【正文】 System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 默認路由 ?左邊的圖表顯示了默認路由的一種用途 – 當路由選擇表里沒有明確列出到達目的網(wǎng)絡的下一跳時 ,則選擇默認路由選擇條目所指向的下一跳路由器 ,可以通過配置靜態(tài)路由的方式來設置缺省路由 . ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 為什么需要動態(tài)路由 靜態(tài)路由允許路由器恰當?shù)貙?shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡傳送到另一個網(wǎng)絡，在這個例子中，路由器 A總是把目標為路由器 C的數(shù)據(jù)發(fā)送到路由器 D。路由器引用路由選擇表并根據(jù)表中的靜態(tài)信息把數(shù)據(jù)包轉發(fā)到路由器 D，路由器 D用同樣的辦法把數(shù)據(jù)包轉發(fā)到路由器 C，路由器 C把數(shù)據(jù)包轉發(fā)到目的主機。 如果路由器 A和 D之間的路徑斷開了，路由器 A將不能通過靜態(tài)路由把數(shù)據(jù)包轉發(fā)給路由器 D，在通過人工重新配置路由器 A把數(shù)據(jù)包轉發(fā)到路由器 B以前，要與目的網(wǎng)絡之間進行通信是不可能的。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 為什么需要動態(tài)路由 動態(tài)路由提供了更多的靈活性，當路由器 A意識到通向路由器 D的鏈路斷開時，它會自動調整路由選擇表，使得通過路由器 B的路徑成為優(yōu)先路徑，路由器可以通過這條鏈路繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包。 當路由器 A和路由器 D之間的鏈路恢復工作時，路由器 A會再次改變路由選擇表，指示通過路由器 D和 C的逆時針方向的路徑是到達目的網(wǎng)絡的優(yōu)先選擇。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 動態(tài)路由的工作原理 動態(tài)路由的成功依賴于路由器的兩個基本功能 : ?維護路由選擇表 ?以路由更新的形式將信息及時地發(fā)布給其他路由器 動態(tài)路由依靠一個路由選擇協(xié)議和其他路由器共享信息。一個路由選擇協(xié)議定義了一系列規(guī)則，包括 : ?如何發(fā)布更新信息 ?更新信息里包含了哪些內容 ?什么時候發(fā)送這些信息 ?如何確定這些信息的接收者 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 如何用不同的度量值來標識網(wǎng)絡路徑的距離 當一個路由選擇算法更新路由表時，它的主要目標是確定路由選擇表要包含最佳的路由信息。每個路由選擇算法都認為自己的方式是最好的。路由算法為通過網(wǎng)絡上的每一條路徑產(chǎn)生一個數(shù)字，叫做 度量值(metric value)， 其典型的意義是 值越小，這條路徑就越好。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 如何用不同的度量值來標識網(wǎng)絡路徑的距離 度量的計算可以基于路徑的某一個特征，也可以把幾個特征結合起來計算出更復雜的度量： ? 帶寬 (Bandwidth)鏈路數(shù)據(jù)的承載能力（通常，一個 10M的以太網(wǎng)鏈路優(yōu)于一個 64K的專線） ? 延遲 (Delay)把數(shù)據(jù)包從源端送到目的端所需要的時間 ? 負載 (Load)在網(wǎng)絡資源如路由器或者鏈路上的活動數(shù)量 ? 可靠性 (Reliability)通常指的是每條網(wǎng)絡鏈路上的差錯率 ? 跳數(shù) (Hop count)數(shù)據(jù)包到達目的端所必須通過的路由器個數(shù) ? 滴答數(shù) (Ticks)用 IBM PC的時鐘標記 (Clock ticks)(大約 55毫秒 )計數(shù)的數(shù)據(jù)鏈路延遲 ? 開銷 (Cost)一個任意的值，通?；趲挕⒒ㄙM的錢數(shù)以及其他一些由網(wǎng)絡管理員指定的度量方法 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 Metric (default) Routing Protocols Metric RIP Hop IGRP EIGRP OSPF ISIS 10 10)()(10m i n7 ??? usde l ayKB an dw i dt hm e t r i c I G R PI G R PE I G R P m e t r icm e t r ic ?? 256?? )(10 8 by t eba ndw i dt hm e t r i c o s pfECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 路由選擇協(xié)議的分類 距離矢量路由選擇算法確定網(wǎng)絡中任一條鏈路的方向（矢量）和距離。 鏈路狀態(tài)（也稱最短路徑優(yōu)先）算法重建整個互聯(lián)網(wǎng)的精確拓撲結構（或者至少是路由器所在部分的拓撲結構）。 混合算法結合了鏈路狀態(tài)算法和距離矢量算法的特點。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 距離矢量和鏈路狀態(tài) Distancevector Protocols Linkstate Protocols RIPv1 / RIPv2 OSPF IGRP ISIS EIGRP * ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 距離矢量型路由協(xié)議 ? 在距離矢量環(huán)境中 , 路由更新僅僅被傳播到直連鄰居 路由表 所有路由 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 距離矢量路由選擇基礎 ?每個路由器都從直接相連的鄰居那里接收一個路由選擇表 . ?路由器 B從路由器 A接收路由信息。路由器 B增加了一個距離矢量數(shù)值，然后把路由選擇表傳送到 B的其他鄰居路由器 C。同樣，這種一步一步的處理，發(fā)生在所有的方向上的直接相鄰的路由器之間 . ?路由器最終累積了網(wǎng)絡距離信息，以便于他能維護一個網(wǎng)絡拓撲信息的數(shù)據(jù)庫。然而，距離矢量算法并不能使一臺路由器了解一個互聯(lián)網(wǎng)的確切拓撲結構 . ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 距離矢量協(xié)議怎樣交換路由選擇表 ?每個使用距離矢量路由協(xié)議的路由器都是從標識自己的鄰居路由器開始。每個通向直接相連的網(wǎng)絡的接口都顯示距離為 0。隨著距離矢量網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)進程的繼續(xù)，路由器以從每個鄰居接受到的信息為基礎，發(fā)現(xiàn)了到目的網(wǎng)絡的最佳路徑。例如，路由器 A通過它從路由器 B接收到的信息了解了其他網(wǎng)絡的情況。路由選擇表中這種網(wǎng)絡的每個入口表中都有一個累加的距離矢量，用來顯示那個網(wǎng)絡在給定方向上有多遠。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 拓撲結構改變是如何通過路由器的網(wǎng)絡傳輸?shù)? ?一旦距離矢量協(xié)議網(wǎng)絡的拓撲發(fā)生變化，一定會引起路由選擇表的更新。隨著網(wǎng)絡的發(fā)現(xiàn)進程，拓撲結構改變引起的更新會從路由器到路由器一步一步地進行 . ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 路由環(huán)路問題 (1) 當網(wǎng)絡對一個新配置的收斂反應比較緩慢，而引起了路由選擇表條目的不一致時，就會產(chǎn)生路由環(huán)路(Routing loops)，圖示表明了路由環(huán)路是如何發(fā)生的： 1出現(xiàn)故障前，所有的路由器擁有一致的信息和正確的路由選擇表，網(wǎng)絡是收斂的。假定對于該例的其他部分，路由器 C到網(wǎng)絡 1的最優(yōu)路徑是通過路由器 B，且路由器C在路由選擇表中記錄的到網(wǎng)絡 1的距離是 3。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 路由環(huán)路問題 (2) 1出現(xiàn)故障時，路由器 E向路由器 A發(fā)出更新信息。路由器 A停止向網(wǎng)絡 1發(fā)送數(shù)據(jù)包，然而路由器B、 C和 D仍然向網(wǎng)絡 1發(fā)送數(shù)據(jù)包，因為它們還沒有接到發(fā)生故障的通知。當路由器 A發(fā)送出更新信息時，路由器 B和 D停止向網(wǎng)絡 1發(fā)送數(shù)據(jù)包；此時路由器 C還沒有收到更新。對路由器 C來說，網(wǎng)絡 1仍然可以通過路由器 B到達。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 路由環(huán)路問題 (3) ，路由器 C向路由器 D發(fā)送定期更新，指示途經(jīng)路由器 B達到網(wǎng)絡1的路徑。路由器 D收到這個看起來似乎正確但其實并不正確的信息，并利用這個信息更新了自己的路由選擇表，同時將這個信息發(fā)送給路由器 A。路由器 A又將這個信息發(fā)送給路由器 B和 E，以此類推。任何以網(wǎng)絡 1為目的的數(shù)據(jù)包都會沿著從路由器 C到 B到 D然后回到 C循環(huán)傳送。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 無窮大計數(shù)問題 繼續(xù)上面的例子，關于網(wǎng)絡 1無效的更新會不斷循環(huán)下去，直到其他某個進程能終止這個循環(huán)。這種情況被稱為計數(shù)到無窮大，盡管網(wǎng)絡 1已經(jīng)出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)包還是在網(wǎng)絡中不停地循環(huán)。當路由器處于計數(shù)到無窮大時，無效的信息允許路由環(huán)路存在。 如果沒有停止這個過程的對策，數(shù)據(jù)包每次經(jīng)過下一路由器時候，跳計數(shù)的距離矢量都會遞增，由于路由選擇表中的錯誤信息，這些數(shù)據(jù)包就會在網(wǎng)絡中循環(huán)傳送。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 解決辦法一 :定義一個最大數(shù) 為了解決這個問題，距離矢量協(xié)議把無限大定義為某個最大數(shù)。這個數(shù)指的是一個路由度量尺寸（例如一個簡單的跳計數(shù)）。 用這個方法，路由選擇協(xié)議允許有路由環(huán)路，直到度量尺超過允許的最大值。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 解決辦法二 :水平分割 (1) 另一種消除路由環(huán)路、加速收斂的方法被稱為水平分割 (split horizon)。水平分割的邏輯思想是阻止路由信息返回最初發(fā)送的方向。 發(fā)生路由環(huán)路的另外一個可能的原因是：一個路由器發(fā)送出去的正確的路由信息和返回的錯誤信息自相矛盾，問題是這樣產(chǎn)生的 : A向路由器 B和路由器 D發(fā)出更新信息，通知它們網(wǎng)絡 1已出故障。然后路由器 C仍然向路由器 B發(fā)送信息指示網(wǎng)絡 1仍然可以經(jīng)過路由器 D用 4跳的距離到達。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 解決辦法二 :水平分割 (2) B錯誤地判斷路由器 C仍然有一條有效的路徑到達網(wǎng)絡 1，雖然度量尺度要差一些。路由器 B向路由器 A發(fā)送更新信息，通知路由器 A到網(wǎng)絡 1的“新”路由。 ，路由器 A確定它能夠通過路由器 B向網(wǎng)絡 1發(fā)送數(shù)據(jù)包；路由器 B確定它能夠通過路由器 C向網(wǎng)絡 1發(fā)送數(shù)據(jù)包；路由器C確定他能夠通過路由器 D向網(wǎng)絡 1發(fā)送數(shù)據(jù)包。進入這種環(huán)境中的任何數(shù)據(jù)包都將在路由器之間循環(huán)。 。關于網(wǎng)絡 1的更新信息是從路由器 A發(fā)出的，路由器 B和 D不能將與網(wǎng)絡 1相關的路由信息返送給路由器 A。這樣，水平分割就減少了不正確的路由信息，同時也減少了路由的開銷。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 解決辦法三 :抑制定時器 (1) 抑制定時器用于防止定時更新信息錯誤地恢復一個已壞的路由。我們可以通過使用抑制定時器來避免無限計數(shù)的問題。當一個網(wǎng)絡連接到一個路由器失效時，路由器發(fā)送一個觸發(fā)更新（毒性逆轉）到它的鄰居路由器。在觸發(fā)更新中，抑制定時器工作如下： 新信息，指示一個原先可到達的網(wǎng)絡現(xiàn)在不可到達的時候，這個路由器將這條路由標記為不可達到，同時啟動一個抑制定時器，在抑制定時器期滿以前的任何時刻，如果從相同的鄰居路由器接受到更新信息，指示網(wǎng)絡重新可達時，這個路由器會重新將這條路由標記為可到達，同時卸下抑制定時器。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 解決辦法三 :抑制定時器 (2) 新信息，指示一條比以前記錄的有更好度量的路徑，那么這個路由器就把該網(wǎng)絡記為可到達，同時卸下抑制定時器。 ，如果從另一個鄰居路由器接收到更新信息指示了一條不如以前記錄度量好的路徑，則這條更新被忽略。當抑制定時器有效時忽略了一個更差度量的更新，會允許有更多的時間來將突發(fā)故障的信息在整個網(wǎng)絡上傳送。 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 鏈路狀態(tài)路由基礎 鏈路狀態(tài)路由選擇算法，也被稱為最短路徑優(yōu)先算法 (SPF)，它用于維護復雜的拓撲信息數(shù)據(jù)庫。距離矢量算法沒有關于遠端網(wǎng)絡的特定信息，對于遠端路由器也沒有認識。與之不同的是，一個鏈路狀態(tài)路由選擇算法保留遠端路由器的全部信息以及它們之間是如何互相連接的信息。鏈路狀態(tài)路由選擇算法使用 : ?鏈路狀態(tài)通告 (LSA) ?一個拓撲結構數(shù)據(jù)庫 ?SPF算法所產(chǎn)生的 SPF樹 ?一個到每個網(wǎng)絡的路徑和端口的路由選擇表 ECCom Network System Ltd. 華訊網(wǎng)絡專業(yè)培訓教材 鏈路狀態(tài)協(xié)議如何交換路由信息 鏈路狀態(tài)網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)機制用來構建整個網(wǎng)絡的公共圖。所有鏈路狀態(tài)路由器共享該網(wǎng)絡圖，這與一個城鎮(zhèn)有幾個相同的地圖類似。在圖中， 4個網(wǎng)絡 (W/X/Y/Z)通過 3個鏈路狀態(tài)路由器相連。鏈路狀態(tài)路由選擇用以下過程進行網(wǎng)絡的發(fā)現(xiàn) : L