【文章內容簡介】 有負載，達到負載均衡（ Load balance） 是一種期望 ? 通信代價 – 通信費用，常常是重要的 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 53 算法特征一 ? 靜態(tài)路由和動態(tài)路由 – 靜態(tài)路由 ? 本質上算不上是一種 “ 算法 ” ? 由網絡管理員事先配置：根據經驗，也可能有計算 ? 在缺省路由，或僅有惟一路徑時是很有效的 ? 簡單、穩(wěn)定，可有效隔離路由域 ? 不能適應網絡拓撲的變化或頻繁變化 – 動態(tài)路由 ? 可以根據拓撲變化而動態(tài)改變 ? 算法、穩(wěn)定、規(guī)劃都相當復雜 ? 當前著名的算法都是動態(tài)的 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 54 ?Static Route Uses a route that a work administrator enters into the router manually ?Dynamic Route Uses a route that a work routing protocol adjusts automatically for topology or traffic changes Identifying Static and Dynamic Routes 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 55 SO Static Routes B Network A Configure unidirectional static routes to and from a stub work to allow munications to occur. Stub Network Defines a path to an IP destination work or sub Router(config)ip route work [mask] {address | interface}[distance] [permanent] Static Route Configuration 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 57 Stub Network ip route SO Static Route Example B Network A – This is a unidirectional route. You must have a route configured in the opposite direction. What is a Routing Protocol? ? Routing protocols are used between routers to determine paths and maintain routing tables. ? Once the path is determined a router can route a routed protocol. Network Protocol Destination Network Connected RIP IGRP Exit Interface E0 S0 S1 Routed Protocol: IP Routing protocol: RIP, IGRP E0 S0 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 59 算法特征二 ? 單徑路由和多徑路由 – 多徑路由：維持到同一宿的多條路徑 ? 優(yōu)點明顯但難以實現(xiàn)和使用 – 簡化形式：多鏈路路由 ? 一個邏輯鏈路由多條物理電路組成 ? 可以負載均衡 （ Load balance） ? 當電路差異大時也難于實現(xiàn) 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 60 算法特征三 ? V－ D算法 – 距離向量法， VectorDistance – 將網絡中每一節(jié)點的（絕對）距離定義為一個 N維向量 – 求任一節(jié)點到網絡內其余節(jié)點最短路徑即是求該節(jié)點的距離 – 使用 BellmanFord算法 – 計算思路為收集鄰節(jié)點的距離，即可簡單計算出本節(jié)點距離 – 本算法將大量的距離信息送到少量的鄰節(jié)點 – 典型協(xié)議： RIP、 RIP II、 IGRP、 EIGRP 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 61 算法特征四 ? L－ S算法 – 鏈路狀態(tài)法， LinkState – 使用全網的所有鏈路狀態(tài)（最簡單的狀態(tài)：通、斷） – 使用 Dijkstra算法：最短路徑優(yōu)先（ SPF） 算法 – 計算思路為收集全網所有節(jié)點的連接狀態(tài)（鏈路狀態(tài)） – 本算法將少量的鏈路信息送到所有節(jié)點上 – 典型協(xié)議： OSPF、 ISIS 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 62 路由域 ? 路由域： Routing Domain ? 基本概念 – 路由域就是一個路由選擇算法作用的區(qū)域 – 各種算法中，路由信息都要擴散到域內所有路由器 ? V－ D算法：向量化距離 – 向鄰節(jié)點擴散自身到所有節(jié)點的路由量度 ? L－ S算法：鏈路狀態(tài) – 向域內所有節(jié)點擴散到鄰節(jié)點的連接狀態(tài) ? 路由域的限制 – 路由信息的數(shù)量以 N2增加 ? 路由域增大時，路由信息急劇上升，大大加重網絡開銷 ? 域內信息相對開放，域過大不利于安全和管理 – 所以，應當限制路由域的大小 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 63 平面路由和分級路由 ? 平面路由系統(tǒng)： Flat Routing – 全網所有路由器都處于平等地位相互交換全部路由信息 – 整個網絡成為一個路由域，全網動態(tài)計算路由 ? 分級路由系統(tǒng)： Hierarchical Routing – 全網所有路由器分等級地形成很多組，所有組形成樹狀結構 – 組內所有路由器構成自身的路由域，路由域也形成樹狀結構 – 域內交流詳細信息，通過指定路由器向域外發(fā)布簡要信息 – 這些被指定的路由器又形成高一等級的新路由域，依此類推 ? Inter中的路由系統(tǒng) – 在 Inter初期，路由器不多時，平面路由系統(tǒng)工作得很好 – 當前采用分級路由系統(tǒng)，很好地適應了網絡的迅速成長 ? 例：郵政系統(tǒng)，全國系統(tǒng)，省級系統(tǒng)，地區(qū)系統(tǒng)， … 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 64 自治系統(tǒng) AS ? 自治系統(tǒng)是 Inter中路由管理的基本單位 ? Inter是由多個組織自行建網、相互互連形成的 ? Inter只有中央協(xié)調機構，沒有集權型的管理機構 ? 自治系統(tǒng)： Autonomous System， AS – “ 在同一機構下管理的一系列路由器和網絡 ” – 由同一機構直接管理到路由策略、路由協(xié)議、路由配置 ? AS編號 – 一個 16bit的數(shù)字 – 由 InterNIC統(tǒng)一分配，全球惟一 ? CERNET就是一個 AS， ASN＝ 4538 ? 有些路由協(xié)議在 AS之中還可繼續(xù)劃分路由域 – 如 OSPF 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 65 域內路由和域間路由 ? 域內路由：又稱內部網關協(xié)議、 IGP – 用在 AS內部，或 AS中的區(qū)域內，進行路由選擇 – 路由器之間交換網絡拓撲及其變化細節(jié) – 動態(tài)尋找最佳路徑，用以連通任意源－宿主機 – 典型： RIP、 RIP II、 OSPF ? 域間路由：又稱外部網關協(xié)議、 EGP – 用在 AS之間，或 AS中的區(qū)域之間，例如 EBGP和 iBGP – 在網絡的出口路由器之間交換網絡可達性信息 – 不公布網內細節(jié)，通常網內拓撲變化并不影響可達性 – 網絡之間（ AS， 區(qū)域）通過指定的出口路由器連通 – “ 最佳 ”僅對粒度為網絡而言 – 典型： BGP、 BGP EGP 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 66 路由選擇協(xié)議和路由傳送協(xié)議 ? Routed Vs. Routing Protocol ? 路由選擇協(xié)議： Routing Protocol – 使用路由選擇算法、尋找最佳路徑的協(xié)議 – 例如： RIP、 OSPF、 BGP、 IS－ IS、 EIGRP等 – 涉及路由器之間交換路由信息、協(xié)調一致地選徑 – 不涉及數(shù)據分組的傳送，以及傳送過程中的交接、控制過程 ? 路由傳送協(xié)議： Routed Protocol – 在網上，沿（已經選好的）路徑傳送分組的協(xié)議 – 例如： IP、 DEC、 IPX、 XNS – 涉及在選定的路徑上，沿徑轉發(fā)、交接的過程 – 不涉及路徑選擇 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 67 因特網的網際協(xié)議 IP 網際協(xié)議 IP 是 TCP/IP 體系中兩個最主要的協(xié)議之一 。與 IP 協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議： ? 地址解析協(xié)議 ARP (Address Resolution Protocol) ? 逆地址解析協(xié)議 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) ? 因特網控制報文協(xié)議 ICMP (Inter Control Message Protocol) ? 因特網組管理協(xié)議 IGMP (Inter Group Management Protocol) 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 68 網際協(xié)議 IP 及其配套協(xié)議 各種應用層協(xié)議 網絡接口層 (TELNET, FTP, SMTP 等 ) 物理硬件 運輸層 TCP, UDP 應用層 ICMP IP RARP ARP 與各種網絡接口 網際層 IGMP 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 69 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 MAC 幀 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據報 IP層抽象的互聯(lián)網屏蔽了下層很復雜的細節(jié) 在抽象的網絡層上討論問題，就能夠使用 統(tǒng)一的、抽象的 IP 地址 研究主機和主機或主機和路由器之間的通信 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 70 UNIX Host Company B UNIX Host Company A Inter TCP/IP 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 71 子網地址 E0 E1 Network Interface E0 E1 Routing Table 網絡 端口 2.3. 路由表 IP: IP: 2 160 Network Host . . Sub 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 72 〔 例題 〕 設現(xiàn)有網絡地址 ， 擬在此基礎上劃分 4個虛網 ， 請分別寫出各網段的網絡地址 、 廣播地址和合法主機地址并計算子網掩碼 。 〔 分析 〕 由于所給網絡地址是標準 C類網，因此，虛網地址應從 IP地址的最后一個字節(jié)主機地址中借用，借用原則為從最高位依次借用，并由子網掩碼表征。排除特殊地址， 4個子網應借用 3位， 23＝ 8，此時子網掩碼為。 2020/6/16 Nanjing university of industry WuJun 73 網絡地址 廣播地址 合法主機地址 IP地