TCP/IP協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)第5章IP路由2017年3月主要內(nèi)容IP路由概述路由表路由選擇算法路由選擇協(xié)議實(shí)例分析學(xué)習(xí)目標(biāo)理解IP路由的概念和路由表作用。掌握距離向量算法原理，熟悉RIP。掌握鏈路狀態(tài)算法原理，熟悉OSPF。了解自治系統(tǒng)概念，了解BGP。IP路由概述一般來說，信息從信源向信宿傳輸?shù)姆绞娇梢苑譃橹苯觽鬟f和間接傳遞兩種。直接傳遞：指在信源和信宿都在同一個網(wǎng)絡(luò)時，信息從信源直接傳遞到信宿的過程。間接傳遞：指信源和信宿分別在不同網(wǎng)絡(luò)時，信息需要經(jīng)過一些中間環(huán)節(jié)才能傳遞到信宿的過程，這些中間環(huán)節(jié)一般是由一系列路由器組成。IP路由概述從信源到信宿的信息傳遞是由一個直接傳遞和零到多個間接傳遞組成，并且最后一次傳遞總是直接傳遞，而間接傳遞一般都是在路由器之間或主機(jī)和路由器之間進(jìn)行。路徑選擇的實(shí)質(zhì)是在不同路由器之間做出選擇，選擇數(shù)據(jù)信息傳輸過程中的下一個路由器，也就是下一跳路由地址。路由選擇的主要依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了便于進(jìn)行路由選擇，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以通過一個稱為路由表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲，這樣，路由表便成了實(shí)現(xiàn)路由選擇的關(guān)鍵。路由表從理論上講，路由表應(yīng)該描述其所在的主機(jī)或路由器能夠到達(dá)的因特網(wǎng)上的任何一臺主機(jī)的完整路徑信息。但是為了減小路由表的規(guī)模，減輕路由表維護(hù)和路由選擇的開銷，在單個路由表中并不存放完整的路徑信息，只是存放去往信宿的路徑中下一跳路由器的地址。因此，單個路由表只反映了因特網(wǎng)局部的拓?fù)湫畔?，而所有的路由表的集合才能反映因特網(wǎng)的整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。路由表從結(jié)構(gòu)上看，路由表中每個表項(xiàng)主要包括目的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、下一跳地址、輸出接口和度量等字段構(gòu)成目的網(wǎng)絡(luò)：用于定義目的主機(jī)（特定主機(jī)）地址、目的網(wǎng)絡(luò)（特定網(wǎng)絡(luò)）地址或默認(rèn)路由（0.0.0.0）。子網(wǎng)掩碼：用于定義網(wǎng)絡(luò)掩碼值，通過將子網(wǎng)掩碼和IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的IP地址進(jìn)行邏輯與操作，可以獲取目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址或子網(wǎng)地址。路由表下一跳地址：用于定義數(shù)據(jù)報(bào)在通往信宿的過程中當(dāng)前必須走的下一跳IP地址。輸出接口：用于定義數(shù)據(jù)報(bào)傳送時所對應(yīng)接口的IP地址。路由器通過該接口將數(shù)據(jù)送往下一個路由器或信宿網(wǎng)絡(luò)度量：用于定義路由的度量值，度量從本節(jié)點(diǎn)出發(fā)去往信宿的距離?？缭降穆酚善鱾€數(shù)，跳數(shù)。路由表Route命令Route[-f][-p][command][destination][MASKnetmask][gateway][METRICmetric][IFinterface]-f：清除路由表中所有的網(wǎng)關(guān)輸入記錄-p：使指定的路由保持不變Command：包含4個命令選項(xiàng),PRINT(打印路由)；ADD(追加路由)；DELETE(刪除路由)；CHANGE(修改路由)Destination：指定主機(jī)MASKnetmask：指定路由入口的子網(wǎng)掩碼值Gateway:指定網(wǎng)關(guān)METRICmetric：指定度量值，路由跳數(shù)IFinterface：指定路由接口號，使用哪個網(wǎng)卡路由表路由選擇流程路由選擇算法路由選擇算法，即路由表建立與更新策略。路由選擇算法分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由兩大類靜態(tài)路由：指由網(wǎng)絡(luò)管理員以手工方式配置路由信息的路由選擇算法。簡單、易于實(shí)現(xiàn)，一般適用于比較簡單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。動態(tài)路由：路由器以動態(tài)方式建立和維護(hù)路由表，通過路由協(xié)議在路由器之間建立通信聯(lián)系，進(jìn)而路由器之間可以相互通告彼此路由表中的變化。在動態(tài)路由方式中，路由表的更新不需要管理員的參與，一般大型網(wǎng)絡(luò)都采用動態(tài)路由方式。在動態(tài)路由選擇中常用的算法包括距離向量路由算法和鏈路狀態(tài)路由算法。路由選擇算法距離向量路由算法（Bellman-Ford算法）通過判斷距離來查找到達(dá)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑。即每個路由器都構(gòu)造一個包含從本路由器出發(fā)去往目的網(wǎng)絡(luò)的最短距離路由信息（V，D），其中V代表可到達(dá)的信宿，D代表距離；路由器周期性地將自己的最短距離路由信息發(fā)送給與它直接相連的所有鄰居；相鄰的路由器收到該信息后，將它與自己原來已有的最短距離路由信息進(jìn)行組合，進(jìn)而得到完整的連接到所有可能到達(dá)的目的網(wǎng)絡(luò)的路由信息。路由選擇算法距離向量路由算法路由選擇算法距離向量路由算法路由選擇算法距離向量路由算法距離向量路由算法雖然簡單、易于實(shí)現(xiàn)，理論上能有效工作，但在實(shí)際運(yùn)用中卻存在很大缺陷。信息交換量比較大，有可能收斂時間比較長。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，可能信息交換一直進(jìn)行下去，一直到無窮。假設(shè)B和E之間出現(xiàn)故障。解決方法限定最大跳數(shù)，當(dāng)路由表中的度量值等于或大于該值時認(rèn)為該路徑有故障，這樣便加快了收斂速度；水平分割技術(shù)，即當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)把路由表的更新信息發(fā)送給相鄰節(jié)點(diǎn)時，它并不把從各相鄰節(jié)點(diǎn)處學(xué)到的路由信息再回送給該節(jié)點(diǎn)；帶反向抑制的水平分割技術(shù)，即允許節(jié)點(diǎn)將其從相鄰節(jié)點(diǎn)處學(xué)到的路由信息反饋給該節(jié)點(diǎn)，但是反饋信息中加了否定標(biāo)志，以確保其相鄰節(jié)點(diǎn)不會采用該反饋信息。路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由算法（Dijkstra算法）系統(tǒng)中的每個路由器通過從其他路由器獲得的信息，構(gòu)造出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用Dijkstra算法形成一棵以本路由器為根節(jié)點(diǎn)的最短路徑優(yōu)先樹，該樹反映了從本路由器出發(fā)去往當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中其他路由器節(jié)點(diǎn)的最短路徑。路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由算法（Dijkstra算法）最短路徑的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)：如果P(i,j)={Vi....Vk..Vs...Vj}是從頂點(diǎn)Vi到Vj的最短路徑，Vk和Vs是這條路徑上的中間頂點(diǎn)，那么P(k,s)必定是從k到s的最短路徑。證明該性質(zhì)的正確性。假設(shè)P(i,j)={Vi....Vk..Vs...Vj}是從頂點(diǎn)Vi到Vj的最短路徑，則有P(i,j)=P(i,k)+P(k,s)+P(s,j)。若P(k,s)不是從Vk到Vs的最短距離，那么必定存在另一條從Vk到Vs的最短路徑P'(k,s)，那么P'(i,j)=P(i,k)+P'(k,s)+P(s,j)<P(i,j)。則與P(i,j)是從Vi到Vj的最短路徑相矛盾。因此該性質(zhì)得證。路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由算法（Dijkstra算法）問題描述：在無向圖G=(V,E)中，假設(shè)每條邊E[i]的長度為w[i]，找到由頂點(diǎn)v0到其余各點(diǎn)的最短路徑。算法思想：設(shè)G=(V,E)是一個帶權(quán)有向圖，把圖中頂點(diǎn)集合V分成兩組，第一組為已求出最短路徑的頂點(diǎn)集合（用S表示，初始時S中只有一個源點(diǎn)，以后每求得一條最短路徑,就將加入到集合S中，直到全部頂點(diǎn)都加入到S中，算法就結(jié)束了），第二組為其余未確定最短路徑的頂點(diǎn)集合（用U表示），按最短路徑長度的遞增次序依次把第二組的頂點(diǎn)加入S中。在加入的過程中，總保持從源點(diǎn)v0到S中各頂點(diǎn)的最短路徑長度不大于從源點(diǎn)V到U中任何頂點(diǎn)的最短路徑長度。此外，每個頂點(diǎn)對應(yīng)一個距離，S中的頂點(diǎn)的距離就是從v0到此頂點(diǎn)的最短路徑長度，U中的頂點(diǎn)的距離，是從v0到此頂點(diǎn)只包括S中的頂點(diǎn)為中間頂點(diǎn)的當(dāng)前最短路徑長度。路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由算法（Dijkstra算法）算法步驟：1.初始時，S只包含源點(diǎn)，即S＝{v}，v的距離為0。U包含除v外的其他頂點(diǎn)，即:U={其余頂點(diǎn)}，若v與U中頂點(diǎn)u有邊，則<u,v>正常有權(quán)值，若u不是v的出邊鄰接點(diǎn)，則<u,v>權(quán)值為∞。2.從U中選取一個距離v最小的頂點(diǎn)k，把k，加入S中（該選定的距離就是v到k的最短路徑長度）。3.以k為新考慮的中間點(diǎn)，修改U中各頂點(diǎn)的距離；若從源點(diǎn)v到頂點(diǎn)u的距離（經(jīng)過頂點(diǎn)k）比原來距離（不經(jīng)過頂點(diǎn)k）短，則修改頂點(diǎn)u的距離值，修改后的距離值的頂點(diǎn)k的距離加上邊上的權(quán)。4.重復(fù)步驟2和3直到所有頂點(diǎn)都包含在S中。路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由算法最短路徑優(yōu)先樹生成過程123456125414123路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由算法鏈路狀態(tài)算法的收斂速度相對較快，并且要比距離向量算法能更有效地避免路由回路的出現(xiàn)。但是其需要占用更多的CPU處理時間和系統(tǒng)資源，因此比距離向量算法的實(shí)現(xiàn)成本更高。路由選擇協(xié)議為了簡化路由，因特網(wǎng)將整個互聯(lián)網(wǎng)劃分為若干相互獨(dú)立部分的集合。這些獨(dú)立部分的集合通過統(tǒng)一的路由策略或路由協(xié)議相互交換信息，形成一個相對獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，稱之為自治系統(tǒng)（AutonomousSystem，AS）。自治系統(tǒng)也可以稱為路由選擇域，自治系統(tǒng)內(nèi)部路由選擇又稱為域內(nèi)路由選擇，而自治系統(tǒng)之間的路由選擇又稱為域間路由選擇。路由選擇協(xié)議路由選擇協(xié)議類別內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(InteriorGatewayProtocol)，即在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。主要包括：路由信息協(xié)議(RoutingInformationProtocol,RIP）開放路徑最短優(yōu)先協(xié)議(OpenShortestPathFirst,OSPF)。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(ExternalGatewayProtocol)，即自治系統(tǒng)之間使用的路由選擇協(xié)議。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個自治系統(tǒng)的邊界時，就需要使用EGP將路由選擇信息傳遞到另一個自治系統(tǒng)中。目前使用最多的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議第4版BGP-4(BorderGatewayProtocolv4)。路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議路由信息協(xié)議（RIP）是一個廣泛使用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，采用距離向量算法。RIP最初在RFC1058中制定目前，其有三個版本：RIP-1、RIP-2（IPv4）和RIPng（IPv6）。作為基于距離向量算法的路由選擇協(xié)議，RIP把到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的“距離”作為選擇路由的度量，而“距離”一般指跳數(shù)，也就是所經(jīng)過的路由器數(shù)量。每經(jīng)過一個路由器，跳數(shù)就增加1，也就是“距離”增加1。RIP認(rèn)為一條好的路由就是它所經(jīng)過的路由器數(shù)量最少的路由。為了避免跳數(shù)計(jì)數(shù)到無窮的問題，最大跳數(shù)設(shè)為15。路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIP-1報(bào)文格式RIP報(bào)文的封裝格式：封裝在UDP報(bào)文中傳輸，使用UDP的520端口路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIP-1報(bào)文格式（續(xù)）命令：定義RIP報(bào)文的類型，“1”表示請求報(bào)文，“2”表示響應(yīng)報(bào)文。版本：定義RIP的版本號，其中值為“1”對應(yīng)RIP-1，值為“2”對應(yīng)RIP-2。若值為“0”則表示報(bào)文是對路由器整個路由表的請求。地址族標(biāo)識：定義協(xié)議類，TCP/IP協(xié)議類的值為“2”。若該報(bào)文是對路由器整個路由表的請求時，其值設(shè)置為“0”。IP地址：定義目的網(wǎng)絡(luò)的IP地址。距離：指明從發(fā)出報(bào)文的路由器到目的網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)，其取值范圍為0～16。路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIP-2報(bào)文總體和RIP-1相同路由標(biāo)記用于支持外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，表示EGP所需的自治系統(tǒng)號。路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIP-2報(bào)文（續(xù)）彌補(bǔ)了RIP-1的不足引入了子網(wǎng)掩碼，可以支持可變長子網(wǎng)掩碼和無類別域間路由選擇。提供了一種簡單的鑒別機(jī)制，如果RIP數(shù)據(jù)報(bào)文中的密碼與所要求的密碼不匹配，則該RIP報(bào)文將被拒絕接受。引入了多播方式，進(jìn)而可以減少不接受RIP-2報(bào)文的主機(jī)的處理開銷。使用的多播地址是D類地址224.0.0.9路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIPng報(bào)文RIPng協(xié)議是基于D-V（DistanceVector，距離矢量）算法的路由協(xié)議。它通過UDP報(bào)文交換路由信息，使用的端口號為521。與RIP-1和RIP-2不兼容。RIPng協(xié)議用跳數(shù)來衡量到達(dá)目的主機(jī)的距離在RIPng協(xié)議中，從一個路由器到其直連網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)為0，而通過另一臺路由器到達(dá)一個網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)為1，以此類推當(dāng)跳數(shù)大于或等于16時，目的網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)就被定義為不可達(dá)基于UDP，端口號521路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIPng報(bào)文格式路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIPng報(bào)文格式命令：定義R報(bào)文的類型，“1”表示請求報(bào)文，“2”表示響應(yīng)報(bào)文。版本：定義RIPng的版本號，目前是1。路由表項(xiàng)：每項(xiàng)的長度為20字節(jié)，RTE的最大數(shù)目根據(jù)接口的MTU值來確定，有兩類RTE：下一跳RTE：位于一組具有相同下一跳的“IPv6前綴RTE”的最前面，它定義了下一跳的IPv6地址。IPv6前綴RTE：位于某個“下一跳RTE”的后面，同一個“下一跳RTE”的后面可以有多個不同的“IPv6前綴RTE”。它描述了RIPng路由表中的目的IPv6地址及開銷。路由選擇協(xié)議路由信息協(xié)議RIP特點(diǎn)是一種基于距離向量算法的路由協(xié)議，使用跳數(shù)作為度量標(biāo)準(zhǔn)，因此可以獲取從源主機(jī)到目的主機(jī)中具有最少跳數(shù)的傳輸路徑，但不能保證一定是最快的傳輸路徑。實(shí)現(xiàn)簡單，適用于小型網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)報(bào)傳送路徑上的跳數(shù)不大于15。路由表定期更新，一般每30秒更新一次，并且每臺路由器都將自己的路由表廣播到網(wǎng)絡(luò)中，因此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量較大。目前包括RIP-1和RIP-2兩個版本，其中RIP-1是一個有類別的路由協(xié)議，在RIP-1報(bào)文中不傳送掩碼，而RIP-2是一個無類別的路由協(xié)議。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議(OpenShortestPathFirst,OSPF)是由IETFIGP工作小組提出的，一種基于SPF算法的路由協(xié)議。與RIP不同，在OSPF協(xié)議中，沒有跳數(shù)限制，并且選擇最佳路徑的度量標(biāo)準(zhǔn)可以基于帶寬、延遲、可靠性和負(fù)載等服務(wù)類型。因此，OSPF協(xié)議是目前因特網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)采用最多、應(yīng)用最廣泛的路由協(xié)議之一。OSPF原理分層思想，將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的區(qū)域區(qū)域內(nèi)路由器以泛洪的方式在區(qū)域內(nèi)交換信息在區(qū)域邊界定義一個邊界路由器，負(fù)責(zé)匯總該區(qū)域的信息，并將信息傳遞給其他區(qū)域路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF的原理路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式版本：1字節(jié)，OSPF協(xié)議版本，1-4類型：報(bào)文類型，1到5報(bào)文長度：2字節(jié)，字節(jié)為單位源路由器IP地址：4字節(jié)，始發(fā)報(bào)文的路由器地址區(qū)域標(biāo)識符：4字節(jié)，始發(fā)報(bào)文的路由器所在的區(qū)域ID校驗(yàn)和：2字節(jié)，整個報(bào)文的校驗(yàn)和鑒別類型：2字節(jié)，0、1、2，0表示沒有鑒別，1表示口令，2表示MD5鑒別數(shù)據(jù)：8字節(jié)，鑒別類型為0時，無數(shù)據(jù)；鑒別類型為1時，值為8個字符的口令；鑒別類型為2時，值為MD5摘要信息路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式OSPF數(shù)據(jù)報(bào)文的類型有5種問候報(bào)文（Hello）數(shù)據(jù)描述報(bào)文（DatabaseDescription，DD）鏈路狀態(tài)請求報(bào)文（LinkStateRequest,LDR）鏈路狀態(tài)更新報(bào)文（LinkStateUpdate,LSU）鏈路狀態(tài)應(yīng)答報(bào)文（LinkStateAcknowledgment,LSA）。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式問候報(bào)文（Hello）路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式問候報(bào)文（Hello）字段名長度功能NetworkMask4字節(jié)發(fā)送Hello報(bào)文接口所在的子網(wǎng)掩碼HelloInterval2字節(jié)指定發(fā)送Hello報(bào)文的時間間隔，默認(rèn)為10秒Options1字節(jié)可選項(xiàng)，包括E:允許泛洪；MC：允許轉(zhuǎn)發(fā)IP組播報(bào)文；N/P：允許處理Type7LSA;DC：允許處理按需鏈路RtrPri1字節(jié)指定DR優(yōu)先級，默認(rèn)為1。如果設(shè)為0，則表示本路由器不參與DR/BDR選舉RouterDeadInterval4字節(jié)指定路由器失效時間，默認(rèn)為40秒。如果在此時間內(nèi)沒有收到鄰居路由器發(fā)來的Hello報(bào)文，則認(rèn)為該鄰居路由器已失效DesignatedRouter4字節(jié)指定DR的接口IP地址BackupDesignatedRouter4字節(jié)指定BDR的接口IP地址Neighbor4字節(jié)指定鄰居路由器的RID。下面的省略號（…）表示可以指定多個鄰居路由器RID路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式數(shù)據(jù)描述報(bào)文（DatabaseDescription）路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式數(shù)據(jù)描述報(bào)文（DatabaseDescription）字段名長度功能InterfaceMTU2字節(jié)指出發(fā)送DD報(bào)文的接口在不分段的情況下，可以發(fā)出的最大IP報(bào)文長度Options1字節(jié)可選項(xiàng)，包括E:允許泛洪；MC：允許轉(zhuǎn)發(fā)IP組播報(bào)文；N/P：允許處理Type7LSA;DC：允許處理按需鏈路I1比特指定在連續(xù)發(fā)送多個DD報(bào)文，如果是第一個DD報(bào)文則置1，其它的均置0M1比特指定在連續(xù)發(fā)送多個DD報(bào)文，如果是最后一個DD報(bào)文則置0，否則均置1M/S1比特設(shè)置進(jìn)行DD報(bào)文雙方的主從關(guān)系，如果本端是Master角色，則置1，否則置0DDSequenceNumber4字節(jié)指定所發(fā)送的DD報(bào)文序列號。主從雙方利用序列號來確保DD報(bào)文傳輸?shù)目煽啃院屯暾訪SAHeader4字節(jié)指定DD報(bào)文中所包括的LSA頭部。后面的省略號（…）表示可以指定多個LSA頭部路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)請求報(bào)文（LinkStateRequest）路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)請求報(bào)文（LinkStateRequest）字段名長度功能LStype4字節(jié)指定所請求的LSA類型，共7類：路由器、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)匯總、ASBR匯總、自治系統(tǒng)外部、組成員、NSSA外部LinkStateID4字節(jié)用于指定ospf所描述的部分區(qū)域，該字段的使用方法根據(jù)不同的LSA類型而不同：當(dāng)為LSA1時，該字段值是產(chǎn)生LSA1的路由器的Router-ID，當(dāng)為LSA2時，該字段值是DR的接口地址，當(dāng)為LSA3時，該字段值是目的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址，當(dāng)為LSA4時，該字段值是ASBR的Router-ID，當(dāng)為LSA5時，該字段值是自治系統(tǒng)外部目的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址，……。AdvertisingRouter4字節(jié)指定產(chǎn)生此所要請求的LSA的路由器ID路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)更新報(bào)文（LinkStateUpdate）路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)更新報(bào)文（LinkStateUpdate）字段名長度功能NumberofLSA4字節(jié)指定此報(bào)文中共發(fā)送的LSA數(shù)量LSAs4字節(jié)是一條條具體的LSA完整信息，后面的省略號表示可多條LSA路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)應(yīng)答報(bào)文（LinkStateAcknowledgment）。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)應(yīng)答報(bào)文頭部路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式鏈路狀態(tài)應(yīng)答報(bào)文頭部LSage：LSA產(chǎn)生后所經(jīng)過的時間，以秒為單位。LStype：LSA的類型（11種），主要有路由器（Router)、網(wǎng)絡(luò)(Network)、網(wǎng)絡(luò)匯總(NetworkSummary)、ASBR匯總(ASBRSummary)、自治系統(tǒng)外部(AutonomousSystemExternal)、組成員(GroupMembership)

、NSSA外部(Not-So-StubbyAreaExternal)7種。LinkStateID：具體數(shù)值根據(jù)LSA的類型而定。AdvertisingRouter：始發(fā)LSA的路由器的ID。LSsequencenumber：LSA的序列號，其他路由器根據(jù)這個值可以判斷哪個LSA是最新的。LSchecksum：除了LSage字段外，關(guān)于LSA的全部信息的校驗(yàn)和。length：LSA的總長度，包括LSAHeader，以字節(jié)為單位。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式路由器LSA報(bào)文路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式路由器LSA報(bào)文LinkStateID：產(chǎn)生此LSA的路由器的RouterID。V（VirtualLink）：如果產(chǎn)生此LSA的路由器是虛連接的端點(diǎn)，則置為1。E（External）：如果產(chǎn)生此LSA的路由器是ASBR，則置為1。B（Border）：如果產(chǎn)生此LSA的路由器是ABR，則置為1。#links：LSA中所描述的鏈路信息的數(shù)量，包括路由器上處于某區(qū)域中的所有鏈路和接口。LinkID：鏈路標(biāo)識，具體的數(shù)值根據(jù)鏈路類型而定。LinkData：鏈路數(shù)據(jù)，具體的數(shù)值根據(jù)鏈路類型而定。Type：鏈路類型，取值為1表示通過點(diǎn)對點(diǎn)鏈路與另一路由器相連取值為2表示連接到傳送網(wǎng)絡(luò)，取值為3表示連接到Stub網(wǎng)絡(luò)，取值為4表示虛連接。#TOS：描述鏈路的不同方式的數(shù)量。metric：鏈路的開銷。TOS：服務(wù)類型。TOSmetric：指定服務(wù)類型的鏈路的開銷路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式網(wǎng)絡(luò)LSA報(bào)文路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式網(wǎng)絡(luò)LSA報(bào)文LinkStateID：DR的IP地址。NetworkMask：廣播網(wǎng)或NBMA網(wǎng)絡(luò)地址的掩碼。AttachedRouter：連接在同一個網(wǎng)段上的所有與DR形成了完全鄰接關(guān)系的路由器的RouterID，也包括DR自身的RouterID。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式網(wǎng)絡(luò)匯總LSA報(bào)文路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式網(wǎng)絡(luò)匯總LSA報(bào)文LinkStateID：對于Type3LSA來說，它是所通告的區(qū)域外的網(wǎng)絡(luò)地址；對于Type4來說，它是所通告區(qū)域外的ASBR的RouterID。NetworkMask：Type3LSA的網(wǎng)絡(luò)地址掩碼。對于Type4LSA來說沒有意義，設(shè)置為0.0.0.0。metric：到目的地址的路由開銷。注：Type3的LSA可以用來通告缺省路由，此時LinkStateID和NetworkMask都設(shè)置為0.0.0.0。

路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式自治系統(tǒng)外部LSA報(bào)文路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式自治系統(tǒng)外部LSA報(bào)文LinkStateID：所要通告的其他外部AS的目的地址，如果通告的是一條缺省路由，那么鏈路狀態(tài)ID（LinkStateID）和網(wǎng)絡(luò)掩碼（NetworkMask）字段都將設(shè)置為0.0.0.0。NetworkMask：所通告的目的地址的掩碼。E（ExternalMetric）：外部度量值的類型。如果是第2類外部路由就設(shè)置為1，如果是第1類外部路由則設(shè)置為0。metirc：路由開銷。ForwardingAddress：到所通告的目的地址的報(bào)文將被轉(zhuǎn)發(fā)到的地址。ExternalRouteTag：添加到外部路由上的標(biāo)記。OSPF本身并不使用這個字段，它可以用來對外部路由進(jìn)行管理。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式NSSA外部LSA報(bào)文路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF報(bào)文格式NSSA外部LSA報(bào)文由NSSA區(qū)域內(nèi)的ASBR產(chǎn)生，且只能在NSSA區(qū)域內(nèi)傳播。其格式與自治系統(tǒng)外部LSA相同路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF特點(diǎn)支持服務(wù)類型路由，允許網(wǎng)絡(luò)管理人員為同一目的地址指定多個不同服務(wù)類型的路由，當(dāng)路由一個數(shù)據(jù)報(bào)時，OSPF根據(jù)目的IP地址和該數(shù)據(jù)所要求的服務(wù)類型進(jìn)行路由選擇。能夠給每個接口指派度量標(biāo)準(zhǔn)，并可以根據(jù)吞吐量、傳輸延時、可靠性等性能進(jìn)行指派?？梢越o每個IP服務(wù)類型指派單獨(dú)的度量標(biāo)準(zhǔn)。能夠提供負(fù)載均衡，當(dāng)同一個目的地址存在多個度量值相同的路由時，OSPF可以在這些路由上平均分配流量。支持?jǐn)U展，易于管理。OSPF的層次管理結(jié)構(gòu)將自治系統(tǒng)分為多個區(qū)域，這些區(qū)域可以對外隱藏拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。路由選擇協(xié)議開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF特點(diǎn)（續(xù)）支持特定主機(jī)、特定網(wǎng)絡(luò)、分類網(wǎng)絡(luò)路由以及無分類網(wǎng)絡(luò)路由；支持無編號網(wǎng)絡(luò)，可以節(jié)省IP地址。支持多種鑒別機(jī)制，不同的區(qū)域可以使用不同的鑒別方法。鑒別機(jī)制保證路由器只接收可信賴的路由器發(fā)送來的路由信息。支持多播，減少不參與OSPF的系統(tǒng)的負(fù)載。OSPF協(xié)議屬于無類別路由選擇協(xié)議，支持變長子網(wǎng)掩碼。路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）是域間路由選擇協(xié)議，通過自治系統(tǒng)邊界路由器在自治系統(tǒng)之間交換路由信息，同時確保無環(huán)路。BGP發(fā)展經(jīng)歷了四個版本：BGP-1（1989）、BGP-2（1990）、BGP-3（1993）和BGP-4（1995）BGP-4適用于分布式結(jié)構(gòu)并支持無類域間路由CIDR（ClasslessInterDomainRouting）傳送協(xié)議：TCP，端口號179路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP工作原理采用了路徑向量算法，其與距離向量算法的主要區(qū)別在于：其一是舍棄了路由度量值，不包含距離或費(fèi)用的估計(jì)值；其二是每個路由信息塊列出沿某路由到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)過的所有自治系統(tǒng)。因此在BGP中，路由表包含目的網(wǎng)絡(luò)、下一跳路由器和去往目的網(wǎng)絡(luò)的路徑等信息。其中路徑由一系列按序的自治系統(tǒng)號構(gòu)成路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP工作原理路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP路由器的信息交換過程建立基于TCP的通信連接，然后BGP路由器之間通過交換BGP報(bào)文來打開連接并確認(rèn)連接參數(shù)。在連接建立過程中，如果鄰站不同意，就發(fā)送出錯通知并關(guān)閉連接。兩個BGP路由器之間建立連接后，首先交換所有的BGP路由信息；而正常運(yùn)行后，通常只在網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)生變化時才發(fā)送增量路由更新信息，以減少交換的信息量。路由器在接收到鄰站路由器的更新信息后，將更新自己的路由信息。BGP路由器并不周期性發(fā)送路由更新，且BGP路由更新只包含到某網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑。如果沒有路由變化，則BGP路由器將周期性地發(fā)送?；顖?bào)文來維持BGP連接，缺省情況下每60秒發(fā)送一次?；顖?bào)文。路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP報(bào)文類型：打開、更新、通告和?；頑GP報(bào)文格式打開報(bào)文格式路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP報(bào)文格式打開報(bào)文格式版本(version)：1字節(jié)，BGP協(xié)議版本號本自治系統(tǒng)(myautonomoussystem)號：2字節(jié)，標(biāo)明發(fā)送路由器的AS號。保持時間(holdtime)：2字節(jié)，指明在相鄰的keepalive和update報(bào)文間可等待的最大時間，單位為秒。BGP標(biāo)識(bgpidentifier):4字節(jié)，指出發(fā)送路由器的BGP標(biāo)識。此字段是路由器的ID號可選參數(shù)長度(optionalparameterlength):1字節(jié)長，它指出可選參數(shù)字段的總長度可選參數(shù)(optionalparameter):此字段為變長的。它給出BGP鄰居會話協(xié)商中的可選參數(shù)的列表。路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP報(bào)文格式BGP更新報(bào)文格式路由選擇協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP報(bào)文格式BGP更新報(bào)文格式不可用路由長度（UnfeasibleRoutesLen）2字節(jié)無符號整數(shù)刪除的路由（WithdrawnRoutes）

：變長路徑屬性長（PathAttributeLen）：2字節(jié)無符號整數(shù)路徑屬性（PathAttributes）

：變長網(wǎng)絡(luò)可達(dá)信息(信宿)（NetworkLayerReachabilityInformation）

：變長

其中刪除的路由和信宿地址的表示方法為一<length，pre