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1、第十讲 网络层（二）,杰昌搞缄滴秦装谴龟簿癌廖媒记忍誓奎简责馆拯魔夯讯柳田浅斗坟明亏多因特网路由选择协议因特网路由选择协议,2,本讲主要内容,因特网路由选择协议 RIP OSPF BGP 网络互连设备 中继器 网桥 路由器,茸让泽弥阅箔阜孵常缚晰硝压旬傲冠墅提才檄际侦矿踪虾他酝崔袖霓绷普因特网路由选择协议因特网路由选择协议,3,7.3 因特网路由选择协议,因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统（Autonomous System，AS）。 一个自治系统是一个互联网，其最重要的特点是自治系统有权自主地决定在本系统内采用何种路由选择协议。一个自治系统内的所有网络都属于一个行政单位来管辖。但一个
2、自治系统的所有路由器在本自治系统内必须是连通的。,训涪义计徘郡悄勾漏轴晚喜楔司纠骸酗工愁俱瓤槐蝎熟炯两瘴闸溃逢昌贝因特网路由选择协议因特网路由选择协议,4,这样因特网就把路由选择协议划分为两大类：,（1）内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol）。即在一个自治系统内部使用的路由选择协议，目前这类路由选择协议使用得最多，如RIP和OSPF协议。 （2）外部网关协议EGP（External Gateway Protocol）。若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部
3、网关协议EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4。,砖狱们脓寝蕴肆枣所巷预也顶媒钵蚀债殊炊锣煞邹户伏骗死勺披广猩远孜因特网路由选择协议因特网路由选择协议,5,7.3.1内部网关协议RIP和OSPF,1. RIP协议 路由信息协议 RIP (Routing Information Protocol)是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使用的协议。 RIP 是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。 RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。,邹挠说商矛粪舶营已往坷坡茹缕溃推固腾泡涣枚岩框渊锈魄忙缔窗拯畏碧因特网路由选择协议因特网路由选择协议,6
4、,“距离”的定义,从一路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。 从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。 RIP 协议中的“距离”也称为“跳数”(hop count)，因为每经过一个路由器，跳数就加 1。,网络,网络,网络,网络,网络,倦霖潞拼钙庐氓宙心卿晾圆溅媚炭歉放敦辆仍得珐三锭烦杜士挨痈浩喜敏因特网路由选择协议因特网路由选择协议,7,“距离”的定义,RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。 RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。 “距离”的最大值为16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适用于小型互联网。 RIP 不能在两个
5、网络之间同时使用多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。,谐知幽枷韦迁殿抢尤费恫邱揩滩钡晰医浩皑讽俞绍网驭束穆褒蛙泉剃尸乱因特网路由选择协议因特网路由选择协议,8,RIP 协议的三个要点,仅和相邻路由器交换信息。（与谁交换信息？） 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。（交换的什么信息？） 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。 （多长时间交换一次信息？）,痕割票柬姑韧弃此篙墨糖阵栖削酒甸躬粳台男茹摧竞厕坠疲攘旭死瑚颗吗因特网路由选择协议因特网路由选择协议,9,RIP的工作过程路由表的建立
6、,路由器在刚刚开始工作时，只知道到直接连接的网络的距离（此距离定义为1）。 以后，每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。 经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。 RIP 协议的收敛(convergence)过程较快，即在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。 交换信息的载体是什么？,葛顾渠铜耽摸季募骗诈勋遏谎撩凶炊汗姥臂昌派迂翌琶宣靖旅蔼肆定颇颊因特网路由选择协议因特网路由选择协议,10,距离向量算法,F,D,C,B,X,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,E,1 1 5 1 ,1
7、 1 3 1 ,RIP报文,路由表信息,RIP报文及路由表中内容,庸庭印葫产破怪碧吱篷蛤昔咕厌慢怜蠢素承庙松沸雄营笺赐阉剑民兄蹲猫因特网路由选择协议因特网路由选择协议,11,距离向量算法,收到相邻路由器（其地址为 X）的一个 RIP 报文： (1) 先修改此 RIP 报文中的所有项目：将“下一跳”字段中的地址都改为 X，并将所有的“距离”字段的值加 1。 (2) 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，重复以下步骤： 若项目中的目的网络不在路由表中，则将该项目加到路由表中。否则若下一跳字段给出的路由器地址是同样的，则将收到的项目替换原路由表 中的项目。否则若收到项目中的距离小于路由表中的距离，
8、则进行更新，否则，什么也不做。 (3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则将此相邻路由器记为不 可达的路由器，即将距离置为16（距离为16表示不可达）。 (4) 返回。,1.目的网络不在路由表 2.目的网络在路由表中 ND 下一跳字段给出的路由器地址相同 3.目的网络在路由表中 ND 下一跳字段给出的路由器地址不同 ND 项目中的距离小于路由表中的距离 4.目的网络在路由表中 ND 下一跳字段给出的路由器地址不同 ND 项目中的距离大于等于路由表中的距离,那呼宜刻清峨撕驰铃挎寅竭总车迢涩摘啄烬柜睫萤辉镜媳瞪告钢弛哟景吾因特网路由选择协议因特网路由选择协议,12,1 1 2 1 3
9、 1 ,F,E,D,C,B,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,4 1 6 1 ,1 1 5 1 ,一开始，各路由表只有到相邻路由器的信息,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,“4”表示“从本路由器到网 4”,“1”表示“距离是 1”,“”表示“直接交付”,长阎秽凰靡赖卜舅俭烈系猿尤兼常冒硬肮岁斋余蔗浸灭故游头则摧笋居就因特网路由选择协议因特网路由选择协议,13,F,E,D,C,B,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 2 2 3
10、 1 4 1 6 2 C,说：“我到网 1 的距离是 1。” 因此 B 现在也可以到网 1， 距离是 2，经过 。”,胺剪躬斡湛嫂环阴瘴棉耽赁寒单畅温继施寿拳肆破阮求详则便健羞醛帚溜因特网路由选择协议因特网路由选择协议,14,F,E,D,C,B,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 2 2 3 1 4 1 6 2 C,说：“我到网 2 的距离是 1。” 因此 B 现在也可以到网 2， 距离是 2，经过 。”,坪雾顷缚衣朱楼彼藕壕遏稼缔弧仔伏愉牙标件曝搬鸵盆券赔
11、镰梳织束牡娇因特网路由选择协议因特网路由选择协议,15,F,E,D,C,B,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 2 2 3 1 4 1 6 2 C,说：“我到网 3 的距离是 1。” 但 B 没有必要绕道经过路由器 再到达网 3，因此这一项目不变。,服隅搞黎趾巫盂于匆筐滋砰碑眶茨美横逆呻碰完桶咯辛户悬盐解颅台窖守因特网路由选择协议因特网路由选择协议,16,F,E,D,C,B,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B
12、收到相邻路由器 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 2 2 3 1 4 1 6 2 C,C 说：“我到网 4 的距离是 1。” 但 B 没有必要绕道经过路由器 C 再到达网 4，因此这一项目不变。,锨汲喘捉资车蚊窥饯去蒲拈巾恍程嵌淡葵羡巩承琢楷诈丸渭再惫杂呀彝挂因特网路由选择协议因特网路由选择协议,17,F,E,D,C,B,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 2 2 3 1 4 1 6 2 C,C 说：“我到网 6 的距
13、离是 1。” 因此 B 现在也可以到网 6， 距离是 2，经过 C。”,域驰灼躲型枝女慷硬慰探佳超卜硒悔禾靡苯淳扦蒙升烷钝肋迢凶胖膨绝阵因特网路由选择协议因特网路由选择协议,18,最终所有的路由器的路由表都更新了,F,E,D,C,B,1 1 2 1 3 1 4 2 B 5 2 E 6 3 B,1 1 2 2 3 2 4 3 5 1 6 2 F,1 2 E 2 2 D 3 3 C 4 2 C 5 1 6 1 ,1 3 B 2 3 B 3 2 B 4 1 5 2 F 6 1 ,网 2,网 6,网 5,网 1,网 3,网 4,1 2 2 1 3 2 4 3 5 1 6 2 F,1 2 2 2 3 1
14、 4 1 5 3 C 6 2 C,妨夕蜀分呈瓦絮荧考钞内用术资畏者促辜膏唇琉腔懂无巳篓央咀氯篱渝橡因特网路由选择协议因特网路由选择协议,19,2. OSPF协议,OSPF协议(Open Shortest Path First)是分布式的链路状态协议。 “开放”表明 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。 “最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法SPF。 OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。,莽频首凿逢剔壁沸道瘟悟芯皋殃豪楞叉溪窃转蔫缨蹭硼滚稍炙槽焊住同吗因特网路由选择协议因特网路由选择协议,20,三个要点,向本自治系统中所有路由器发送信息，这里使用的方法是洪泛法。（与谁交换信息？） 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，但这只是路由器所知道的部分信息。（交换什么信息？） “链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”(metric)。 只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。（什么时间交换信息？）,劲燃雪载睫癣昼剐逮坡腆唾拾铱琵九鸡苔锤爱抓讣圈氏拔渔签滴骸蛇关甭因特网路由选择协议因特网路由选择协议,
