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1、路由信息协议RIP,RIP是一种距离向量路由协议，距离度量采用一种非常简单的测量到目的地的距离的方式：站点计数度量 每个RIP路由器都保存了一张路由表，每一项对应着一个目的地: 目的地的IP地址 到目的地的路径的距离的度量（metric） 到目的地的路径的下一个路由器的IP地址（如果目的地是直接连接的，不需要这个字段） 路由改变标志（指示这条路由信息是否最近被改变过） 计时器。,RIP,RIP路由器每隔30秒广播一个路由消息给邻居路由器 如果从邻居收到路由信息，发现通过邻居到某个目的地的路由更好，则更新相应的路由表项： 以前没有到该目的地的路由，新增: 到目的地Z的路由经过Y转发，距离为C(x
2、,y)+D(y,z) 以前有到目的地的路由，并且下一跳段也正好是该邻居，则更新路径花费 比较是否新的路径要更短，如果是，则更新表项 C(x,y) + D(y,z) D(x,z),RIP对每条路由有一个计时器，当收到新的有关这条路由的消息时，该计时器被重置，如果计时器超时（超过180秒），该路由宣告为非法，即目的地不可达,RIP：无穷计数问题,无穷计数问题： 好消息的传播迅速，但是坏消息的传播缓慢 好消息意味着一条更好的路径，很快被相邻路由器知道，并且更新相应路由表，再通知给其它路由器。 坏消息则不然： 一个例子，A/B是两个相邻路由器，数字为到Internet的路径花费,RIP：无穷计数问题（
3、续）,无穷计数问题（续）： B到Internet的链路断开，A发送给B的更新消息中有一条到Internet的距离为2的路由 B更新到Internet的路由为经A、距离3 A收到B的更新消息，更新路径为4 B收到A的更新消息，更新路径为5 ,直到距离达到Infinity,RIP：抑制规则,抑制（hold-down）规则 一旦路由器了解到某个网络不可达（距离为无穷大），在一段时间（抑制期）内忽略所有有关那个网络的路由信息。抑制期必须足够大，以使得网络的不可达状态能够在这期间传播所有其他的路由器，一般被设为60秒。,RIP：水平分割,水平分割：Split-Horizon 不要把从某个接口了解到的路由
4、信息再通过该接口传递给其他路由器。 即如果A到某个目的地D的路由要经过邻居B，则A向B发送的更新消息不会包含到D的路由 毒性反转水平分割：Poison reverse 如果到某个目的地不可达，则发送更新：到目的地的距离为无穷大。,RIP：触发更新,触发更新： 水平分割解决了两个节点间的路由回路，但是考虑三个或者更多节点间的路由回路： C-D链路断开 A认为经B可以到达D C收到该消息，认为经A可到D C告诉B经A可到D 当路由器了解到到某个目的地的路由有变化时，马上发送更新消息，从而加快收敛过程 RIP规定在传输触发更新消息时，必须延迟一段随机的时间再发送，这可以防止触发更新消息产生过多的网络
5、负载,RIP：RIP消息,RIP消息通过UDP服务（端口520）发送,RIP的特点,距离向量路由算法，具有无穷计数问题 RIP选择16作为无穷大，不能用在网络直径大于15的网络中，同时RIP使用的距离度量非常简单，不能采取一种动态的方法（比如根据网络延迟或负载）来选择路由 RIP的优点是简单，无需配置，一般用在网络规模不是很大的场合。,自治系统,自治系统:autonomous system 由一个独立的管理实体控制的一组网络和路由器一般被称为一个自治系统 一般一个互连网是由许多个自治系统组成的，自治系统内部可以选择任何路由协议，来进行自治系统内部的路由。 为了使自治系统中的网络能够被互连网中别
6、的自治系统访问到，它必须把自治系统内网络的可达性信息传递给其他自治系统。,自治系统,自治系统： 每个自治系统都被分配了一个自治系统编号，该自治系统编号由一个中央权威机构进行分配，它唯一地标识了对应的自治系统。 外部邻居：两个属于不同自治系统并且交换路由信息的路由器，外部网关协议EGP 内部邻居：属于同一自治系统并交换路由信息的两个路由器。内部网关协议IGP,开放最短路径优先协议 OSPF,OSPF是一种链路状态路由协议 动态的路由算法，能够自动而且快速地适应拓扑结构的变化 OSPF支持负载平衡功能，当同时有几条到目的地的最短路径时，可以将负载分流到这些路由之上。 允许网络管理人员配置路径花费的
7、度量 支持区域的概念，可以用于大规模网络 支持认证服务，只有被授权的路由器才能进行自治系统的路由处理 允许路由器交换通过别的方法（比如通过边界网关协议BGP了解到的到其他自治系统的路由）了解到的路由信息,OSPF：链路拓扑,支持各种网络 点到点链路 广播网络 NBMA（Nonbroadcast Multiti Access） 点到多点,R1,R2,R1,R2,（a）点到点链路,R,LAN,R,N,（b）中断网络,OSPF：区域,每个区域内部都运行一个基本链路状态路由算法，即每个区域内部有它自己的链路状态库和相应的有向图，同时运行区域内的所有路由器的链路状态库是一致的。 区域边界路由器：一个同时
8、连接多个区域的路由器，该路由运行多个链路状态路由算法（每个链路状态路由算法的拷贝一一对应着一个区域） 一个区域内的拓扑结构和细节对于自治系统的其他部分是不可见的 区域内的路由器也不知道区域外的拓扑的具体细节 每个自治系统都有一个主干区域，称为区域0。所有区域都与主干区域连接,OSPF：区域,自治系统内的路由选择： 区域内路由： 源端和目的端都在同一个区域内，只需要根据区域内部的路由信息来选择 区域间路由： 两个区域内的通信，限制必须通过区域0（主干区域），以保证OSPF网络的规模 包括三个部分：从源端到某个区域边界路由器的区域内路径，源端和目的端所在区域之间的主干区域内路径，最后是从一条到目的
9、端的区域内路径,OSPF：各种路由器,两层层次结构：本地区域和主干区域(0) LSA只在一个区域中扩散，每个节点了解区域内的详细拓扑情况；但只知道到其它区域的路径 区域边界路由器ABR：汇集到本区域内部的网络的距离，通告给其它ABR 主干路由器BR：一个接口属于主干区域 自治系统边界路由ASBR：和其它自治系统交换路由信息 内部路由器IR：所有节点在同一个区域（不等于0）,OSPF：邻接关系,邻接关系（adjacency） 什么是邻接关系？ 点到点链路的两个路由器之间 LAN中选取一个选取路由器DR作为代表，它被认为与所有邻居路由器邻接 DR与LAN中的其它路由器之间存在邻接关系 LAN中的其
10、它路由器之间不存在邻接关系 通过Hello协议发现邻接关系 邻接的路由器间的数据库保持同步 路由器给邻接路由器发送数据库描述分组 路由器然后比较数据库，请求没有的LSP（链路状态请求消息 ）,OSPF：消息,路由器通过扩散把自己的链路状态信息告诉它所在区域的其他路由器。每个路由器都建立一个它所在区域的有向图，并计算出最短路径。 主干区域中的路由器还从区域边界路由器获取信息，计算出从主干到每个非主干区域的最短路径，再分发给区域边界路由器，由该路由器在它的区域中广播该消息。,边界网关协议4（BGP-4）,BGP消息是通过一条BGP路由器之间的TCP连接来发送的 包括Open、Update、Keep
11、alive、Notification消息 每个消息都有一个固定长度的头部，其中标记字段总共有16个字节，它主要用于BGP使用的认证机制，使得接收者可以确认发送者的身份,BGP-4：协议过程,邻居获取过程 和相邻路由器建立一条TCP连接，接着通过这条BGP连接发送一个Open消息，对方以Keepalive消息回应 邻居可达性过程 建立BGP连接的两个路由器定期互相发送Keepalive消息 网络可达性 每个路由器维护一个它能到达的子网的数据库以及到达那个子网的最佳路由 数据库发生变化时，路由器产生一个Update消息，并传播给所有实现BGP的其他路由器,BGP-4,BGP-4是一种Path-Ve
12、ctor协议： 和距离向量协议类似 每个边界路由器向邻居广播到目的地的完整路径（AS列表）： 路由器X发送的到目的地Z的路径:Path(X,Z)= X,Y1,Y2,Y3,Z 路由选择可能采取策略路由 路由器W可能并不一定采取路由器X通告的路由 基于路径花费 基于策略控制： 为了防止回路出现 X可以控制到来的负载：如果不想转发到Z的负载，则不通告到Z的路由,BGP-4：消息交换,R5通知列在NLRI中的所有子网可以通过R1到达，而且其中经过的自治系统只有自治系统1。 Update消息包括AS_Path（等于自治系统1的标识）、Next_Hop（等于R1的IP地址）、NLRI（等于自治系统1中所有
13、子网的列表）,BGP-4：消息交换（续）,R5通过一个新的Update消息把刚从R1收到的信息转发给R9 包括AS_Path（自治系统2和自治系统1的标识）、Next_Hop（R5的IP地址）、NLRI（自治系统1中所有子网的列表） 一个路由器收到一Update消息，如果该路由器所在的自治系统标识被包括在该Update消息的AS_Path字段中，则这个路由器不会把Update信息转发给其它路由器，从而防止消息的循环,BGP-4,为什么采用Intra-AS和Inter-AS路由 策略： Inter-AS：控制怎样路由负载 Intra-AS：单一管理者，无需策略控制 可伸缩性：层次路由减少路由表大
14、小，降低负载 性能： Intra-AS：考虑性能的优化 Inter-AS：策略占主导地位,传输控制协议TCP概述,TCP的主要作用是在不可靠的网络服务上提供面向连接的端到端的可靠字节流。 面向连接的运输协议 套接字标识包括了两个部分，主机的IP地址和一个16比特的端口号。 一条TCP连接由发送方套接字和接收方套接字来唯一标识，即TCP连接可用四元组来唯一标识。 全双工的数据传输服务 确认可以在反方向的数据流中捎带 不支持广播和组播,TCP概述（续）,TCP： 面向字节流：用户数据没有边界 TCP的PUSH功能：TCP消息的头部中有一个PUSH标志，用户可以设置这个PUSH标志，TCP实体检测到
15、这个标志后马上发送数据。 紧急数据功能：设置URGENT标志，TCP实体接收到带有URGENT标志的数据后，马上以最高优先级发送这些数据,TCP段格式,TCP段由一20字节的头部、可选部分、和用户数据组成 TCP数据段携带的用户数据的大小限制称为最大分段大小MSS,TCP段格式,TCP：头部格式,16比特的源端口、目的端口： 32比特顺序号: 用户数据（每个字节都有一个顺序号）的第一个字节的顺序号 SYN比特置位：表示初始顺序号ISN，数据为ISN+1 32比特确认号： 如果ACK比特置位，发送者期望接收的下一个顺序号,TCP：头部格式,6比特控制字段： URG：表示有紧急数据，16比特的紧急
16、指针字段给出了本TCP段中紧急数据的最后一个字节位置 ACK：确认号字段有意义 PSH：要求接收者马上递交 RST：连接复位 SYN：同步顺序号，连接建立请求 FIN：发送者没有数据发送，关闭连接 16比特接收窗口（64kbytes）： 发送者愿意接收的字节数（从确认字段给出的字节开始） 16比特检验和：segment+伪头部(源和目的IP地址+协议+IP头部中的长度字段 ),TCP连接管理,连接建立：三次握手协议 互相确认对方的初始顺序号，ISN是随机的，而非固定，以减少前后两条连接干扰的可能性 连接建立是一个不对称的过程： 一方处于被动方式(listen)，一方为主动方式(connect)， 主动方式的客户方要求和被动方式打开的服务方建立一条运输连接 协议： A-to-P: SYN x P-to-A: SYN y, ACK x+1 A-to-P: ACK y+1,TCP连接管理,释放连接 把TCP连接看成由两个方向的单工连接组成 两方发送一个FIN标志置为1的TCP段，表示没有数据要发送，当FIN被确认后，那个方向的连接就被关闭，只有当两个方向的连接均关闭后，该
