1、4.5 因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議4.5.1 有關(guān)路由選擇協(xié)議的幾個(gè)基本概念,1. 理想的路由算法 算法必須是正確的和完整的。 算法在計(jì)算上應(yīng)簡(jiǎn)單。 算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，這就是說，要有自適應(yīng)性。 算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。 算法應(yīng)是公平的。 算法應(yīng)是最佳的。,關(guān)于“最佳路由”,不存在一種絕對(duì)的最佳路由算法。 所謂“最佳”只能是相對(duì)于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。 實(shí)際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的算法。 路由選擇是個(gè)非常復(fù)雜的問題 它是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果。 路由選擇的環(huán)境往往是不斷變化的，而這種變化有時(shí)無法事先知道。,從路由算法的自適應(yīng)性考慮,靜態(tài)路由選擇策

2、略即非自適應(yīng)路由選擇，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單和開銷較小，但不能及時(shí)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。 動(dòng)態(tài)路由選擇策略即自適應(yīng)路由選擇，其特點(diǎn)是能較好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，但實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜，開銷也比較大。,2. 分層次的路由選擇協(xié)議,因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議。 因特網(wǎng)的規(guī)模非常大。如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時(shí)間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會(huì)使因特網(wǎng)的通信鏈路飽和。 許多單位不愿意外界了解自己?jiǎn)挝痪W(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內(nèi)部的事情），但同時(shí)還希望連接到因特網(wǎng)上。,自治系統(tǒng) AS(Autonomous Syst

3、em),自治系統(tǒng) AS 的定義： 在單一的技術(shù)管理下的一組路由器，而這些路由器使用一種 AS 內(nèi)部的路由選擇協(xié)議和共同的度量以確定分組在該 AS 內(nèi)的路由，同時(shí)還使用一種 AS 之間的路由選擇協(xié)議用以確定分組在 AS之間的路由。 現(xiàn)在對(duì)自治系統(tǒng) AS 的定義是強(qiáng)調(diào)下面的事實(shí)： 盡管一個(gè) AS 使用了多種內(nèi)部路由選擇協(xié)議和度量，但重要的是一個(gè) AS 對(duì)其他 AS 表現(xiàn)出的是一個(gè)單一的和一致的路由選擇策略。,因特網(wǎng)有兩大類路由選擇協(xié)議,內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol): 即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP

4、和 OSPF 協(xié)議。 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP (External Gateway Protocol): 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個(gè)自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是 BGP-4。,自治系統(tǒng)和內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議,用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （例如，RIP）,自治系統(tǒng) B,自治系統(tǒng) A,用外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （例如，BGP-4）,R1,R2,用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （例如，OSPF）,自治系統(tǒng)之間的路由選擇也叫做 域間路由選擇(interdomain routing)， 在自治系統(tǒng)內(nèi)部的

5、路由選擇叫做 域內(nèi)路由選擇(intradomain routing),這里要指出兩點(diǎn),(1)因特網(wǎng)的早期 RFC 文檔中未使用“路由器”而是使用“網(wǎng)關(guān)”這一名詞。但是在新的 RFC 文檔中又使用了“路由器”這一名詞。應(yīng)當(dāng)把這兩個(gè)屬于當(dāng)作同義詞。 (2)IGP 和 EGP 是協(xié)議類別的名稱。但 RFC 在使用 EGP 這個(gè)名詞時(shí)出現(xiàn)了一點(diǎn)混亂，因?yàn)樽钤绲囊粋€(gè)外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的協(xié)議名字正好也是 EGP。因此在遇到名詞 EGP 時(shí)，應(yīng)弄清它是指舊的協(xié)議 EGP 還是指外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP 這個(gè)類別。,4.5.2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 RIP,1. 工作原理 路由信息協(xié)議 RIP 是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP中最先得到

6、廣泛使用的協(xié)議。 RIP 是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議。 RIP 協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器都要維護(hù)從它自己到其他每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄。,“距離”的定義,從一路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為 1。從一個(gè)路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為所經(jīng)過的路由器數(shù)加 1。 RIP 協(xié)議中的“距離”也稱為“跳數(shù)”(hop count)，因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)路由器，跳數(shù)就加 1。,這里的“距離”實(shí)際上指的是“最短距離”， RIP 認(rèn)為一個(gè)好的路由就是它通過的路由器的數(shù)目少，即“距離短”。 RIP 允許一條路徑最多只能包含 15 個(gè)路由器。 “距離”的最大值為16 時(shí)即相當(dāng)于不可達(dá)?？梢?RIP

7、 只適用于小型互聯(lián)網(wǎng)。 RIP 不能在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間同時(shí)使用多條路由。RIP 選擇一個(gè)具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕還存在另一條高速(低時(shí)延)但路由器較多的路由。,RIP 協(xié)議的三個(gè)要點(diǎn),(1)僅和相鄰路由器交換信息。 (2)交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 (3)按固定的時(shí)間間隔交換路由信息，例如，每隔 30 秒。,路由表的建立,路由器在剛剛開始工作時(shí)，只知道到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離（此距離定義為1）。以后，每一個(gè)路由器也只和數(shù)目非常有限的相鄰路由器交換并更新路由信息。 經(jīng)過若干次更新后，所有的路由器最終都會(huì)知道到達(dá)本自治系統(tǒng)中任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最短距離和下一跳路

8、由器的地址。 RIP 協(xié)議的收斂(convergence)過程較快，即在自治系統(tǒng)中所有的結(jié)點(diǎn)都得到正確的路由選擇信息的過程。,路由器之間交換信息,RIP協(xié)議讓互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換路由信息，并不斷更新其路由表，使得從每一個(gè)路由器到每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的路由都是最短的（即跳數(shù)最少）。 雖然所有的路由器最終都擁有了整個(gè)自治系統(tǒng)的全局路由信息，但由于每一個(gè)路由器的位置不同，它們的路由表當(dāng)然也應(yīng)當(dāng)是不同的。,4 字節(jié),RIP 報(bào)文,3. RIP2 協(xié)議的報(bào)文格式,路由信息 （20 字節(jié)/路由） 可重復(fù)出現(xiàn) 最多 25 個(gè),IP 數(shù)據(jù)報(bào),路由標(biāo)記,網(wǎng)絡(luò)地址,地址族標(biāo)識(shí)符,距離 (1-

9、16),IP 首部,UDP 首部,首部,路由部分,必為 0,版本,命令,4 字節(jié),子網(wǎng)掩碼,下一跳路由器地址,UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào),RIP2 的報(bào)文由首部和路由部分組成。 RIP2 報(bào)文中的路由部分由若干個(gè)路由信息組成。每個(gè)路由信息需要用20個(gè)字節(jié)。地址族標(biāo)識(shí)符（又稱為地址類別）字段用來標(biāo)志所使用的地址協(xié)議。 路由標(biāo)記填入自治系統(tǒng)的號(hào)碼，這是考慮使RIP 有可能收到本自治系統(tǒng)以外的路由選擇信息。再后面指出某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址、該網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼、下一跳路由器地址以及到此網(wǎng)絡(luò)的距離。,RIP 協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，開銷較小。 缺點(diǎn)： RIP存在的一個(gè)問題是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，要經(jīng)過比較長的時(shí)間才能將此

10、信息傳送到所有的路由器。 RIP限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，它能使用的最大距離為 15(16 表示不可達(dá)）。 路由器之間交換的路由信息是路由器中的完整路由表，因而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，開銷也就增加。,R2,R1,正 常 情 況,1 1 ,1 2 R1,R1 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 1，是直接交付?！?“1”表示“從本路由器到網(wǎng) 1”,“1”表示“距離是 1”,“”表示“直接交付”,R2,R1,正 常 情 況,1 1 ,1 2 R1,R2 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 2，是經(jīng)過 R1?！?“1”表示“從本路由器到網(wǎng) 1”,“2”表示“距離是 2”,“R1”表示 經(jīng)過 R1,R2,R1,正 常 情 況,1

11、 1 ,1 2 R1,R1 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 16 （表示無法到達(dá)）， 是直接交付。”,但 R2 在收到 R1 的更新報(bào)文之前，還發(fā)送原來的報(bào)文， 因?yàn)檫@時(shí) R2 并不知道 R1 出了故障。,R2,R1,正 常 情 況,1 1 ,1 2 R1,R1 收到 R2 的更新報(bào)文后，誤認(rèn)為可經(jīng)過 R2 到達(dá)網(wǎng)1，于是更新自己的路由表，說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 3，下一跳經(jīng)過 R2”。然后將此更新信息發(fā)送給 R2。,R2,R1,正 常 情 況,1 1 ,1 2 R1,R2 以后又更新自己的路由表為“1, 4, R1”，表明 “我到網(wǎng) 1 距離是 4，下一跳經(jīng)過 R1”。,R2,R1,R2,R

12、1,網(wǎng) 1出了故障,正 常 情 況,1 1 ,1 16 ,1 5 R2,1 2 R1,1 2 R1,這樣不斷更新下去，直到 R1 和 R2 到網(wǎng) 1 的距離都增大到 16 時(shí)，R1 和 R2 才知道網(wǎng) 1 是不可達(dá)的。,這就是好消息傳播得快，而壞消息傳播得慢。網(wǎng)絡(luò)出故障的傳播時(shí)間往往需要較長的時(shí)間(例如數(shù)分鐘)。這是 RIP 的一個(gè)主要缺點(diǎn)。,4.5.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 OSPF (Open Shortest Path First),1. OSPF 協(xié)議的基本特點(diǎn) “開放”表明 OSPF 協(xié)議不是受某一家廠商控制，而是公開發(fā)表的。 “最短路徑優(yōu)先”是因?yàn)槭褂昧?Dijkstra 提出的最短路徑算

13、法SPF。 OSPF 只是一個(gè)協(xié)議的名字，它并不表示其他的路由選擇協(xié)議不是“最短路徑優(yōu)先”。 是分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議。,三個(gè)要點(diǎn),（1）向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方法是洪泛法。 （2）發(fā)送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息。 “鏈路狀態(tài)”就是說明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量”(metric)。 （3）只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。,鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(link-state database),由于各路由器之間頻繁地交換鏈路狀態(tài)信息，因此所有的路由器最終都能建立一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。 這

14、個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)際上就是全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，它在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的（這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步）。 OSPF 的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫能較快地進(jìn)行更新，使各個(gè)路由器能及時(shí)更新其路由表。OSPF 的更新過程收斂得快是其重要優(yōu)點(diǎn)。,OSPF 的區(qū)域(area),為了使 OSPF 能夠用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò)，OSPF 將一個(gè)自治系統(tǒng)再劃分為若干個(gè)更小的范圍，叫作區(qū)域。 每一個(gè)區(qū)域都有一個(gè) 32 位的區(qū)域標(biāo)識(shí)符（用點(diǎn)分十進(jìn)制表示）。 區(qū)域也不能太大，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過 200 個(gè)。,OSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域,區(qū)域 0.0.0.1,區(qū)域 0.0.0.3,主干區(qū)域 0.0.0.0,至其他自治系統(tǒng),R9,R7

15、,R6,R5,R4,R3,R2,R1,網(wǎng) 8,網(wǎng) 6,網(wǎng) 3,網(wǎng) 2,網(wǎng) 1,網(wǎng) 7,區(qū)域 0.0.0.2,網(wǎng) 4,網(wǎng) 5,R8,OSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域,區(qū)域 0.0.0.1,區(qū)域 0.0.0.3,主干區(qū)域 0.0.0.0,至其他自治系統(tǒng),R9,R7,R6,R5,R4,R3,R2,R1,網(wǎng) 8,網(wǎng) 6,網(wǎng) 3,網(wǎng) 2,網(wǎng) 1,網(wǎng) 7,區(qū)域 0.0.0.2,網(wǎng) 4,網(wǎng) 5,R8,劃分區(qū)域,劃分區(qū)域的好處就是將利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個(gè)區(qū)域而不是整個(gè)的自治系統(tǒng)，這就減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的通信量。 在一個(gè)區(qū)域內(nèi)部的路由器只知道本區(qū)域的完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌恢榔渌麉^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞那?/p>

16、況。 OSPF 使用層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。在上層的區(qū)域叫作主干區(qū)域(backbone area)。主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符規(guī)定為0.0.0.0。主干區(qū)域的作用是用來連通其他在下層的區(qū)域。,主干路由器,區(qū)域 0.0.0.1,區(qū)域 0.0.0.3,主干區(qū)域 0.0.0.0,至其他自治系統(tǒng),R9,R7,R6,R5,R4,R3,R2,R1,網(wǎng) 8,網(wǎng) 6,網(wǎng) 3,網(wǎng) 2,網(wǎng) 1,網(wǎng) 7,區(qū)域 0.0.0.2,網(wǎng) 4,網(wǎng) 5,R8,區(qū)域邊界路由器,區(qū)域 0.0.0.1,區(qū)域 0.0.0.3,主干區(qū)域 0.0.0.0,至其他自治系統(tǒng),R9,R7,R6,R5,R4,R3,R2,R1,網(wǎng) 8,網(wǎng) 6,網(wǎng) 3,網(wǎng) 2,網(wǎng)

17、 1,網(wǎng) 7,區(qū)域 0.0.0.2,網(wǎng) 4,網(wǎng) 5,R8,OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送,OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送。 OSPF 構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)很短。這樣做可減少路由信息的通信量。 數(shù)據(jù)報(bào)很短的另一好處是可以不必將長的數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送。分片傳送的數(shù)據(jù)報(bào)只要丟失一個(gè)，就無法組裝成原來的數(shù)據(jù)報(bào)，而整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)就必須重傳。,OSPF 的其他特點(diǎn),OSPF 對(duì)不同的鏈路可根據(jù) IP 分組的不同服務(wù)類型 TOS 而設(shè)置成不同的代價(jià)。因此，OSPF 對(duì)于不同類型的業(yè)務(wù)可計(jì)算出不同的路由。 如果到同一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)有多條相同代價(jià)的路徑，那么可以將通信量分配給這幾條路徑。這叫作多路徑間的負(fù)

18、載平衡。 所有在 OSPF 路由器之間交換的分組都具有鑒別的功能。 支持可變長度的子網(wǎng)劃分和無分類編址 CIDR。 每一個(gè)鏈路狀態(tài)都帶上一個(gè) 32 位的序號(hào)，序號(hào)越大狀態(tài)就越新。,IP 數(shù)據(jù)報(bào),OSPF 分組,IP數(shù)據(jù)報(bào)首部,OSPF 分組,OSPF 分組首部,類型 1 至類型 5 的 OSPF 分組,24 字節(jié),0,8,16,31,版 本,路 由 器 標(biāo) 識(shí) 符,類 型,分 組 長 度,檢 驗(yàn) 和,鑒 別,位,鑒 別,區(qū) 域 標(biāo) 識(shí) 符,鑒 別 類 型,2. OSPF 的五種分組類型,類型1，問候(Hello)分組。 類型2，數(shù)據(jù)庫描述(Database Description)分組。 類型

19、3，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求(Link State Request)分組。 類型4，鏈路狀態(tài)更新(Link State Update)分組， 用洪泛法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。 類型5，鏈路狀態(tài)確認(rèn)(Link State Acknowledgment) 分組。,OSPF的基本操作,確定可達(dá)性,OSPF 使用的是可靠的洪泛法,更新報(bào)文,t,ACK報(bào)文,R,R,R,R,t1 t2 t3 t4,OSPF 的其他特點(diǎn),OSPF 還規(guī)定每隔一段時(shí)間，如 30 分鐘，要刷新一次數(shù)據(jù)庫中的鏈路狀態(tài)。 由于一個(gè)路由器的鏈路狀態(tài)只涉及到與相鄰路由器的連通狀態(tài)，因而與整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模并無直接關(guān)系。因此當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大時(shí)，OSPF

20、協(xié)議要比距離向量協(xié)議 RIP 好得多。 OSPF 沒有“壞消息傳播得慢”的問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化的時(shí)間小于 100 ms。,指定的路由器(designated router),多點(diǎn)接入的局域網(wǎng)采用了指定的路由器的方法，使廣播的信息量大大減少。 指定的路由器代表該局域網(wǎng)上所有的鏈路向連接到該網(wǎng)絡(luò)上的各路由器發(fā)送狀態(tài)信息。,4.5.4 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP,BGP 是不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息的協(xié)議。 BGP 較新版本是 2006 年 1 月發(fā)表的 BGP-4（BGP 第 4 個(gè)版本），即 RFC 4271 4278。 可以將 BGP-4 簡(jiǎn)寫為 BGP。,BGP 使用的環(huán)境卻不同

21、,因特網(wǎng)的規(guī)模太大，使得自治系統(tǒng)之間路由選擇非常困難。對(duì)于自治系統(tǒng)之間的路由選擇，要尋找最佳路由是很不現(xiàn)實(shí)的。 當(dāng)一條路徑通過幾個(gè)不同 AS 時(shí)，要想對(duì)這樣的路徑計(jì)算出有意義的代價(jià)是不太可能的。 比較合理的做法是在 AS 之間交換“可達(dá)性”信息。 自治系統(tǒng)之間的路由選擇必須考慮有關(guān)策略。 因此，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP 只能是力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由（不能兜圈子），而并非要尋找一條最佳路由。,BGP 發(fā)言人(BGP speaker),每一個(gè)自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個(gè)路由器作為該自治系統(tǒng)的“ BGP 發(fā)言人” 。 一般說來，兩個(gè) BGP 發(fā)言人都是通過一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)連接在一起的，

22、而 BGP 發(fā)言人往往就是 BGP 邊界路由器，但也可以不是 BGP 邊界路由器。,BGP 交換路由信息,一個(gè) BGP 發(fā)言人與其他自治系統(tǒng)中的 BGP 發(fā)言人要交換路由信息，就要先建立 TCP 連接，然后在此連接上交換 BGP 報(bào)文以建立 BGP 會(huì)話(session)，利用 BGP 會(huì)話交換路由信息。 使用 TCP 連接能提供可靠的服務(wù)，也簡(jiǎn)化了路由選擇協(xié)議。 使用 TCP 連接交換路由信息的兩個(gè) BGP 發(fā)言人，彼此成為對(duì)方的鄰站或?qū)Φ日尽?BGP 發(fā)言人和自治系統(tǒng) AS 的關(guān)系,BGP 發(fā)言人,BGP 發(fā)言人,BGP 發(fā)言人,BGP 發(fā)言人,BGP 發(fā)言人,AS1,AS3,AS2,AS

23、5,AS4,AS 的連通圖舉例,BGP 所交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的信息就是要到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的一系列 AS。 當(dāng) BGP 發(fā)言人互相交換了網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的信息后，各 BGP 發(fā)言人就根據(jù)所采用的策略從收到的路由信息中找出到達(dá)各 AS 的較好路由。,BGP 發(fā)言人交換路徑向量,主干網(wǎng) （AS1）,地區(qū) ISP （AS2）,地區(qū) ISP （AS3）,本地 ISP（AS6） N5,本地 ISP（AS7） N6， N7,自治系統(tǒng) AS2 的 BGP 發(fā)言人通知主干網(wǎng)的 BGP 發(fā)言人：“要到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N1, N2, N3 和 N4 可經(jīng)過 AS2?！?BGP 發(fā)言人交換路徑向量,主干網(wǎng) （AS1）,地區(qū) IS

24、P （AS2）,地區(qū) ISP （AS3）,本地 ISP（AS4） N1， N2,本地 ISP（AS5） N3， N4,主干網(wǎng)還可發(fā)出通知：“要到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N5, N6 和 N7 可沿路徑（AS1, AS3）?！?BGP 協(xié)議的特點(diǎn),(1)BGP 協(xié)議交換路由信息的結(jié)點(diǎn)數(shù)量級(jí)是自治系統(tǒng)數(shù)的量級(jí)，這要比這些自治系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)少很多。 (2)每一個(gè)自治系統(tǒng)中 BGP 發(fā)言人（或邊界路由器）的數(shù)目是很少的。這樣就使得自治系統(tǒng)之間的路由選擇不致過分復(fù)雜。,(3)BGP 支持 CIDR，因此 BGP 的路由表也就應(yīng)當(dāng)包括目的網(wǎng)絡(luò)前綴、下一跳路由器，以及到達(dá)該目的網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的各個(gè)自治系統(tǒng)序列。 (4)在BG

25、P 剛剛運(yùn)行時(shí)，BGP 的鄰站是交換整個(gè)的 BGP 路由表。但以后只需要在發(fā)生變化時(shí)更新有變化的部分。這樣做對(duì)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬和減少路由器的處理開銷方面都有好處。,(1) 打開(OPEN)報(bào)文，用來與相鄰的另一個(gè)BGP發(fā)言人建立關(guān)系。 (2) 更新(UPDATE)報(bào)文，用來發(fā)送某一路由的信息，以及列出要撤消的多條路由。 (3) 保活(KEEPALIVE)報(bào)文，用來確認(rèn)打開報(bào)文和周期性地證實(shí)鄰站關(guān)系。 (4) 通知(NOTIFICATION)報(bào)文，用來發(fā)送檢測(cè)到的差錯(cuò)。 在 RFC 2918 中增加了 ROUTE-REFRESH 報(bào)文，用來請(qǐng)求對(duì)等端重新通告。,BGP-4 共使用四種報(bào)文 :,BGP

26、 報(bào)文具有通用的首部,BGP 報(bào)文通用首部,字節(jié) 16 2 1,BGP 報(bào)文主體部分,類 型,長 度,標(biāo) 記,TCP首部,IP 首部,BGP 報(bào)文,TCP 報(bào)文,4.5.6 路由器在網(wǎng)際互連中的作用,1. 路由器的結(jié)構(gòu) 路由器是一種具有多個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口的專用計(jì)算機(jī)，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)分組。也就是說，將路由器某個(gè)輸入端口收到的分組，按照分組要去的目的地（即目的網(wǎng)絡(luò)），把該分組從路由器的某個(gè)合適的輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳路由器。 下一跳路由器也按照這種方法處理分組，直到該分組到達(dá)終點(diǎn)為止。,課件制作人：謝希仁,典型的路由器的結(jié)構(gòu),路由 選擇,路由選擇處理機(jī),路由選擇協(xié)議,路由表,3,輸入端口,3,交換結(jié)構(gòu),輸入端口,輸出端口,分組 轉(zhuǎn)發(fā),轉(zhuǎn)發(fā)表,分組處理,輸出端口,1,1,1,3,3,1,2,2,2,2,3網(wǎng)絡(luò)層 2數(shù)據(jù)鏈路層 1物理層,“