【文章內(nèi)容簡介】 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邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP4。 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（例如， RIP） （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， BGP4） R1 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （ 例如 ， OSFP） 圖 511 Inter 路由協(xié)議關(guān)系 RIP協(xié)議 ? 路由信息協(xié)議（ RIP）協(xié)議是基于 DVR距離矢量的路由選擇協(xié)議。 RIP協(xié)議中，如果路由器 A和網(wǎng)絡 B直接相連，那么路由器 A到網(wǎng)絡 B的距離就是 1。如果從路由器 A出發(fā)，到達網(wǎng)絡 B中間需要經(jīng)過 N個路由器，那么路由器 A到網(wǎng)絡B的距離就是 N+1。 RIP協(xié)議中的距離也稱為“跳數(shù)”，每增加一個路由器，跳數(shù)就加 1。 ? RIP協(xié)議允許一條路徑上最多包含 15個路由器，因此距離的最大值為 16（表示網(wǎng)絡不可達），所以 RIP協(xié)議只適合于小型的網(wǎng)絡。在 RIP協(xié)議中，路由表不但要記錄到達目的網(wǎng)絡的下一站信息，還要記錄到達目的網(wǎng)絡的距離（跳數(shù)）。如圖 59所示： 子 網(wǎng) 掩 碼 下 一 站 到 目 的 網(wǎng) 絡 的 距 離x 1 . x 2 . x 3 . x 4 A 3y 1 . y 2 . y 3 . y 4 B 2z 1 . z 2 . z 3 . z 4 直 接 1. . . . . . . . .目 的 網(wǎng) 絡N 1N 2N 3. . .圖 512 RIP路由表 RIP協(xié)議認為距離最小的路就是最好的路，其工作原理如下： ? 每個路由器每隔 30s給自己的所有的鄰居路由器廣播 RIP報文，報文的內(nèi)容是這個路由器當前的路由表信息。 ? 收到鄰居路由器的路由表信息后，每個路由器都要更新自己的路由表，填加新的路由表項后更改舊的路由表項。這樣下一次就可以將更新后的路由表告訴自己的領(lǐng)居。 ? 如果 180s內(nèi)沒有收到某個路由器的路由表信息，就認為這個路由器出了故障，路由表中所有以這個路由器為下一站的表項中的距離修改為 16，表示目的網(wǎng)絡不可達。 ? 經(jīng)過一段時間后，每個路由器都會知道到達每個網(wǎng)絡的路由，構(gòu)建出完整的路由表。 下 一 站 距 離C 3B 4直 接 1E 5目 的 網(wǎng) 絡N 1N 2N 3N 4距 離4411目 的 網(wǎng) 絡N 1N 2N 3N 4( a ) 路 由 器 A 原 有 的 路 由 表 ( b ) A 收 到 B 的 路 由 信 息下 一 站 距 離C 3B 5直 接 1B 2目 的 網(wǎng) 絡N 1N 2N 3N 4( a ) 路 由 器 A 更 新 后 的 路 由 表B 3N 5N 5 2圖 513更新路由表 OSPF協(xié)議 RIP協(xié)議比較簡單，但只適用于規(guī)模較小的網(wǎng)絡（跳數(shù) =16)。并且定期廣播路由表會耗費比較大的網(wǎng)絡資源。開放的最短路徑優(yōu)先 OSPF協(xié)議（ Open Shortest Path First）是對 RIP的改進，支持大型的網(wǎng)絡。 OSPF是基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議。 對于一個路由器而言，它的鏈路狀態(tài)是指這個路由器與哪些路由器相鄰，以及它們之間鏈路的“度量”。 OSPF使用帶寬、延時、負載、距離和費用等多種因素來考慮度量，度量越小，代價越低。鏈路狀態(tài)不包含路由信息，只是表明了兩個路由器之間的連接狀態(tài)。 每個路由器都有一個鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，記錄當前網(wǎng)絡的連接狀況。 OSPF支持大型的網(wǎng)絡，它將一個自治系統(tǒng)分為若干個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的路由器相互交換鏈路狀態(tài)信息，區(qū)域也不能太大，在一個區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過 200 個。 存在一個主干區(qū)域，連接各個區(qū)域，主干區(qū)域負責收集非主干區(qū)域發(fā)出的匯總路由信息，并將這些信息發(fā)送給到各區(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區(qū)域而不是整個的自治系統(tǒng)，這就減少了整個網(wǎng)絡上的通信量。在一個區(qū)域內(nèi)部的路由器只知道本區(qū)域的完整網(wǎng)絡拓撲，而不知道其他區(qū)域的網(wǎng)絡拓撲的情況。 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)域的標識符規(guī)定為 。主干區(qū)域的作用是用來連通其他在下層的區(qū)域，如圖所示： N 1N 2N 3N 4N 5N 6N 8主 干 區(qū) 域0 . 0 . 0 . 0區(qū) 域0 . 0 . 0 . 1區(qū) 域0 . 0 . 0 . 2區(qū) 域0 . 0 . 0 . 3R 1R 2R 3R 4R 5 R 6R 7R 8R 9自 治 系 統(tǒng)其 他 自 治 系 統(tǒng)N 7圖 514 OSPF劃分區(qū)域 OSPF由五種類型的分組來完成鏈路的更新： ? 類型 1，問候 (Hello)分組。 ? 類型 2，數(shù)據(jù)庫描述 (Database Description)分組。 ? 類型 3，鏈路狀態(tài)請求 (Link State Request)分組。 ? 類型 4，鏈路狀態(tài)更新 (Link State Update)分組，用洪泛法對全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。 ? 類型 5，鏈路狀態(tài)確認 (Link State Acknowledgment)分組。 OSPF的工作原理就是由該五類分組完成 ： ? 每個路由器會周期性地向相鄰路由器發(fā)送探測報文，檢測其是否可達。如果鄰站給與應答，說明鏈路正常；否則說明鏈路出了故障。 ? 如果一個路由器檢測到某條鏈路狀態(tài)發(fā)生了變化，該路由器就發(fā)送鏈路狀態(tài)更新報文，使用泛洪法對全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。所謂泛洪法是指每個路由器收到更新報文后都將這個報文發(fā)送給自己的相鄰路由器，直到報文送達到整個網(wǎng)絡。 ? 即便鏈路狀態(tài)沒有發(fā)生變化，每隔 30分鐘路由器要向網(wǎng)絡中的其他路由器廣播鏈路狀態(tài)信息，以確保鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫與全網(wǎng)保持一致。 ? 每個路由器收到其他路由器的鏈路狀態(tài)信息后，更新鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建整個網(wǎng)絡的拓撲圖，利用 Dijkstra的最短路徑算法計算出到達每個網(wǎng)絡的最短路徑。 問候 問候 數(shù)據(jù)庫描述 數(shù)據(jù)庫描述 數(shù)據(jù)庫描述 數(shù)據(jù)庫描述 鏈路狀態(tài)請求 鏈路狀態(tài)更新 鏈路狀態(tài)確認 確定可達性 達到數(shù)據(jù)庫的同步 圖 515 OSPF的基本操作 BGP協(xié)議 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 2022 年 1 月發(fā)表的 BGP4（ BGP 第 4 個版本）， 可以將 BGP4 簡寫為 BGP。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)實的。當一條路徑通過幾個不同 AS 時，要想對這樣的路徑計算出有意義的代價是不太可能的。比較合理的做法是在 AS 之間交換“可達性”信息，力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡且比較好的路由（不能兜圈子），而并非要尋找一條最佳路由。 ? 每一個自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個路由器作為該自治系統(tǒng)的“ BGP 發(fā)言人”，如圖514所示： 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 AS5 AS4 圖 516 BGP發(fā)言人 一般說來，兩個 BGP 發(fā)言人都是通過一個共享網(wǎng)絡連接在一起的，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。一個 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 報文以建立 BGP 會話 (session)，利用 BGP 會話交換路由信息。 BGP 所交換的網(wǎng)絡可達性的信息就是要到達某個網(wǎng)絡所要經(jīng)過的一系列 AS。當 BGP 發(fā)言人互相交換了網(wǎng)絡可達性的信息后，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各 AS 的較好路由。 BGP4 共使用四種報文來完成 AS之間的會話，分別是： ? 打開 (OPEN)報文，用來與相鄰的另一個 BGP發(fā)言人建立關(guān)系。 ? 更新 (UPDATE)報文，用來發(fā)送某一路由的信息，以及列出要撤消的多條路由。 ? ?；?(KEEPALIVE)報文，用來確認打開報文和周期性地證實鄰站關(guān)系。 ? 通知 (NOTIFICATION)報文，用來發(fā)送檢測到的差錯。 在 RFC 29