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  • 路由选择

    千次阅读 2018-05-27 21:49:04
    网络节点在收到一个分组后,要确定向下一节点传送的路径,这就是路由选择。在数据报方式中网络节点要为每个分组路由做出选择;而在虚电路方式中,只需在连接建立时确定路由。确定路由选择的策略称路由算法。设计路由...

    通信子网络源节点和目的节点提供了多条传输路径的可能性。网络节点在收到一个分组后,要确定向下一节点传送的路径,这就是路由选择。在数据报方式中网络节点要为每个分组路由做出选择;而在虚电路方式中,只需在连接建立时确定路由。确定路由选择的策略称路由算法。设计路由算法时要考虑诸多技术要素。首先是路由算法所基于的性能指标,一种是选择最短路由,一种是选择最优路由;其次要考虑通信子网是采用虚电路还是数据报方式;其三,是采用分布式路由算法,即每节点均为到达的分组选择下一步的路由,还是采用集中式路由算法,即由中央点或始发节点来决定整个路由;其四,要考虑关于网络拓扑,流量和延迟等网络信息的来源;最后,确定是采用动态路由选择策略,还是选择静态路由选择策略。

    静态路由

    静态路由选择策略不用测量也无须利用网络信息,这种策略按某种固定规则进行路由选择。其中还可分为泛射路由选择、固定路由选择和随机路由选择三种算法。(1)泛射路由选择法:这是一种最简单的路由算法。一个网络节点从某条线路收到一个分组后,再向除该条线路外的所有线路重复发送收到的分组。结果,最先到达目的节点的一个或若干个分组肯定经过了最短的路线,而且所有可能的路径都被同时尝试过。这种方法可用于诸如军事网络等强壮性要求很高的场合,即使有的网络节点遭到破坏,只要源、目间有一条信道存在则泛射路由选择仍能保证数据的可靠传送。另外,这种方法也可用于将一条分组从数据源传送到所有其它节点的广播式数据交换中,它还可用来进行网络的最短传输延迟的测试。(2)固定路由选择:这是一种使用较多的简单算法。每个网络节点存储一张表格,表格中每一项记录对应着某个目的节点或链路。当一个分组到达某节点时,该节点只要根据分组的地址信息便可从固定的路由表中查出对应的目的节点及所应选择的下一节点。固定路由选择法的优点是简便易行,在负载稳定,拓扑结构变化不大的网络中运行效果很好。它的缺点是灵活性差,无法应付网络中发生的阻塞和故障。

    (3)随机路由选择:在这种方法中,收到分组的节点,在所有与之相邻的节点中为分组随机选择一个出路节点。方法虽然简单,也较可靠,但实际路由不是最佳路由,增加了不必要的负担,而且分组传输延迟也不可预测,故此法应用不广。

    动态路由

    节点路由选择要依靠网络当前的状态信息来决定的策略称动态路由选择策略,这种策略能较好地适应网络流量拓扑结构的变化,有利于改善网络的性能。但由于算法复杂,会增加网络的负担,有时会因反应太快引起振荡或反应太慢不起作用。独立路由选择、集中路由选择和分布路由选择是三种动态路由选择策略的具体算法。(1)独立路由选择:在这类路由算法中,节点仅根据自己搜到的有关信息作出路由选择的决定,与其它节点不交换路由选择信息,虽然不能正确确定距离节点较远的路由选择,但还是能较好地适应网络流量拓扑结构的变化。一种简单的独立路由选择算法是Baran在1964年提出的热土豆(HotPotato)算法。当一个分组到来时,节点必须尽快脱手,将其放入输出列最短的方向上排队,而不管该方向通向何方。(2)集中路由选择:集中路由选择也象固定路由选择一样,在每个节点上存储一张路由表。不同的是,固定路由选择算法中的节点路由表手工制作,而在集中路由选择算法中的节点路由表由路由控制中心RCC(RoutingControlCenter)定时根据网络状态计算、生成并分送各相应节点。由于RCC利用了整个网络的信息,所以得到的路由选择是完美的,同时也减轻了各节点计算路由选择的负担。(3)分布路由选择:采用分布路由选择算法的网络,所有节点定期地与其每个相邻节点交换路由选择信息。每个节点均存储一张以网络中其它每个节点索引路由选择表,网络中每个节点占用表中一,每一又分为两个部分,即所希望使用的到目的节点的输出线路和估计到目的节点所需要的延迟距离。度量标准可以是毫秒或链路段数、等待的分组数、剩余的线路和容量等。对于延迟节点可以直接发送一个特殊的称作“回声”(echo)的分组,接收该分组的节点将其加上时间标记后尽快送回,这样便可测出延迟。有了以上信息,节点可由此确定路由选择

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  • 路由选择工具

    2018-05-16 09:47:46
    路由选择工具,介绍配置路由策略中可以选择的几个工具,
  • 路由控制和路由选择

    2013-06-09 09:45:46
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  • 路由选择算法

    2012-09-11 10:40:23
    路由选择算法 第4章_路由选择算法 路由选择算法
  • 路由选择、路由协议与路由算法

    千次阅读 2019-01-12 16:12:28
    路由选择、路由协议与路由算法 文章转自:https://blog.csdn.net/a1414345/article/details/72579410 什么是路由选择 百科的说法: 路由选择是指选择通过互连网络从源节点向目的节点传输信息的通道,而且信息至少...

    路由选择、路由协议与路由算法

    文章转自:https://blog.csdn.net/a1414345/article/details/72579410

    什么是路由选择

    百科的说法:

    路由选择是指选择通过互连网络从源节点向目的节点传输信息的通道,而且信息至少通过一个中间节点。

    我的理解:路由选择的目的就是为 IP 数据包选择出一条合适的路。

    什么是路由协议

    百科的说法:

    路由协议是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。

    我的理解:路由协议规定了 IP数据报在网络中存储和转发的方式。

    什么是路由算法

    百科的说法:

    路由算法是提高路由协议功能,尽量减少路由时所带来开销的算法。

    我的理解:路由算法就是根据度量标准,从众多路径中高效地选择出最佳路由路径。

    上面三个到底有什么不可描述的联系

    下面观点纯属个人理解,如有不对还望指出。

    三者之间的关系:

    总的来说:路由选择依赖于各种路由协议,而各种路由协议又依赖于路由算法。
    各种路由协议之间采取不同的路由算法进行路由选择。

    现在说点人话:我们可以把路由选择看做要干一件什么一样的事情,而路由协议规定了我们按照什么样的方式去完成这件事情,而路由算法则具体的如何去做这件事情。拿生活中的一个例子来说:

    小明要做一件事情,这件事情就是去上学,此时选一种合适的方式去上学就是路由选择。而从家里出发到学校的过程,有不同路径和不同的交通方式,此时路由协议可以看做我们要进行去上学这件事情的大方向,比如说直走,右转,左转等。而路由算法则具体的描述了如何完成这件事情,我首先应该步行五分钟,然后坐公交车从哪个方向,做那一路公交车和走哪一条街,具体高效快速的到达学校相当于路由算法。

    常见路由协议

    按应用应用范围的不同,路由协议可分为两类:

    在一个AS(Autonomous System,自制系统)内的路由协议称为内部网关协议(Interior gateway protocol),AS之间的路由协议称为外部网关协议(Exterior gateway protocol)。

    正在使用的内部网关协议:

    • RIP(Routing Information Protocol):基于距离矢量(DV)的路由协议,以路由跳数作为计数单位的路由协议,适用于比较小的网络环境。
    • IGRP(Interior Gateway Routing Protocol):一种基于距离向量型的内部网关协议。
    • EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):增强内部网关路由协议,结合了链路状态(LS)和距离矢量(DV)型路由选择协议的Cisco专用协议
    • IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System):中间系统到中间系统路由协议,最初是ISO为CLNP(Connection Less Network Protocol,无连接网络协议)设计的一种动态路由协议。
    • OSPF(Open Shortest Path First):开放式最短路径优先。是对链路状态路由(LS)协议的一种实现,隶属内部网关协议(IGP),故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法(Dijkstra)被用来计算最短路径树。

    外部网关协议:

    • EGP (Exterior Gateway Protocol):是AS之间使用的路由协议,由于EGP存在很多的局限性,IETF边界网关协议工作组制定了标准的边界网关协议(BGP),当前被广泛使用。
    • BGP 边界网关协议

    路由算法

    路由协议根据路由算法生成路由表并选择最佳路径进行转发数据包。

    算法的设计目标:

    • 最优化
    • 简洁性
    • 坚固性
    • 快速收敛
    • 灵活性

    路由算法主要分以下两类:

    • 总体式路由算法:每个路由器都拥有网络中其他路由器的全部信息,以及网络的流量状态。也叫LS (链路状态)算法。
    • 分散式路由算法:每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息,没有网络中每个路由器的信息。也叫DV (距离向量)算法。

    LS算法

    链路状态算法(也称最短路径算法)发送路由信息到互联网上所有的结点,对于每个路由器,仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。

    采用LS算法时,每个路由器必须遵循以下步骤:

    1、确认在物理上与之相连的路由器并获得它们的IP地址。当一个路由器开始工作后,它首先向整个网络发送一个“HELLO”分组数据包。每个接收到数据包的路由器都将返回一条消息,其中包含它自身的IP地址。

    2、测量相邻路由器的延时(或者其他重要的网络参数,比如平均流量)。为做到这一点,路由器向整个网络发送响应分组数据包。每个接收到数据包的路由器返回一个应答分组数据包。将路程往返时间除以2,路由器便可以计算出延时。(路程往返时间是网络当前延迟的量度,通过一个分组数据包从远程主机返回的时间来测量。)该时间包括了传输和处理两部分的时间——也就是将分组数据包发送到目的地的时间以及接收方处理分组数据包和应答的时间。

    3、向网络中的其他路由器广播自己的信息,同时也接收其他路由器的信息。
    在这一步中,所有的路由器共享它们的知识并且将自身的信息广播给其他每一个路由器。这样,每一个路由器都能够知道网络的结构以及状态。

    4、使用一个合适的算法,确定网络中两个节点之间的最佳路由。

    在这一步中,路由器选择通往每一个节点的最佳路由。它们使用一个算法来实现这一点,如Dijkstra最短路径算法。在这个算法中,一个路由器通过收集到的其他路由器的信息,建立一个网络图。这个图描述网络中的路由器的位置以及它们之间的链接关系。每个链接都有一个数字标注,称为权值或成本。这个数字是延时和平均流量的函数,有时它仅仅表示节点间的跃点数。例如,如果一个节点与目的地之间有两条链路,路由器将选择权值最低的链路。

    DV算法

    距离向量算法(也称为Bellman-Ford算法)则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息,但仅发送到邻近结点上。从本质上来说,链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处,而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。由于链路状态算法收敛更快,因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面,链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间,因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。

    Dijkstra算法执行下列步骤:

    1、路由器建立一张网络图,并且确定源节点和目的节点,我们设为V1和V2。然后路由器建立一个矩阵,称为“邻接矩阵”。在这个矩阵中,各矩阵元素表示权值。例如,[i, j]是节点Vi与Vj之间的链路权值。如果节点Vi与Vj之间没有链路直接相连,它们的权值设为“无穷大”。

    2、路由器为网路中的每一个节点建立一组状态记录。此记录包括三个字段:
    前序字段——表示当前节点之前的节点。
    长度字段——表示从源节点到当前节点的权值之和。
    标号字段——表示节点的状态。每个节点都处于一个状态模式:“永久”或“暂时”。

    3、路由器初始化(所有节点的)状态记录集参数,将它们的长度设为“无穷大”,标号设为“暂时”。

    4、路由器设置一个T节点。例如,如果设V1是源T节点,路由器将V1的标号更改为“永久”。当一个标号更改为“永久”后,它将不再改变。一个T节点仅仅是一个代理而已。

    5、路由器更新与源T节点直接相连的所有暂时性节点的状态记录集。

    6、路由器在所有的暂时性节点中选择距离V1的权值最低的节点。这个节点将是新的T节点。

    7、如果这个节点不是V2(目的节点),路由器则返回到步骤5。

    8、如果节点是V2,路由器则向前回溯,将它的前序节点从状态记录集中提取出来,如此循环,直到提取到V1为止。这个节点列表便是从V1到V2的最佳路由。

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  • VLAN 间路由选择

    2019-01-09 15:09:07
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  • 路由选择算法 路由选择的工作是:确定从发送方到接收方通过路由器网络的好路径(等价为路由) 路由选择算法的工作是:给定一组路由器以及连接路由器的链路,路由选择算法要找到一条从源路由器到目的路由器的“好”...

    路由选择算法

    路由选择的工作是:确定从发送方到接收方通过路由器网络的好路径(等价为路由)

    路由选择算法的工作是:给定一组路由器以及连接路由器的链路,路由选择算法要找到一条从源路由器到目的路由器的“好”路径。通常一条好路径指具有最低费用的路径。(实际还要考虑现实世界中的策略之类的问题,如属于组织Y的路由器X不应转发任何来源于组织Z网络的分组之类的规则。)

    如下图为计算机网络的抽象模型,显然需要使用来进行描述,路由选择算法就是找到源到目的的最低费用路径

     路由选择算法的分类

    根据算法是全局式还是分散式进行分类

    全局式路由选择算法:用全局性网络知识计算最低费用路径。即该算法以所有结点之间的连通性及所有链路的费用为输入

    分散式路由选择算法:以迭代、分布式的方式计算出最低费用路径。即每个结点仅有与其直接相连链路的费用高知识即可开始。

    根据算法是静态的还是动态的进行分类可以分为静态路由选择算法动态路由选择算法

    根据时负载敏感还是负载迟钝进行分类可以分为负载敏感算法负载迟钝算法

    链路状态算法(LS算法)

    链路状态算法是全局式路由选择算法,网络拓扑和所有的链路费用已知,可以用作LS算法的输入。实践中通过让每个结点向网络中所有其他结点广播链路状态分组(包含所连接的链路特征和费用),使所有结点具有了该网络的等同的、完整的视图。于是每个节点都能够像其他结点一样,运行LS算法并计算出相同的最低费用路径集合。

    LS算法其实就是图算法中经典的Dijkstra算法:

    定义如下几个记号:

    Dijkstra算法为: 

     当LS算法终止时,对于每个结点,我们都得到从源节点沿着它的最低费用路径的前一结点。对于每个前一结点,我们又有它的前一结点,以此方式我们可以构建从源结点到所有目的结点的完整路径。

    距离向量算法(DV算法)

    DV算法是分散式路由选择算法是一种迭代的、一步的和分布式的算法。分布式是因为每个结点都要从一个或多分直接相连邻居接受某些信息,执行计算,然后将其计算结果分发给邻居。迭代的是因为此过程一直要持续到邻居之间无更多信息要交换为止。异步的是因为它不要求所有节点相互之间步伐一致地操作。

    LS与DV路由选择算法的比较

    在DV算法中,每个结点仅与它的直接相连的邻居交谈,但它为其邻居提供了从它自己到网络中(它所知道的)所有其他结点的最低费用估计。  在LS算法中,每个结点(经广播)与所有其他结点交谈,但它仅告诉它们与它直接相连链路的费用。

     通过对比以下属性总结比较LS和DV算法:N是结点(路由器)的集合,E是边(链路)的集合

    报文复杂性:LS算法要求每个结点都知道网络中每条链路的费用,这就需要发送O(|N||E|)个报文。而且无论何时一条链路的费用改变时,必须向所有结点发送新的链路费用。DV算法要求在每次迭代时,在两个直接相连邻居之间交换报文,当链路费用改变时,DV算法仅当在新的链路费用导致与该链路相连结点的最低费用路径发生改变时,才传播已改变的链路费用。

    收敛速度:LS算法的实现是一个要求O(|N||E|)个报文的O(|N|^2)算法。 DV算法收敛较慢,且在收敛时会遇到路由选择环路。甚至还会遭遇无穷级数的问题。

    健壮性:LS结点由于仅计算自己的转发表,所以在某种程度上是分离的,提供了一定程度健壮性。而DV算法中一个结点的计算会传递给它的邻居,然后在下次迭代时再简介地传递给邻居的邻居,在这种情况下,DV算法中一个不正确的结点计算值会扩散到整个网络。

    总之,两个算法没有一个是明显的赢家,他们的确都在因特网中得到了应用。

    层次路由选择

    上面两种算法中,随着路由器数目增多,涉及路由选择信息的计算、存储以及通信的开销将非常高,并且许多组织希望能够按照自己的意愿运行和管理其网络,这些问题都可以通过将路由器组织进自治系统(AS)来解决。

    每个AS由一组通常处在相同管理控制下的路由器组成,并且在相同的AS中的路由器全部运行同样的路由选择算法,且拥有彼此信息。在一个自治系统内运行的路由选择算法叫做自治系统内部路由选择协议。当然,将AS互连是必须的,网关路由器负责向在本AS之外的目的地转发分组。从相邻AS获取可达性信息和向该AS中所有路由器传播可达性信息是两项由自治系统间路由选择协议处理的任务。

    因特网中的路由选择

    自治系统内部路由选择协议

    AS内部路由选择协议(也称为内部网关协议用于确定在一个AS内执行路由选择的方式。历史上有两个路由选择协议被广泛应用于因特尔网上自治系统内的路由选择:路由选择信息协议(RIP)开放最短路优先(OSPF)

    RIP

    RIP是一种距离向量协议,使用跳数作为其费用测度,即每条链路的费用为1,一条路径的最大费用被限制为15,因此RIP的使用限制在网络直径不超过15跳的自治系统内。

    每台路由器维护一张称为路由选择表的RIP表。一台路由选择器的路由选择表包括该路由器的距离向量和该路由器的转发表。

    OSPF

    OSPF的核心是一个使用洪泛链路状态信息的链路状态协议和一个Dijkstra最低费用路径算法。使用OSPF,一台路由器构建了一幅关于整个自治系统的完整拓扑图,于是,路由器在本地运行Dijkstra的最短路径算法,以确定一个以自身为根结点的到所有子网的最短路径树。

    使用OSPF时,各条链路费用是由网络管理员配置的(可以将链路费用设为1,实现最少跳数路由选择。或者将链路权值按与链路容量成反比来设置)。另外,使用OSPF时,路由器向自治系统内所有其他路由器广播路由选择信息,而不仅仅是向其相邻路由器广播。每当一条链路状态发生变化时,路由器就会广播链路状态信息,即便没有变化,他也要周期性地广播链路状态。

    OSPF优点:安全、多条相同费用的路径、对单播与多播路由选择的综合支持、支持在单个路由选择域内的层次结构。

    自治系统间的路由选择:BGP

    作为一个自治系统间路由选择协议,BGP为每个AS提供了进行以下工作的手段:

    • 1.从相邻AS处获得子网可达性信息
    • 2.向本AS内部的所有路由器传播这些可达性信息
    • 3.基于可达性信息和AS策略,决定到达子网的“好”路由

    广播和多播路由选择

    在广播路由选择中,网络层提供了从一种源结点到网络中的所有其他结点交付分组的任务。多播路由选择使单个源结点能够向其他网络节点的一个子集发送分组的副本。

    广播路由选择算法

    无控制洪泛: 源结点向他的所有邻居发送分组的副本,当某结点接收了一个广播分组时,复制分组并向它的所有邻居转发。注意虽然实现简单,但是如果图中有圈,则每个广播分组的一个或多个分组副本将无休无止地循环。

    受控洪泛:避免副本循环可以使用序号控制洪泛(给分组加上地址和广播序号)、反向路径转发(当一台路由器接收到具有给定源地址的广播分组时,仅当该分组到达的链路正好是位于它自己的返回其源的最短单播路径上,它才向其所有出链路传输报文)

    生成树广播:先对网络节点构造出一颗生成树,当一个源结点要发送一个广播分组时,它向所有属于该生成树的特定链路发送分组。接收广播分组的结点则向在生成树中的所有邻居转发该分组。  生成树不仅消除了冗余的广播分组,而且一旦合适,该生成树能够被任何结点用于开始广播分组。

    多播

    在单播通信情况下,接收方IP地址承载在每个IP单播数据报中并表示了单个接收方;在广播情况下,所有结点需要接收广播分组,因此不需要目的地址。但在多播情况下,面对多个接收方,该怎么做呢?

    多播数据报使用间接地址来编址。即用一个标识来表示一组接收方,寻址到该组的分组副本被交付给所有与该组相关联的多播接收方,且该组使用这个单一标识符。

    因特网中,这种表示一组接收方的单一标识就是一个D类多播地址,与一个D类地址相关联的接收方小组被称为一个多播组。因特网中的网络层多播是由两个互补的组件组成:IGMP多播路由选择协议

    因特网组管理协议(IGMP)

    IGMP协议运行在一台主机与其直接相连的路由器之间,它为一台主机提供了手段,让它通知与其相连的路由器:在本主机上运行的一个应用程序想加入一个特定的多播组。

    IGMP只有三种报文类型,并且报文封装在一个IP数据报中。

    membership_query报文:路由器向所有主机连接接口发送,以确定该接口上主机已加入的所有多播组集合。

    membership_report报文:主机向路由器响应membership_query报文。

    leave_group报文:可选。  路由器可以通过membership_query报文确定多播组主机数量,当无主机响应时,就知道没有主机在这个多播组了

    多播路由选择算法

    多播路由选择的目标就是发现一颗链路的树,这些链路连接了所有属于该多播组的相连主机的路由器。于是多播分组将能够沿着这棵树从发送方路由到所有属于该多播树的主机。

    实践中,采用两种方法确定多路选择树:

    • 使用一颗组共享树的多播路由选择    用单一的组共享树来为组中的所有发送方分发流量
    • 使用一颗基于源的树的多播路由选择  为每个独立的发送方构建一颗特定元的路由选择树

    在因特网中的多播路由选择

    第一个用于因特网中的多播路由选择协议是距离向量多播路由选择协议(DVMRP)。DVMRP实现了具有反向路径转发与剪枝算法的基于源的树。

    使用最为广泛的因特网多播路由协议是协议无关的多播路由选择协议(PIM), 该协议明确辨识了两种多播分发情形。

    在稠密模式中,多播组的成员位置分布稠密,即该区域内的许多或大多数路由器要参与到多播数据报路由选择过程中。PIM稠密模式是一种洪泛与剪枝反向路径转发技术,类似于DVMPR思想。

    在稀疏模式中,具有相连组成员的路路由器数量相对于路由器总数来说很少,组成员极为分担。PIM稀疏模式使用聚集点来建立多播分发树。在源特定多播中,仅允许单一发送方向多播树中发送流量,大大简化了树的构造和维护。

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  • 路由选择算法讲解

    2015-05-23 18:13:55
    数据结构PPT,主要讲了一些静态与动态路由选择算法以及路由选择算法的由来。
  • 动态路由选择协议

    2012-12-05 14:42:53
    路由选择协议基础 距离矢量路由选择协议 链路状态路由选择协议 内部和外部网关协议 静态或动态路由选择
  • 路由选择协议

    千次阅读 2018-06-05 14:54:10
    路由选择协议 BGP BGP (边界网关协议,Border Gateway Protocol)是自治系统之间的路由选择协议。 边界网关协议(BGP)是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。BGP是唯一一个用来处理像因特网大小的网络...

    路由选择协议

    image

    BGP

    BGP (边界网关协议,Border Gateway Protocol)是自治系统之间的路由选择协议。

    边界网关协议(BGP)是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。BGP是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议,也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。BGP 构建在 EGP 的经验之上。BGP 系统的主要功能是和其他的BGP系统交换网络可达信息。网络可达信息包括列出的自治系统(AS)的信息。这些信息有效地构造了AS互联的拓朴图并由此清除了路由环路,同时在 AS 级别上可实施策略决策。BGP是用来更新路由表的域间路由选择协议(也称为外部路由选择协议)。BGP所基于的路由选择方法称为路径向量路由选择。在这个协议中,分组必须经过的一些自治系统应当显式列出。路径向量路由选择没有距离向量路由选择的不稳定性,也没有环路问题。

    简单理解

    BGP为边界网关协议,常用于不同网络运行商之间进行路由信息交换,正因为如此那些处于网络运行商边界的路由才能得到相邻的运行商的路由信息,这样就可以实现传输跨越网络运营商的网络包。

    由于涉及到不同运营商利益问题,BGP路由选择不仅仅基于距离,同时还考虑了权限问题。边界路由器有权限限制哪些路由器可以互换消息。由于边界路由器一般很少,所以相邻边界路由器及时交换整个路由表信息也不会对网络造成太大的负担,并且路由信息包含了详细的路径信息,这样就可以有效避免当某个路由器崩溃造成的收敛慢问题。

    不同运行商之间直接相连的路由交换路由信息有2种方式:

    1. 转接。即相连的运行商把互联网的全部路由的信息全部交换,这样运行商A可以通过运行商B到达网络中的任何位置。
    2. 非转接, 两个运行商之间仅将与各自网络相关的路由信息告知对方。这样,只有双方之间的网络可以互相转发。其他运行商的包则必须也与他们进行交换路由信息,这样才能互发。

    区别

    BGP与RIP那种基于距离向量的路由协议是不一样的,在RIP中是寻找与目的之间的最短路由,并按照最短路由来转发包,RIP协议中路由器都是平等对待,每个路由器都可以与相邻的路由器之间进行交换。
    但运行商之间的BGP则不能基于距离向量来更新路由和转发包,比如有的运营商很有钱,铺设了一道高速网线到欧洲那边,其他运行商没有这么好的条件铺设,那么如果采用基于RIP的协议,那么发往欧洲的包都会被路由器转发到这条线。这样不仅会造成网络堵塞和网络故障,而且由于无法判断是哪个外来运营商发来的,这样原运营商的利润必然受到的影响。
    为了排除以上的麻烦,各运营商之间只有在特定的路由器会交换路由信息,运营商就可以只将自己的路由信息与那些交费的运行商进行交换,而未交费的运行商没有交换路由信息,这样路由表上没有相应的表项,所以他们就无法把网络包转发到这里。
    可能有的人会说,有的运营商没有交钱从而不能交换路由信息,而我们的包的目标地址正好是要收费的运营商,这样我们不就访问不了吗?放心,这个运营商必然与其他运营商之间有联系,它可以通过其他运行商到达目标运营商。如果它不与其他运营商签订合同进行连接,那么它离倒闭就不远了。

    基于距离向量的协议

    RIP

    1. 仅和相邻路由器交换信息。如果两个路由器之间的通信不需要经过另一个路由器,那么这两个路由器就是相邻的。RIP协议规定,不相邻的路由器不交换信息。
    2. 路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。也就是说,交换的信息是:“我到本自治系统中所有网络的(最短)距离,以及到每个网络应经过的下一跳路由器”。
    3. 按固定的时间间隔交换路由信息,例如,每隔30秒。然后,路由器根据收到的路由信息更新路由表。当网络拓扑发生变化时,路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。

    存在的问题

    1. 好消息传播的快,坏消息传播的慢。当网络中新添加一个路由器时,它的邻居路由器可以很快发现它,并通过和自己邻居交换信息的方式使所在的整个网络知道了这个新添加的路由器。但是如果一个路由器挂掉,它的邻居路由器发现无法通过原始的路径到达,就会尝试其他路径访问,直到试过了所有的路径或者超时,才确定目标路由器确实挂了。
    2. 路由器之间交换的信息为整个路由表,当所在网络规模很大时,势必会造成网络堵塞,影响正常的网络数据包传输。

    OSPF

    • 向本自治系统中的所有路由器发送信息,这于RIP是一致的。
    • 发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态,而不是整个路由表信息,有效的减缓了网络负担。
    • 只有当链路状态发生变化时(网络中新添或卸载某个路由器),路由器才向所有路由器用泛洪法发送此信息。而不像RIP那样,不管网络拓扑有无发生变化,路由器之间都要定期交换路由表的信息。
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