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  • 路由选择协议

    2021-05-02 22:16:10
    静态路由配置 人工的通过一些指令设置网络所需的路由表,适用于一些比较小的网络结构中。 动态路由配置 通过一些算法,自动调整更新路由表,能较好的适应网络状态...因特尔分层路由选择协议 常见的路由选择协议 ...

    静态路由配置

    人工的通过一些指令设置网络所需的路由表,适用于一些比较小的网络结构中。

    动态路由配置

    通过一些算法,自动调整更新路由表,能较好的适应网络状态的变化。

    因特尔分层路由选择协议

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    常见的路由选择协议

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  • 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
  • 路由器为了正确的交换数据包达到各自的目的地需要知道路由信息,可以手工地向路由表输入这些信息。 但是之前的都是静态路由,虽然可以精准地...路由选择协议(routing protocol)作为路由器之间进行相互交流的语言...

    路由器为了正确的交换数据包达到各自的目的地需要知道路由信息,可以手工地向路由表输入这些信息。

    但是之前的都是静态路由,虽然可以精准地控制路由的走向,但是一旦网络的拓扑结构发生了变化,那么这些静态的路由信息又得重新的维护。

    这里要学习的是路由器如果自动发现这些信息,并通过动态路由选择协议与其他路由器共享这些信息。

    路由选择协议(routing protocol)作为路由器之间进行相互交流的语言,用于实现可达性信息和网络状态的共享。

     

    动态路由选择协议:

    执行路径决策和路由表更新功能;

    在最优路径不可用时决策下一条最优路径

     

    动态路由选择比静态路由选择而言最大的优势在于:动态路由选择能够缓解拓扑变化带来的影响。

     

    为了正确通信,通信双方必须使用相同的语言。

    如果一台路由器使用RIP与另一台使用OSPF的路由器进行对话,那么它们将无法实现信息共享。

    以后会学习如果让一个路由器学会两种语言。

    image

    图 常见的路由协议

     

    所有的路由选择协议都是围绕着一种算法来构建的,一种路由算法应指明以下内容:

    • 向其他路由器传送网络可行性信息的过程
    • 从其他路由器接受可达性信息的过程
    • 基于现有的可达性信息决策最优路由的过程以及在路由表中记录这些信息的过程
    • 响应、修正和通告网络中拓扑变化的过程

    对于路由选择协议来说,几个共同的问题是:路径决策度量收敛负载均衡

     

    路径决策

    在网络内的所有子网都必须连接到一台路由器上,无论什么情况下,只要路由器有接口连接到一个网络上,那么该接口必须具有一个属于该网络的地址。

    这个地址就是可达性信息的起点。

     

     

     

    图中给出了一个包含3台路由器的网络。

    路由器A知道网络:192.168.1.0、192.168.2.0和192.168.3.0的存在,因为路由器有接口连接到这些网络上,并配置了相应的地址和掩码。

    路由器B知道网络192.168.3.0、192.168.4.0、192.168.5.0和192.168.6.0的存在

    路由器C知道网络192.168.6.0、192.168.7.0和192.168.1.0的存在。

    QQ图片20170902090918

    图 每台路由器从分配给它的接口地址和掩码可以知道它的直连网络

    由于每个接口都实现了所连接网络的数据链路和物理层协议,因此路由器也知道网络的状态(工作正常"up"或发生故障"down")。

    现在来看A的路由信息共享过程:

    步骤1:路由器A检查自己的IP地址和相关掩码,然后推导出与自身所连接的网络是192.168.1.0、192.168.2.0和192.168.3.0。

    步骤2:路由器A将这些网络连同某种标记一起保存到路由表中,其中标记指明了网络是直连网络。

    步骤3:路由器A向数据包中加入了一下信息:我的直连网络是192.168.1.0、192.168.2.0和192.168.3.0。

    步骤4:路由器A向路由器B和路由器C发送这些路由信息数据包的拷贝,或者叫做路由更新。

     

    路由器B和路由器C执行与路由器A完全相同的步骤,并且也向路由器A发送带有与它们直接相连的网络的更新信息。

    路由器A将接受到的信息连同发送路由器的源地址一起写入路由表,现在A知道了所有的网络,而且还知道连接这些网络的路由器的地址。

     

     

    这个过程看似很简单,但是为什么路由选择协议比这要复杂很多呢?

    • 路由器A将来自路由器B和路由器C的更新信息保存到路由表之后,它应该用这些信息做什么?例如,路由器A是否应该将路由器C的数据包信息传递给路由B,还是将路由器B的路由选择信息包传递给路由器C呢?
    • 如果路由器A没有转发这些更新信息,那么就就不能完成信息的共享。例如,如果路由器B和C之间链路不存在,那么这两台路由器就无法知道对方的网络。因此路由器A必须转发那些更新信息,但是这样又会产生新的问题。
    • 如果路由器A从路由器B和路由器C那里知道了网络192.168.4.0,那么为了达到该网路应该使用哪一台路由器呢?它们都合法吗?谁是最优路径呢?
    • 什么机制可以确保所有路由器能够接收所有的路由器选择信息,而且这种机制还可以阻止更新数据包在网络中无休止地循环下去呢?
    • 如果路由器共享某个直连网络(192.168.1.0、192.168.3.0和192.168.6.00),那么路由器是否仍应旧应该通告这些网络呢?

     

    度量

    当有多条路径可以到达相同的网络时,路由器需要有一种机制来计算最优路径。度量(metric)是指派给路由器的一种变量。

     

    对于直连网络,路由器达到它们不需要进行路由选择。

    但是对于非直连的网络,通过路由器B或者C都可以到达同一个网络时,那么优选选择哪一条路径呢?这就需要对度量对这两条路径进行等级划分。

     

    不同的路由选择协议使用不同的度量

    例如,RIP定义的含有路由器跳数最少的路径是最优路径;EIGRP基于路径沿路最小带宽和总延时定义最优路径。

     

    下面学习的是常用度量的基本定义,以及某些路由选择协议如何使用多个参数来计算度量以及如何处理度量值相同的路由。

     

     

    1. 跳数

     

    2. 带宽

     

     

    3. 负载

     

    4. 时延

     

    5. 可靠性

     

    6. 代价

     

    收敛

    动态路由选择协议必须包含一系列过程,这些过程用于路由器向其他路由器通告本地的直连网络,接受并处理来自其他路由器的同类信息,以及传递从其他路由器接受到的信息。

     

    如果出现了这种情况,对于一个网络N,那么从路由器A确定了从路由器到达网络N是最优路径,而路由器C确定达到相同网络N的最优路径是经过路由器A,那么路由器A发向N的数据包到达路由器C之后又会被发回给A,路由器A再次发给C,如此往复循环。称这种在两个或者多个目标之间流量的持续循环为路由器选择环路(route loop)。

     

    使路由表达到一致状态的过程叫做收敛(convergence)。全网实现信息共享以及所有路由器计算最优路径所花费的时间总和就是收敛时间

     

    如果网络一部分的拓扑结构发生了变化,但是其余的一部分路由器并未通知到这种状态的改变,此时网络处于未收敛的状态,正是在这段时间内可能发生路由器的选择错误。

     

    因此,在一个网络中,收敛时间是一个很重要的因素。在拓扑结构发生变化之后,一个网络的收敛速度越快越好。

    转载于:https://www.cnblogs.com/tuhooo/p/7465373.html

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  • 4.4.3 开放最短路径优先协议 (OSPF) 开放最短路径优先Open Shortest Path First, 简称OSPF是目前流行的另一种内部路由选择协议它是基于开放标准的链路状态路由选择协议. 自治系统中的区域 OSPF的特点 公开发布了各种...
  • 大多数的路由选择协议属于下面二者之一: 距离矢量(distance vector)和链路状态(link state)。 本篇学习的是距离矢量路由选择协议的基础。 大多数的距离矢量算法是R.E.Bellman、L.R.Ford和D.R.Fulkerson所...

    大多数的路由选择协议属于下面二者之一:

    距离矢量(distance vector)和链路状态(link state)。

    本篇学习的是距离矢量路由选择协议的基础。

     

    大多数的距离矢量算法是R.E.Bellman、L.R.Ford和D.R.Fulkerson所做的工作为基础的,所有有时距离矢量算法又称为Bellman-Ford或者Ford-Fulkerson算法。

    值得注意的是EIGRP是一个例外,它是基于J.J.Garcia Luna Aceves开发的算法实现的。

     

    距离矢量名称的由来是因为路由器是以矢量(距离、方向)的方式被通告出去的,其中距离是根据度量定义的,方向是根据下一跳路由器定义的。

     

    例如,"目标A在下一跳路由器X的方向,距离5跳之远"。这个表述隐含了每台路由器向邻接路由器学习它们所观察到的路由器信息,然后在向外通告自己观察到的路由器的信息,而每台路由器的信息又是根据邻接的路由器,所以所有距离矢量路由选择有时又被认为是"依据传闻进行路由选择"。

     

     

    下面列举的都属于距离矢量路由协议:

    IP路由选择信息协议(RIP);

    Xerox网络系统的XNS RIP;

    Novell的IPX RIP;

    Cisco Systems的Internet网关路由选择协议(IGRP)和增强型Internet网管路由选择协议(EIGRP);

    DEC的DNA阶段4;

    Apple Talk的路由选择表维护协议(RTMP)。

    通用属性

    典型的距离矢量路由选择协议通常会使用一个路由选择算法,算法中路由器通过广播整个路由表,定期地向所有邻居发送路由更新信息(EIGRP不是这样的)。

     

    上面表述包含了大量信息。

     

    1. 定期更新

     

    2. 邻居

     

    3. 广播更新

     

    4. 全路由选择表更新

     

     

     

    依照传闻进行路由选择

     

    在图中正在进行一个距离矢量算法,其中使用跳数作为度量。

     

    在T0时刻,路由器A到路由器D正好可用,而且T0时刻4台路由器所具有的惟一信息就是它们的直连网络。

    路由表标识了这些网络,并且指明了它们没有经过下一跳路由器,是直接连接到路由器上的,所以跳数为0。

    每台路由器都将在它所有的链路上广播这些信息。

     

    在T1时刻,路由器接受并处理第1个更新信息。

     

    查看此时路由器A的路由表,路由器B发给路由器A的更新信息发现路由器B能够到达网络10.1.2.0和10.1.3.0,而且距离都为0跳。

    如果这些目标网络距离路由器B为0跳,那么距离路由器A则为1跳。

    所以路由器A将跳数增加1,然后检查自己的路由表。

    路由表中显示网络10.1.2.0已知,且距离为0跳,小于路由器B通告的跳数,所以路由器A忽略此信息。

     

    image

    图 距离矢量协议逐跳收敛

     

    由于网络10.1.3.0对于路由器A来说是新信息,所以路由器A将其输入到路由表中。更新数据包的源地址是路由器B的接口地址(10.1.2.2),因此该地址连同计算的跳数一起被保存到路由表中。

     

    注意T1时刻,其他路由器也进行了类似操作。

    在T2时刻,随着更新周期的再次到期,另一组更新消息被广播,路由器C告知路由器B的路由信息。

    路由器B发送了最新的路由表,路由器A更新此时的路由信息。

    在T3时刻,网络已经收敛。每台路由器都已经知道了每个网络以及达到每个网络的下一跳路由器的地址和距离跳数。

     

    距离矢量算法提供了指向网络的路标。该算法给出了方向和距离,但没有给出沿着这条路径行走的细节。就像交叉路口一样,很容容易受到意外或故意的误导。

     

    下面给出的是距离矢量算法的困境以及一些改进的措施。

     

    路由失效计数器

     

    如果网络已经收敛,那么当部分网络的拓扑发生变化时,它怎样处理重新收敛问题呢?

    如果网络10.1.5.0发生故障,答案很简单——在下一个周期中,路由器D将这个网络标记为不可达并且发送该信息。

     

    如果网络10.1.5.0没有发生故障,而是路由器D发生故障了?

    路由器A、B、C的路由表中仍然保存着关于网络10.1.5.0的信息,虽然该信息不再有用,但是却没有路由器通知它们。

    它们将不知不觉地向一个不可达网络转发着数据包——即在网络中打开了一个黑洞。

     

    处理这个问题的方式是为路由表中的每个表项设置一个失效计时器。

    例如,当路由器C首次知道10.1.5.0并将其输入到路由表中时,路由器C将为该路由器设置计时器。

    每隔一定时间间隔路由器C都会收到路由器D的更新信息,路由器C在丢弃有关10.1.5.0的信息的同时复位该路由的计时器。

     

    如果路由器D发生故障,路由器C将不能接收到关于10.1.5.0的更新信息。这时计时器将会超时,路由器C将把该路由标记为不可达,并将在下一个更新周期时传递该信息。

     

    路由器超时的典型周期范围是3~6个更新周期。路由器在丢失单个更新信息之后将不会使路由器无效的,因为数据包的损坏、丢失或者某种网络延迟都会造成这种事件的发生。但是如果路由失效周期太长,网络收敛速度将会非常慢。

     

    水平分隔

     

    目前,每个路由器在每个更新周期都要向每个邻居发送它的整个路由表。但是并没有必要,如果路由器A将学自路由器B的网络再广播给路由器B,那么这是一种浪费,因为B已经知道这些网络。

     

    路由的指向与数据包流动方向相反的路由被称为逆向路由(reverse route)。水平分隔(split horizon)是一种在两台路由器之间阻止逆向路由的技术。

     

    这样除了不会浪费资源,还因为不会把从路由器学习的可达性信息再返回给这台路由器。

    动态路由选择协议最重要的功能就是监测和补偿拓扑变化——如果网络的最优路径不可用,协议必须寻找下一个最优路径。

     

    假设路由器监测到网络10.1.5.0发生故障,将网络标记为不可达并且在下一个更新周期通知路由器C。然后在路由器D更新计时器触发更新之前,意外的事情发生了。路由器C的更新消息到达了路由器D,声明路由器C可以到达网络10.1.5.0,距离为1跳!

     

    但是路由器D并不知道路由器C通告的下一条最优路径并不合理,因而路由器D将跳数加1并在路由表中记录一下信息:通过路由器C的接口(10.1.4.1)可以到达网络10.1.5.0,距离为2条。

     

    这样路由器D查询路由表又将数据包转发给路由器C,路由器C再转回给路由器D,一直无穷无尽地进行下去,因而导致路由环路的发生。

     

    执行水平分隔可以阻止路由环路的发生。有两类水平分隔方法:简单水平分隔法毒性逆转水平分隔法

     

    简单水平分隔的规则是:从某接口发送的更新消息不能包含从该接口收到的更新所包含的网络。

     

    简单水平分隔采用的抑制信息的工作方式。毒性逆转水平分隔法是一种改进方法,可以提供更积极的信息。

     

    毒性逆转水平分隔法的规则是:当更新信息被发送出某接口时,信息中将指定从该接口的更新信息中获取的网络是不可达的。

     

    毒性逆转水平分隔法被认为比简单水平分隔法更安全更健壮——一种"坏信息总比没有消息好"的方法。

     

    大部分现代距离矢量算法的实现都是用了毒性逆转水平分隔法。缺点是使路由器更新数据包更大了,可能会加剧链路的拥塞问题。

     

    计数到无穷大

     

    水平分隔法切断的是邻居路由器之间的环路,但是它不能隔断网络中的环路。可达网络的距离在不断地在路由器信息增大的时候会到无穷大。减轻计数到无穷大影响的方法是定义无穷大。大多数距离矢量协议定义无穷大为16跳。

     

    随着更新消息在路由器中转圈,到某个不可达网络的跳数会达到16,那时网络被认为是不可达。

     

    这也是路由器如何通告一个网络不可达的方法。

    设置最大跳数15有助于解决计数到无穷大的问题,但是收敛速度仍旧非常慢。假设更新周期为30s,网络可能花7.5min达到收敛,在这期间容易受到路由错误的影响。触发更新可以用于减少网络收敛时间。

     

     

    触发更新

     

    触发更新(Triggered Update)又叫快速更新,非常简单:如果一个度量变好或者变坏,那么路由器将立即发送更新信息,而不等更新计时超时。

     

     

    抑制计时器

     

    如果到一个目标的距离增加,那么路由器将为该路由设置抑制计时器。直到计时器超时,路由器才可以接受有关此路由的更新信息。

     

     

    异步更新

     

     

    一组连接在以太骨干网上的路由器,将不会同时广播更新信息,因为会导致数据包发生碰撞。但是几个路由器共享一个广播网络时可能会发生这种情况。

     

    以下两种方法维持异步更新(Asynchronous Update):

    • 每台路由器的更新计时器独立于路由选择进程,因而不会受到路由器处理负载的影响
    • 每个更新周期中加入一个小的随机时间或定时抖动作为偏移

    转载于:https://www.cnblogs.com/tuhooo/p/7471548.html

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  • 路由选择协议分类

    2021-01-11 15:47:35
    路由选择协议的分类及使用场景 按网络类型划分 IGP 内部网关协议 只能在一个自制系统(AS)内运用 RIP EIGRP OSPF ISIS EGP 协议 外部网关协议 可以在自制系统(AS)之间运行 BGP 按协议性质划分 距离矢量协议 DV...

    路由选择协议的分类及作用

    按网络类型划分

    IGP 内部网关协议

    只能在一个自制系统(AS)内运用
    RIP EIGRP OSPF ISIS

    EGP 协议 外部网关协议

    可以在自制系统(AS)之间运行
    BGP

    按协议性质划分

    距离矢量协议 DV

    只能彼此告诉对方去往一个网络怎么走,而这个网络在哪里,网络中有哪些成员,并不会告诉另据路由器
    是一款基于传闻的协议
    只能把路由信息发送给直连路由器,邻居收到路由条目后,把路由条目变成自己的路由条目后,才能转发给另一个邻居路由器
    RIP EIGRP BGP

    链路状态协议 LS

    告诉邻居拓扑信息,不再传递路由信息,ospf(LSA链路状态通告),ISIS(LSP链路状态通告)
    存放拓扑信息得表叫LSDB(链路状态数据库),能存放所有路由器产生得所有LSA,以泛洪的形式发送LSA
    基于拓扑的协议,路由条目是通过计算得到的
    ISIS OSPF

    距离矢量协议内部细分

    有类 Classfull

    发送路由的时候只能发送路由前缀及度量值 要子网化要用FLSM,不能使用VLSM

    无类 Classless

    发送路由的时候有前缀 有掩码 有下一跳 有度量值 都支持手工汇总

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  • 路由选择协议调研

    2017-06-18 22:19:15
    一,路由选择协议概述。 路由选择协议,也就是用来讨论路由表中的路由是怎样得出的。路由选择算法是路由选择协议的核心,需要遵守一下几个要求: 1,算法必须是正确的和完整的 2,算法在计算上应简单 路由选择的...
  • 上一节我们主要讲述了影响路由选择协议的四个因素(路径决策、度量、收敛、负载均衡),也提了一下大多数路由选择协议的分类有距离矢量和链路状态,本节我们主要讲述一下距离矢量路由选择协议;首先说一下,该路由...
  • 路由选择算法就是路由选择协议用于决定达到目的网络的最佳路径的计算方法。路由选择算法越简单,则路由器将使用的处理能力就越小。这将减少路由器的日常费用。路由选择协议是三层网络设备路由器转发分组寻找路由的...
  • RIP动态路由选择协议

    2019-05-23 22:04:00
    RIP动态路由选择协议 routing information protocol IGP 小范围 路由器限制为15台 超过可能无法收敛 收敛概念 在一个域内 各个路由器知道各个网段的链路信息 接口 彼此学习 同步过程 称为收敛 好的路由选择协议...
  • 路由选择协议 核心是路由算法 通过何种算法来获得路由表中的各项目 路由选择的复杂性 路由选择需要网络中的所有结点共同协调工作 路由选择的环境不断变化,例如网络中出了某些故障,网络发生堵塞就需要能缓解拥塞...
  • 计算机网络实验 配置路由器的路由选择协议.rar
  • 主要为大家介绍了边界网关协议也就是我们常说的,主要用来连接Internet上独立系统的路由选择协议,它是Internet工程任务组制定的一个加强的、完善的、可伸缩的协议,需要的朋友可以参考下
  • 因特网的路由选择协议

    千次阅读 2017-05-21 01:57:33
    因特网的路由选择协议 1. 路由选择协议 1.1 理想路由算法应具备的特点 注:路由选择协议的核心就是路由算法。一个实际的路由选择算法,应尽可能接近于理想的算法,在不同的应用条件下,对以下提出的六方面也可有...
  • 因特网路由选择协议之RIP

    千次阅读 2016-08-04 16:13:18
     路由选择协议:静态路由选择协议和动态路由选择协议。静态路由选择协议叫做非自适应路由选择,其特点是简单和开销较小,但不能及时适应网络状态的变化。适用于简单的小网络。动态路由选择也叫作自适应路由选择,其...

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