【正文】 的方法： ? 使用一個(gè)較小的數(shù)作為無窮大的近似值。比 如，我們認(rèn)為穿過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大跳數(shù)不會(huì)超 過 16，因此，選擇 16來表示無窮大。這可以限 制記數(shù)到無窮所花的時(shí)間。這種方法的問題 是，當(dāng)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)增長到最大跳數(shù)超過 16時(shí)，就 又出現(xiàn)了新的問題。 111 ? 水平分割（ split horizon）技術(shù) 這種技術(shù)的基本思想是，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)把路由選 擇的更新信息發(fā)送給相鄰節(jié)點(diǎn)時(shí)，它并不把從 其相鄰節(jié)點(diǎn)處學(xué)習(xí)到的路由再回送到那些相鄰 節(jié)點(diǎn)。 B：（ E， 2， A）， B知道這條路由信息是從 A學(xué)習(xí)到的，所以不論 B什么時(shí)候給 A發(fā)送更新 信息，在其更新信息中都不包括（ E， 2）。 112 ?挫折反轉(zhuǎn) （ split horizon with poison reverse） 在這種方法中， B可以把從 A學(xué)習(xí)到的路由發(fā) 給 A，但是要在該路由表中加入否定信息來確 保 A最終不會(huì)使用 B到達(dá) E的路由。 例如， B把（ E， ∞ ）送給 A，這樣 A就不會(huì)使 用這條路由了。 113 上面介紹的兩種技術(shù)的問題在于它們只能在 涉及兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由循環(huán)中有效。對(duì)于更大的 路由循環(huán)，則需要更強(qiáng)的措施。 那么在上述的例子中，如果 B和 C在接收到 A 的鏈路故障后，在把路由信息通知給 E之前等 待一會(huì)，它們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上它們兩者都沒 有到達(dá) E的路由。不幸的是這種方法耽誤了協(xié) 議的聚合。 114 開放最短通路優(yōu)先協(xié)議 (OSPF） ? OSFP的要點(diǎn)： ①所有的路由器都維持一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，該庫實(shí)際上就是整個(gè)互連網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。 ②由于網(wǎng)絡(luò)中的鏈路狀態(tài)可能經(jīng)常發(fā)生變化，因此， OSPF讓每一個(gè)鏈路狀態(tài)都帶上一個(gè)32bit的序號(hào)，序號(hào)越大狀態(tài)就越新。序號(hào)每5s更新一次， 32位可用 600年不重復(fù)號(hào)。 ③每一個(gè)路由器用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，算出自己的路由表。 ④不用 UDP而是直接用 IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送，并且數(shù)據(jù)報(bào)更短。 115 ⑤ 只要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，數(shù)據(jù)庫很快進(jìn)行更新， 5秒更新一次，保持全網(wǎng)范圍的一致性。依靠各路由器之間的頻繁交換信息來建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并且在全網(wǎng)范圍內(nèi)保持和這個(gè)數(shù)據(jù)庫的一致性。 ? OSPF的規(guī)定： 1）每兩個(gè)相鄰路由器每隔 10秒鐘要交換一次hello報(bào)文。 2）若有 40秒沒收到某個(gè)相鄰路由器發(fā)來的hello報(bào)文，則認(rèn)為該相鄰路由器是不可達(dá)的，應(yīng)立即修改鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并重新計(jì)算路由表。 ? 缺點(diǎn)：開銷大 116 具體的鏈路狀態(tài)路由算法如下： ①發(fā)現(xiàn)鄰居結(jié)點(diǎn)，并知道它們的網(wǎng)絡(luò)地址。 路由器啟動(dòng)后，通過發(fā)送 HELLO包發(fā)現(xiàn)鄰居 結(jié)點(diǎn)。 ②測(cè)量到每個(gè)鄰居結(jié)點(diǎn)的延遲或開銷。 一種直接的方法是：發(fā)送一個(gè)要對(duì)方立即響 應(yīng)的 ECHO包，來回時(shí)間除以 2即為延遲。這 種測(cè)試可以將載荷考慮進(jìn)去。 117 ③ 構(gòu)造一個(gè)包含所有數(shù)據(jù)的分組。 該分組以發(fā)送方的 標(biāo)識(shí)符 開頭，后面是 序號(hào) 、 年 齡 和一個(gè) 鄰居結(jié)點(diǎn)列表 ；列表中對(duì)應(yīng)每個(gè)鄰居結(jié) 點(diǎn)，都有發(fā)送方到它們的 延遲 或 開銷 ； A B C D F E 4 2 3 7 8 5 1 6 A 序號(hào) 年齡 B 4 E 5 B 序號(hào) 年齡 A 4 C 2 F 6 C 序號(hào) 年齡 B 2 D 3 E 1 D 序號(hào) 年齡 C 3 F 7 E 序號(hào) 年齡 A 5 C 1 F 8 118 ④ 將這個(gè)分組發(fā)送給所有其它路由器。 基本思想：采用洪泛算法發(fā)布分組，每個(gè)分組 包含一個(gè)序號(hào)，使用 32位序號(hào)使序號(hào)循環(huán)使 用。每次發(fā)送新分組時(shí)序號(hào)加 1。路由器記錄 信息對(duì)（源路由器，序號(hào)），當(dāng)一個(gè)鏈路狀態(tài) 分組到達(dá)時(shí)，若是新的，則分發(fā)；若是重復(fù) 的，則丟棄；若序號(hào)比路由器記錄中的最大序 號(hào)小，則認(rèn)為過時(shí)而丟棄。 119 當(dāng)一個(gè)路由器崩潰后，它將丟失其序號(hào)，如 其從 0開始，那么后面分組將被當(dāng)作重復(fù)分組而 丟棄；或順序號(hào)傳送后出現(xiàn)錯(cuò)誤，如 4被看成 6500，則分組 5到 6499將被當(dāng)作過時(shí)分組而丟棄。 解決辦法是在分組中加入年齡，每秒鐘將年齡 減 1，當(dāng)年齡變成零時(shí)，來自那個(gè)路由器的信息 就被丟棄。以保證沒有任何分組會(huì)丟失并無限長 期存活下去。 ⑤計(jì)算到每個(gè)其它路由器的最短路徑。 根據(jù) Dijkstra算法計(jì)算最短路徑。 120 Dijkstra算法 將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)抽象為一個(gè)圖。假設(shè)有一個(gè)矩陣 D，它的每個(gè)分量 D[i]表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn) v到每個(gè) 終點(diǎn) vi的最短路徑長度。在初始狀態(tài)下，若從 v到 vi有弧，則 D[i]的值為弧上的權(quán)值，否則 就將 D[i]設(shè)置為 ∞ 。 具體算法如下： ①假設(shè)用一個(gè)帶權(quán)的矩陣 arcs來表示帶權(quán)有向 圖， arcs[i][j]表示弧 vi， vj上的權(quán)值。 121 若 vi， vj不存在，則置 arcs[i][j]為 ∞ 。 再設(shè) S為已找到的從 v出發(fā)的最短路徑的終點(diǎn)集 合，它的初始狀態(tài)為空。 ②選擇 Vj，使得 D[j]=Min{D[i]|Vi∈ VS}，則 Vj就是一條從 V出 發(fā)的最短路徑的終點(diǎn)。令： S=S∪ {j} 122 ③ 修改從 v 出發(fā)到集合 VS上任一頂點(diǎn) vk的最 短路徑長度。如果 D[j]+arcs[j][k]D[k]，則修改 D[k]為 D[k]=D[j]+arcs[j][k]。 ④重復(fù)操作②③共 n1次。就可以求得從 v到 圖上其余各頂點(diǎn)的最短路徑。 123 A B C D 5 3 10 11 2 ???????????????021120310113051050D① ??S② A從它的初始向量中選擇一個(gè)具有最小權(quán)值的 頂點(diǎn) B將它加入到集合 S中。 ③然后來修改 A到其他節(jié)點(diǎn)的路徑長度 A B C D 124 自治系統(tǒng) 自治系統(tǒng)（或稱自治域） AS的定義 – 是由一個(gè)獨(dú)立管理機(jī)構(gòu)運(yùn)行和維護(hù)的網(wǎng)絡(luò) – 系統(tǒng)內(nèi)部采用相同的路由協(xié)議 CERNET 全球 Inter CHINANET 自治系統(tǒng) 自治系統(tǒng) 內(nèi)部采用某種路由協(xié)議 125 Inter 的路由器選擇協(xié)議 路由協(xié)議分類： ? 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ GGP） 用于核心系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)之間的路由交換 。 ? 外部路由協(xié)議（ EGP） 用于不同自治系統(tǒng)（ AS）之間的路由交換； ? 內(nèi)部路由協(xié)議（ IGP） 用于自治系統(tǒng)（ AS）內(nèi)部的路由交換。主要有 RIP、 HELLO和 OSPF等。 目前 Inter采用自適應(yīng)、分布式路由選擇協(xié)議。 126 AS、 IGP、 EGP的關(guān)系 IGP IGP EGP GGP EGP 核心系統(tǒng) EGP AS1 AS2 127 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP BGP的最新版本是 1994的 BGP4。 BGP用來在 不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息，必 須考慮有關(guān)的策略：如政治、安全、經(jīng)濟(jì)等方 面考慮進(jìn)行人工設(shè)置。 BGP將網(wǎng)絡(luò)劃分為以下三類： (1)與 BGP只有一個(gè)連接的網(wǎng)絡(luò)，它不能用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)。 (2)與 BGP有二個(gè)以上連接的網(wǎng)絡(luò)，可用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)。 (3)能夠轉(zhuǎn)發(fā)第三方數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)、例如主干網(wǎng)。 128 無類型域間路由選擇 CIDR 可變長度子網(wǎng)掩碼 VLSM 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 10用戶 12用戶 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 可見，這種方法對(duì)于路由器和路由器的串行連接來講， IP地址的浪費(fèi)太大了，因?yàn)閷?shí)際上只需要2個(gè) IP地址就可以了。即子網(wǎng)掩碼為，但這個(gè)掩碼對(duì)于用戶來講太少了。故采用 VLSM對(duì)同一網(wǎng)絡(luò)使用不同的子網(wǎng)掩碼。 129 已知一個(gè) C類 IP地址： ，對(duì)于下圖 網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)子網(wǎng)的分配。 10個(gè)用戶 10個(gè)用戶 10個(gè)用戶 12個(gè)用戶 B A C D 130 IP地址可以這樣分配： B A C D 掩碼： (58個(gè)用戶和路由器 ) 掩碼： (10個(gè)用戶和路由器 ) 掩碼： (10個(gè)用戶和路由器 ) 掩碼： (25個(gè)用戶和路由器 ) ， (路由器 ) 掩碼： ， (路由器 ) 52， (路由器 ) 掩碼： ，.1052， (路由器 ) 掩碼： .13，.1452131 具體 IP的分配： ? (掩碼： ) ? (掩碼： ) ? (掩碼： ) ? 未使用 ? (掩碼： ) ? (掩碼： ) ? (掩碼： ) ? 未使用 ? (掩碼： ) ? 未使用 132 3. 路由器的分類 （ 1）近程路由器和遠(yuǎn)程路由器 （ 2）靜態(tài)路由器和動(dòng)態(tài)路由器 （ 3）單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器 4. 路由器的應(yīng)用特點(diǎn) （ 1）使用路由器的優(yōu)點(diǎn) ?能夠合理的、智能化的選擇最佳路徑。 ?它可以自動(dòng)丟棄廣播數(shù)據(jù)包，因而可以把廣播風(fēng)暴信息隔離在源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。 133 ?多協(xié)議路由器可以連接使用不同路由通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，因此，它可以作為使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺(tái)。 ?實(shí)現(xiàn) 12層使用不同協(xié)議，第 3層使用可路由協(xié)議的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。 ?能夠隔離網(wǎng)絡(luò)的通信量，起到保證網(wǎng)絡(luò)安全和防火墻的作用。 ?路由器還可以作為網(wǎng)橋使用，以便處理不可路由的協(xié)議。 134 ?能夠提供可靠傳輸、優(yōu)先服務(wù)，并且不許要相互通信的網(wǎng)絡(luò)之間保持永久連接。 （ 2）缺點(diǎn) ?使用較多的時(shí)間進(jìn)行處理，致使網(wǎng)絡(luò)傳輸性能下降。 ?安裝和維護(hù)比較困難。 ?價(jià)格較高。 ?不支持非路由協(xié)議。 135 5. 路由器在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)連接中的作用 （ 1）延伸距離。 （ 2）使用路由器將局域網(wǎng)連接到 Inter. （ 3）多個(gè)局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程連接。 路由器在網(wǎng)絡(luò)連接中的基本作用： 數(shù)據(jù)格式的 轉(zhuǎn)換 、 路由選擇 和 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 。 136 高層互聯(lián)設(shè)備 高層互聯(lián)的代表設(shè)備是 “ 網(wǎng)關(guān) ” 。 1. 網(wǎng)關(guān)的定義 網(wǎng)關(guān)是將兩個(gè)或多個(gè)在高層（高 3層）使用不 同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段連接在一起的軟件、硬件設(shè)備。 2. 網(wǎng)關(guān)的主要作用 實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的翻譯和轉(zhuǎn)換工作。 （校園網(wǎng)中的防火墻等） 137 3. 網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)合 主要應(yīng)用于 OSI/RM的高 3層的協(xié)議轉(zhuǎn)換。如 果互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)高 3層協(xié)議不同，可以使用網(wǎng)關(guān) 進(jìn)行連接，來實(shí)現(xiàn)它們之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。 4. 網(wǎng)關(guān)的分類 （ 1）按照網(wǎng)關(guān)可以轉(zhuǎn)換的協(xié)議數(shù)量分類 雙邊協(xié)議網(wǎng)關(guān)：只能進(jìn)行兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換，即 從一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換為另一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 138 多邊協(xié)議網(wǎng)關(guān)：可以實(shí)現(xiàn)多種特定協(xié)議之間的 轉(zhuǎn)換。 （ 2）按照網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用類型分類 139 The end !