【正文】 1989年，主要的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ BGP）發(fā)布后，即越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用，1995年發(fā)布了新版本 BGP4。前者是一種分布式、基于距離向量的路由選擇協(xié)議；后者是使用分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議。 （ 2）路由表的更新 設(shè)路由器 1與路由器 2是相鄰的兩個(gè)路由器，它們?cè)谕粋€(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)。 ? 方式二 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，只提供一個(gè)空表，通過(guò)執(zhí)行顯式命令來(lái)填充這個(gè)路由表。 路由信息協(xié)議的工作主程主要分為路由表的建立和路由表信息的更新兩步。 并且 ， 路由信息協(xié)議通過(guò)對(duì)從源地址到目的地址的最大跳數(shù)的限制來(lái)防止路由環(huán) ， 最大值為 15。 路由信息協(xié)議路由器只維護(hù)其到目的路由器的最佳路徑即具有最小跳數(shù)值的路徑 。 圖 43 自治系統(tǒng)、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議與外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的關(guān)系 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 1． 路由信息協(xié)議 RIP 當(dāng)路由器收到包含某表項(xiàng)的更新的路由更新信息時(shí) ， 就更新其路由表：該路徑的跳數(shù)值加上 1， 發(fā)送者記為下一跳 。 ※ 重點(diǎn)提示： Inter將路由選擇協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議與外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議兩類。同時(shí)也提供了基于策略的算法，使網(wǎng)絡(luò)管理者對(duì)路由選擇有較多的控制權(quán)。 2. 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議在 自治系統(tǒng)的邊界是路由器其它路由器之間交換信息時(shí)被使用。 （ 5）中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng) 它為一個(gè)域內(nèi)兩個(gè)路由器之間傳送信息分組提供動(dòng)態(tài)路由?，F(xiàn)在是 Inter網(wǎng)中最常用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。 （ 2）路由選擇信息協(xié)議 它是一種分布式的、基于距離向量路由選擇協(xié)議。 2． 路由選擇協(xié)議 路由選擇協(xié)議是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，它通過(guò)提供一種共享路由選擇信息的機(jī)制，它允許路由器通過(guò)與其他路由器的來(lái)更新和維護(hù)自己的路由表，并確定最佳的路由選擇路徑。自治系統(tǒng)就是處于一個(gè)管理機(jī)構(gòu)控制之下的路由器和網(wǎng)絡(luò)群組。 3．適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信量的變? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信量的變化時(shí)，算法能自動(dòng)進(jìn)行更新，改變路由，以均衡各鏈路的負(fù)載。 圖 42 CIDR的路由匯聚圖 路由器 接口 路由器 接口 表 41 核心路由器的路由表 表 42 匯聚后的核心路由的路由表 路由選擇的評(píng)價(jià) 1．算法簡(jiǎn)單、正確、最佳 路由算法盡量簡(jiǎn)單以減少路由資源的耗費(fèi)和分組轉(zhuǎn)的時(shí)延；分組沿著路由表所指引的路徑能夠到達(dá)正確的目的地址；分組轉(zhuǎn)發(fā)的算法開銷盡可能的低，它應(yīng)在衡量各方面因素后，得到一個(gè)相對(duì)較為合適的傳輸路徑。圖中，核心路由器通過(guò)兩條專線 S1與 S2與兩臺(tái)匯聚路由器連接。路由表的項(xiàng)目由“網(wǎng)絡(luò)前綴”和“下一跳地址”兩項(xiàng)內(nèi)容組成，因此，選擇路由應(yīng)當(dāng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)前綴的路由。 ※ 重點(diǎn)提示： 路由表是當(dāng)路由器傳輸 IP分組時(shí)用于查詢路由以決定分組所要發(fā)送的下一個(gè)路由，它分為動(dòng)態(tài)路由表和靜態(tài)路由表。 2． 動(dòng)態(tài)路由表 動(dòng)態(tài)路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由表 。 路由表 路由表是隨著路由選擇算法的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，路由器要傳輸 IP分組時(shí)，必須查詢路由表來(lái)決定分組發(fā)送的下一個(gè)地址。誤碼率 =傳輸中的誤碼 /所傳輸?shù)目偞a數(shù) *100%，當(dāng)然誤碼率越小，說(shuō)明其可靠性越高。 （ 4）負(fù)載 負(fù)載指的是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)路由器或是線路的通信量。 （ 3）時(shí)延 時(shí)延即為一個(gè)分組從其源主機(jī)到目的主機(jī)所要經(jīng)歷的時(shí)間。 圖 41 分組轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程 1. 路由選擇算法 （ 1）靜態(tài)路由選擇算法 （ 2）動(dòng)態(tài)路由選擇算法 2． 路由選擇算法的目標(biāo) （ 1）最優(yōu)化 （ 2）簡(jiǎn)潔性 （ 3）堅(jiān)固性 （ 4）快速收斂 （ 5）靈活性 路由選擇的參數(shù) （ 1）帶寬 帶寬即指一條鏈路的傳輸速率，一般表示為Mb/s。 2． 分組轉(zhuǎn)發(fā) 分組轉(zhuǎn)發(fā)即是指在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP分組的物理傳輸過(guò)程與數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益和 IPv6的優(yōu)勢(shì)來(lái)看，以發(fā)展的眼光來(lái)看 IPv6是勢(shì)在必行的。 3． IPv6的優(yōu)勢(shì) （ 1）豐富的地址資源 （ 2）移動(dòng) IP （ 3）服務(wù)質(zhì)量 （ 4）較高的安全性 4． IPv6的發(fā)展前景 現(xiàn)在并沒有找到從 IPv4到 IPv6的平穩(wěn)過(guò)渡策略。不能使用零壓縮來(lái)包括某個(gè) 16 位信息塊的一部分。多播地址 FF02:0:0:0:0:0:0:2 可以壓縮為 FF02::2。 12821?12821?（ 2）壓縮零 某些地址類型中包含一系列的零。 2． IPv6地址表示方法 （ 1） IPv6的 128 位地址用 16 位邊界劃分 ， 每個(gè) 16 位段轉(zhuǎn)換成 4 位十六進(jìn)制數(shù)字 ， 用冒號(hào) “ ： ” 分隔 。 IPv6地址規(guī)劃 1． 什么是 IPv6地址 IPv6采用 128 位的地址長(zhǎng)度，可以有 個(gè)地址幾乎可以不受限制地提供地址。其中 D=1~30 ? 分部到零售店的連接： ++， D=1~30， S=1~240。 ? 分部的 LAN： 、 、 。 表 310 銷售與配送部門到相應(yīng)零售店的連接地址 地區(qū) 零售店 分部到零售店連接地址 地區(qū) 1 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ 地區(qū) 2 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ …… …… …… 地區(qū) 29 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~. …… ~ ~. 地區(qū) 30 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~. （ 5）零售店地址 表 311 零售店地址信息 地區(qū) 零售店 零售店地址 地區(qū) 1 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ 地區(qū) 2 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ …… …… …… 地區(qū) 29 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ 地區(qū) 30 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ （ 6）案例總結(jié) 該公司地址結(jié)構(gòu)規(guī)劃為： ? 總部的 LAN： ~。 表 39 分部的地址信息 地區(qū) 1 LAN1 LAN2 LAN3 ~ ~10. 1. 10. ~10. 地區(qū) 2 LAN1 LAN2 LAN3 . ~ ~ ~ …… …… …… 地區(qū) 29 LAN1 LAN2 LAN3 ~ ~. ~ 地區(qū) 30 LAN1 LAN2 LAN3 ~ ~ ~ （ 4）銷售與配送部門到相應(yīng)零售店的連接地址 銷售與配送部門分別到相應(yīng)零售店的連接地址為+ +。 表 37 公司總部的 LAN地址 LAN1 ~ LAN6 ~ LAN2 ~ LAN7 ~ LAN3 ~ LAN8 ~ LAN4 ~ LAN9 ~ LAN5 ~. LAN10 ~ （ 2）公司總部到銷售與配送部門的連接地址 表 38 總部與分部連接的地址信息 總部 — 地區(qū) 1 ~ ~ 總部 — 地區(qū) 2 ~ ~ …… …… 總部 — 地區(qū) 29 ~ ~ 總部 — 地區(qū) 30 ~ ~ （ 3）銷售與配送部門的 LAN地址 各個(gè)地區(qū)的銷售與配送部門的 D不同，其中三個(gè)LAN（兩個(gè)分別用于銷售管理和配送管理，還有一個(gè)連接公司總部及零售店）。 圖 39 該公司的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 3． 地址規(guī)劃 （ 1）公司總部的 LAN地址公司總部有 10個(gè) LAN，D=0時(shí)表示公司的主干網(wǎng)，此時(shí) S=1~10，H=1~254。 （ 3）采用定長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼 。 2．總體設(shè)計(jì) （ 1）采用“總部 —分部 —零售店”的 3級(jí)地址結(jié) 構(gòu)。 （ 2）總部的主干網(wǎng)上有 10個(gè) LAN，總共有 120臺(tái)計(jì)算機(jī)及其聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其在 30個(gè)城市和地區(qū)都有銷售與配送部門，每個(gè)部門通過(guò) 2條鏈路與總部的主干路由器連接。 （ 2）地址塊的劃分 16塊較小地址塊的劃分情況如表 36所示，其中每一個(gè)地址塊所能分配的地址數(shù)為個(gè)。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)地址整體規(guī)劃 ? 計(jì)算出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼 ? 為不同的物理段設(shè)置不同的子網(wǎng)號(hào) 子網(wǎng)地址 主機(jī)地址 子網(wǎng)地址 主機(jī)地址 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 表 34 主機(jī)的 IP地址 2．子網(wǎng)地址規(guī)劃的詳細(xì)方法 （ 1）計(jì)算子網(wǎng)號(hào)的長(zhǎng)度 （ 2）確定子網(wǎng)的地址 子網(wǎng)號(hào) 主機(jī)地址 ~ ~ ~ …… . …… . ~ ~ 表 35 子網(wǎng)的主機(jī)地址 VLSM地址的規(guī)劃 1． VLSM的概念 VLSM（ Variable Length Sub Mask，可變長(zhǎng)度子網(wǎng)掩碼），是在標(biāo)準(zhǔn)的掩碼上面再劃分的子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，無(wú)類路由選擇網(wǎng)絡(luò)可以使用VLSM，而有類路由選擇網(wǎng)絡(luò)中不能使用 VLSM。 IP地址規(guī)劃 基本步驟與方法 1． IP地址規(guī)劃的步驟 （ 1）獲得網(wǎng)絡(luò)最大子網(wǎng)數(shù)量與最大主機(jī)數(shù) （ 2）設(shè)計(jì)基本網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu) （ 3）計(jì)算子網(wǎng)絡(luò)掩碼 （ 4）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址與主機(jī)地址 2． IP地址規(guī)劃詳細(xì)方法 表 32 32個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào) 子網(wǎng)地址 廣播地址 子網(wǎng)地址 廣播地址 表 33 子網(wǎng)的廣播地址 子網(wǎng)地址的規(guī)劃 1．子網(wǎng)地址規(guī)劃的步驟 （ 1）獲得所需的網(wǎng)絡(luò)號(hào)個(gè)數(shù) 從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的需求分析中，每個(gè)子網(wǎng)必須分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而每個(gè)廣域網(wǎng)的連接也需要分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。 ? 主機(jī) C接受數(shù)據(jù)包并繼續(xù)通訊。 ? 路由器轉(zhuǎn)發(fā) DNS響應(yīng)到主機(jī) A，它已經(jīng)把主機(jī) C 的外部全局地址翻譯成外部局部地址。 ? NAT路由器截獲 DNS的響應(yīng)，如果地址有重疊， 將翻譯返回的地址。如果此時(shí)，同一主機(jī)再做第二個(gè)連接， NAT路由器建立與另一虛擬主機(jī)的連接，并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 （ 3） TCP負(fù)載重分配 NAT路由器接受外部主機(jī)的請(qǐng)求并依據(jù) NAT表建立與內(nèi)部主機(jī)的連接，把內(nèi)部目的地址翻譯成內(nèi)部局部地址并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到內(nèi)部主機(jī)，內(nèi)部主機(jī)接受包并作出響應(yīng)。 圖 35 NAT在 ISP服務(wù)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 2． NAT的工作原理 （ 1）內(nèi)部地址翻譯 將內(nèi)部 IP一對(duì)一的翻譯成外部地址。這些專用的地址都是管理機(jī)構(gòu)預(yù)留的，它們不需要向 Inter管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)，但是在 Inter中并不唯一。 ISP、大學(xué)、政府機(jī)關(guān)及企業(yè)在確定 IP地址結(jié)構(gòu)時(shí)，即可根據(jù)對(duì) IP地址管理和路由的需要來(lái)靈活決定。 5． CIDR的優(yōu)點(diǎn) CIDR的優(yōu)點(diǎn)是解決了困擾傳統(tǒng) IP尋址方法的兩個(gè)問(wèn)題。 （ 2）網(wǎng)絡(luò)前綴相同的連續(xù)的 IP地址形成了一個(gè)“ CIDR地址塊”。 3． CIDR的工作原理 CIDR地址包括標(biāo)準(zhǔn)的 32位 IP地址和用正斜線“ /”標(biāo)記的前綴。 CIDR利用表示用來(lái)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)的比特?cái)?shù)量的“網(wǎng)絡(luò)前綴”，取代了 A類、 B類和 C地址。另一方面， C類網(wǎng)絡(luò)對(duì)大多數(shù)組織來(lái)說(shuō)實(shí)在太小，這意味著大多數(shù)組織會(huì)請(qǐng)求 B類地址，但又沒有足夠的 B類地址可以滿足需求。 圖 33 A類、 B類和 C類地址掩碼 圖 34 B類地址分為 128個(gè)子網(wǎng) CIDR無(wú)間域內(nèi)路由技 術(shù) 1． CIDR提出的背景 隨著 Inter的迅速發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)地址分類法帶來(lái)了兩個(gè)問(wèn)題，最大一個(gè)問(wèn)題就是這些類別無(wú)法體現(xiàn)顧客的需求。 2． 子網(wǎng)的劃分 它將 IPv