一個(gè)路由器的位置不同，它們的路由表當(dāng)然也應(yīng)當(dāng)是不同的。 牛牛文庫(kù)文檔分享25路由器之間交換信息 RIP協(xié)議讓互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器都和241 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 一開始，各路由表只有到相鄰路由器的信息網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 1“4”表示“從本路由器到網(wǎng) 4”“1”表示“距離是 1”“”表示“直接交付” 牛牛文庫(kù)文檔分享261 1 FEDCBA5 1 2 1 3251 1 2 1

15、3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網(wǎng) 1，距離是 2，經(jīng)過 A。” 牛牛文庫(kù)文檔分享271 1 FEDCBA5 1 2 1 3261 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng)

16、3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說：“我到網(wǎng) 2 的距離是 1。”因此 B 現(xiàn)在也可以到網(wǎng) 2，距離是 2，經(jīng)過 A?！?牛牛文庫(kù)文檔分享281 1 FEDCBA5 1 2 1 3271 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說：“我到網(wǎng) 3 的距離

17、是 1?！钡?B 沒有必要繞道經(jīng)過路由器 A再到達(dá)網(wǎng) 3，因此這一項(xiàng)目不變。 牛牛文庫(kù)文檔分享291 1 FEDCBA5 1 2 1 3281 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 說：“我到網(wǎng) 4 的距離是 1?！钡?B 沒有必要繞道經(jīng)過路由器 C再到達(dá)網(wǎng) 4，因此這一項(xiàng)目不變。 牛牛文庫(kù)文檔分享301 1 FEDCBA5 1 2 1 329

18、1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 說：“我到網(wǎng) 6 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網(wǎng) 6，距離是 2，經(jīng)過 C?！?牛牛文庫(kù)文檔分享311 1 FEDCBA5 1 2 1 330最終所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 2 1 3 1 4 2 B5 2 E6 3 B1 1 2 2 A3 2 A4 3 A5 1 6 2

19、F1 2 E2 2 D3 3 C4 2 C5 1 6 1 1 3 B2 3 B3 2 B4 1 5 2 F6 1 網(wǎng) 2網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 41 2 A2 1 3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 A2 2 A3 1 4 1 5 3 C6 2 C 牛牛文庫(kù)文檔分享32最終所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 31RIP 協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn) RIP 存在的一個(gè)問題是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，要經(jīng)過比較長(zhǎng)的時(shí)間才能將此信息傳送到所有的路由器。 RIP 協(xié)議最大的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，開銷較小。RIP 限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，它能使用的最大距離為 15（16 表示不可達(dá)）。路由器之間交換的路由信息

20、是路由器中的完整路由表，因而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，開銷也就增加。 牛牛文庫(kù)文檔分享33RIP 協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn) RIP 存在的一個(gè)問題是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)32R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2正常情況1 1 1 2 R1R1 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 1，是直接交付。”“1”表示“從本路由器到網(wǎng) 1”“1”表示“距離是 1”“”表示“直接交付” 牛牛文庫(kù)文檔分享34R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2正1 1 1 2 R33R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2正常情況1 1 1 2 R1R2 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 2，是經(jīng)過 R1。”“1”表示“從本路由器到網(wǎng) 1”“2”表示“距離是 2”“R1”表示經(jīng)過 R1 牛牛文庫(kù)文檔分

21、享35R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2正1 1 1 2 R34R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 16 （表示無法到達(dá)）， 是直接交付。”但 R2 在收到 R1 的更新報(bào)文之前，還發(fā)送原來的報(bào)文，因?yàn)檫@時(shí) R2 并不知道 R1 出了故障。 牛牛文庫(kù)文檔分享36R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 35R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 收到 R2 的更新報(bào)文后，誤認(rèn)為可經(jīng)過 R2 到達(dá)

22、網(wǎng)1，于是更新自己的路由表，說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 3，下一跳經(jīng)過 R2”。然后將此更新信息發(fā)送給 R2。1 3 R2 牛牛文庫(kù)文檔分享37R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 36R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R2 以后又更新自己的路由表為“1, 4, R1”，表明 “我到網(wǎng) 1 距離是 4，下一跳經(jīng)過 R1”。 1 3 R21 4 R1 牛牛文庫(kù)文檔分享38R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 37R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正

23、常情況1 1 1 16 1 3 R21 5 R21 16 R21 2 R11 2 R11 4 R11 16 R1這樣不斷更新下去，直到 R1 和 R2 到網(wǎng) 1 的距離都增大到 16 時(shí)，R1 和 R2 才知道網(wǎng)1是不可達(dá)的。 這就是好消息傳播得快，而壞消息傳播得慢。網(wǎng)絡(luò)出故障的傳播時(shí)間往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間(例如數(shù)分鐘)。這是 RIP 的一個(gè)主要缺點(diǎn)。 牛牛文庫(kù)文檔分享39R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 381979年，距離-向量算法被鏈路狀態(tài)路由算法所代替原因：距離-向量路由算法沒有考慮物理線路的帶寬存在慢收斂問題：路由器不可能得到有關(guān)全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及狀態(tài)，算法只是在相

24、鄰路由器之間交換的部分路由信息。路由更新消息對(duì)每個(gè)目的地都有相應(yīng)的項(xiàng)，該更新消息的大小與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模成正比，同時(shí)距離向量算法要求所有的節(jié)點(diǎn)都參加，交換的信息量是非常巨大的。7.5.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 OSPF (Open Shortest Path First) 牛牛文庫(kù)文檔分享401979年，距離-向量算法被鏈路狀態(tài)路由算法所代替7.5397.5.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 OSPF (Open Shortest Path First)1. OSPF 協(xié)議的基本特點(diǎn)“開放”表明 OSPF 協(xié)議不是受某一家廠商控制，而是公開發(fā)表的?！白疃搪窂絻?yōu)先”是因?yàn)槭褂昧?Dijkstra 提出的最短路徑算法SPFOSP

25、F 只是一個(gè)協(xié)議的名字，它并不表示其他的路由選擇協(xié)議不是“最短路徑優(yōu)先”。是分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議。 牛牛文庫(kù)文檔分享417.5.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 OSPF (Open Sh40三個(gè)要點(diǎn) 向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方法是洪泛法。發(fā)送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息?！版溌窢顟B(tài)”就是說明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量”(metric)。 只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。 牛牛文庫(kù)文檔分享42三個(gè)要點(diǎn) 向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方41鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(link-state

26、 database) 由于各路由器之間頻繁地交換鏈路狀態(tài)信息，因此所有的路由器最終都能建立一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際上就是全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，它在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的（這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步）。OSPF 的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)能較快地進(jìn)行更新，使各個(gè)路由器能及時(shí)更新其路由表。OSPF 的更新過程收斂得快是其重要優(yōu)點(diǎn)。 牛牛文庫(kù)文檔分享43鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(link-state database42OSPF 的區(qū)域(area) 為了使 OSPF 能夠用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò)，OSPF 將一個(gè)自治系統(tǒng)再劃分為若干個(gè)更小的范圍，叫作區(qū)域。每一個(gè)區(qū)域都有一個(gè) 32 bit 的區(qū)域標(biāo)識(shí)符（用點(diǎn)分十進(jìn)制表示）。

27、區(qū)域也不能太大，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過 200 個(gè)。 牛牛文庫(kù)文檔分享44OSPF 的區(qū)域(area) 為了使 OSPF 能夠用于43自治系統(tǒng) ASOSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網(wǎng) 8網(wǎng) 6網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1網(wǎng) 7區(qū)域 網(wǎng) 4網(wǎng) 5R8 牛牛文庫(kù)文檔分享45自治系統(tǒng) ASOSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域 區(qū)域 0.44劃分區(qū)域 劃分區(qū)域的好處就是將利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個(gè)區(qū)域而不是整個(gè)的自治系統(tǒng)，這就減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的通信量。在一個(gè)區(qū)域內(nèi)部的路由器只知道本區(qū)域的完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，而不知道其他區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓

28、撲的情況。OSPF 使用層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。在上層的區(qū)域叫作主干區(qū)域(backbone area)。主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符規(guī)定為。主干區(qū)域的作用是用來連通其他在下層的區(qū)域。 牛牛文庫(kù)文檔分享46劃分區(qū)域 劃分區(qū)域的好處就是將利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息45自治系統(tǒng) AS主干路由器區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網(wǎng) 8網(wǎng) 6網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1網(wǎng) 7區(qū)域 網(wǎng) 4網(wǎng) 5R8 牛牛文庫(kù)文檔分享47自治系統(tǒng) AS主干路由器區(qū)域 區(qū)域 0.046自治系統(tǒng) AS區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網(wǎng) 8網(wǎng) 6網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1網(wǎng) 7

29、區(qū)域 網(wǎng) 4網(wǎng) 5R8 牛牛文庫(kù)文檔分享48自治系統(tǒng) AS區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 47OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送 OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送，可見 OSPF 的位置在網(wǎng)絡(luò)層。OSPF 構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)很短。這樣做可減少路由信息的通信量。數(shù)據(jù)報(bào)很短的另一好處是可以不必將長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送。分片傳送的數(shù)據(jù)報(bào)只要丟失一個(gè)，就無法組裝成原來的數(shù)據(jù)報(bào)，而整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)就必須重傳。 牛牛文庫(kù)文檔分享49OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送 OSPF 不用 UD48OSPF 的其他特點(diǎn) OSPF 對(duì)不同的鏈路可根據(jù) IP 分組的不同服務(wù)類型 TOS 而設(shè)置成不同的代價(jià)。因此，OS

30、PF 對(duì)于不同類型的業(yè)務(wù)可計(jì)算出不同的路由。如果到同一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)有多條相同代價(jià)的路徑，那么可以將通信量分配給這幾條路徑。這叫作多路徑間的負(fù)載平衡。支持可變長(zhǎng)度的子網(wǎng)劃分和無分類編址 CIDR。每一個(gè)鏈路狀態(tài)都帶上一個(gè) 32 bit 的序號(hào)，序號(hào)越大狀態(tài)就越新。 牛牛文庫(kù)文檔分享50OSPF 的其他特點(diǎn) OSPF 對(duì)不同的鏈路可根據(jù) IP49IP 數(shù)據(jù)報(bào)OSPF 分組 IP數(shù)據(jù)報(bào)首部OSPF 分組OSPF 分組首部類型 1 至類型 5 的 OSPF 分組24 字節(jié)081631版 本路 由 器 標(biāo) 識(shí) 符類 型分 組 長(zhǎng) 度檢 驗(yàn) 和鑒 別比特鑒 別區(qū) 域 標(biāo) 識(shí) 符鑒 別 類 型 牛牛文庫(kù)文檔分

31、享51IP 數(shù)據(jù)報(bào)OSPF 分組 IP數(shù)據(jù)報(bào)首部OSPF 分組502. OSPF 的五種分組類型 類型1，問候(Hello)分組。類型2，數(shù)據(jù)庫(kù)描述(Database Description)分組。類型3，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求(Link State Request)分組。類型4，鏈路狀態(tài)更新(Link State Update)分組， 用洪泛法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。類型5，鏈路狀態(tài)確認(rèn)(Link State Acknowledgment) 分組。 牛牛文庫(kù)文檔分享522. OSPF 的五種分組類型 類型1，問候(Hello51OSPF的基本操作 問候問候數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)庫(kù)描述鏈路狀態(tài)請(qǐng)

32、求鏈路狀態(tài)更新鏈路狀態(tài)確認(rèn)確定可達(dá)性達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)的同步新情況下的同步 牛牛文庫(kù)文檔分享53OSPF的基本操作 問候問候數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)庫(kù)描52OSPF 使用的是可靠的洪泛法 t更新報(bào)文ACK報(bào)文RRRRt1t2t3t4 牛牛文庫(kù)文檔分享54OSPF 使用的是可靠的洪泛法 t更新報(bào)文ACK報(bào)文RR53 基本功能：OSPF算法要求每個(gè)路由器都有整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔⒚總€(gè)路由器都要測(cè)量所有鄰居節(jié)點(diǎn)的狀態(tài) ,定期把鏈路狀態(tài)信息傳播給所有其他路由器 牛牛文庫(kù)文檔分享55 牛牛文庫(kù)文檔分享54鏈路狀態(tài)路由選擇基本工作過程發(fā)現(xiàn)鄰居結(jié)點(diǎn)測(cè)量到鄰居結(jié)點(diǎn)的線路開銷構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文廣播鏈路-狀態(tài)報(bào)文計(jì)算新路由

33、牛牛文庫(kù)文檔分享56鏈路狀態(tài)路由選擇基本工作過程 55該算法涉及問題:如何保存整個(gè)路由器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息?如何測(cè)試與之直接相連的鄰居節(jié)點(diǎn)狀態(tài) ?測(cè)量狀態(tài)時(shí)是否要考慮負(fù)載因素 ? 如何進(jìn)行鏈路狀態(tài)信息的分發(fā) ? 牛牛文庫(kù)文檔分享57該算法涉及問題: 牛牛文庫(kù)文檔56發(fā)現(xiàn)鄰居結(jié)點(diǎn)：當(dāng)某個(gè)路由器啟動(dòng)后，它要做的第一件事是要知道它的鄰居是誰(shuí)。這可以通過向其鄰居發(fā)送問候(hello)報(bào)文來實(shí)現(xiàn)。路由器通過鄰居結(jié)點(diǎn)返回的應(yīng)答報(bào)文就可以知道它是誰(shuí)。測(cè)量線路開銷：鏈路狀態(tài)路由算法要求每個(gè)路由器知道它到鄰居結(jié)點(diǎn)的延遲或延遲的估計(jì)值。獲得線路延遲的最直接方式就是發(fā)送一個(gè)要求對(duì)方立即響應(yīng)的特殊的回應(yīng)(Echo)報(bào)文，

34、通過計(jì)算來回延遲再除以2，就可以得到一個(gè)可靠的延遲估計(jì)值。 牛牛文庫(kù)文檔分享58發(fā)現(xiàn)鄰居結(jié)點(diǎn)：當(dāng)某個(gè)路由器啟動(dòng)后，它要做的第一件事是要知57構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文：一旦路由器獲取到所有鄰居結(jié)點(diǎn)的延遲，下一步就是構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文中包含構(gòu)造該報(bào)文的路由器標(biāo)識(shí)以及到每個(gè)鄰居結(jié)點(diǎn)的延遲構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文定期進(jìn)行當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大的變化時(shí)（如線路斷開或重新連通、鄰居結(jié)點(diǎn)故障或恢復(fù)等情況）就構(gòu)造新的鏈路-狀態(tài)報(bào)文 牛牛文庫(kù)文檔分享59構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文：一旦路由器獲取到所有鄰居結(jié)點(diǎn)的延遲，58圖1：構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文A序號(hào)生存時(shí)間B4F5ABCDEF42378516B序號(hào)生存時(shí)間A4C2E6C序號(hào)生存時(shí)間B2D3

35、F1D序號(hào)生存時(shí)間C3E7E序號(hào)生存時(shí)間A5C1F8F序號(hào)生存時(shí)間B6D7E8(a) 子網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(b) 鏈路-狀態(tài)報(bào)文 牛牛文庫(kù)文檔分享60圖1：構(gòu)造鏈路-狀態(tài)報(bào)文A序號(hào)生存時(shí)間B4F5ABCDE59廣播鏈路-狀態(tài)報(bào)文：如何可靠地將鏈路-狀態(tài)報(bào)文廣播到網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器上泛洪式路由算法為了控制重復(fù)報(bào)文的數(shù)量，在每個(gè)鏈路-狀態(tài)報(bào)文中加上一個(gè)序號(hào)，該序號(hào)在每次廣播新的鏈路-狀態(tài)報(bào)文時(shí)加1。每個(gè)路由器記錄它所接收過的鏈路狀態(tài)報(bào)文中的信息對(duì)（源路由器，序號(hào)），當(dāng)路由器接收到一個(gè)鏈路狀態(tài)報(bào)文時(shí)，先查看一下該報(bào)文是否已收到過。如果路由器已收到過該報(bào)文，它就將新接收到的報(bào)文的序號(hào)與路由器記錄的最大序號(hào)進(jìn)行比較。如果前者小于或等于后者，則說明該報(bào)文是重