計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程-文庫(kù)吧資料
2024-08-14 14:05本頁(yè)面
【正文】 5 M 1000 M 1000 M 1000 M 155 M 1000 M 1000 M 1008 M 1000 M 1000 M 1000 M 1000 M 1000 M 1000 M 1000 M 1000 M 1000 M 國(guó)際 Inter 國(guó)內(nèi) Inter 骨干網(wǎng) 出口帶寬 867 M 出口帶寬 310 M 4214 M 6912 M 出口帶寬 2 M 39324 M 1490 M 822 M 建設(shè)中 建設(shè)中 Inter ISP（ Inter Service Provider），即 Inter服務(wù)提供商，是指為用戶提供 Inter接入和 Inter信息服務(wù)的公司和機(jī)構(gòu)，是進(jìn)入 Inter世界的驛站。不同的 Inter運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)擁有各自的骨干網(wǎng)，以獨(dú)立于其他供應(yīng)商。骨干網(wǎng)基于光纖，通常采用高速傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和高速包交換設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)路由。 在 RFC 2918 中增加了 ROUTEREFRESH 報(bào)文，用來(lái)請(qǐng)求對(duì)等端重新通告。 ? ?；?(KEEPALIVE)報(bào)文，用來(lái)確認(rèn)打開(kāi)報(bào)文和周期性地證實(shí)鄰站關(guān)系。 BGP4 共使用四種報(bào)文來(lái)完成 AS之間的會(huì)話，分別是： ? 打開(kāi) (OPEN)報(bào)文，用來(lái)與相鄰的另一個(gè) BGP發(fā)言人建立關(guān)系。 BGP 所交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的信息就是要到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過(guò)的一系列 AS。 ? 每一個(gè)自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個(gè)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(shuō)來(lái)，兩個(gè) BGP 發(fā)言人都是通過(guò)一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)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。當(dāng)一條路徑通過(guò)幾個(gè)不同 AS 時(shí)，要想對(duì)這樣的路徑計(jì)算出有意義的代價(jià)是不太可能的。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。 問(wèn)候 問(wèn)候 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 鏈路狀態(tài)請(qǐng)求 鏈路狀態(tài)更新 鏈路狀態(tài)確認(rèn) 確定可達(dá)性 達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)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。 ? 即便鏈路狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，每隔 30分鐘路由器要向網(wǎng)絡(luò)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(kù)與全網(wǎng)保持一致。 ? 如果一個(gè)路由器檢測(cè)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(bào)文，使用泛洪法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。 OSPF的工作原理就是由該五類(lèi)分組完成 ： ? 每個(gè)路由器會(huì)周期性地向相鄰路由器發(fā)送探測(cè)報(bào)文，檢測(cè)其是否可達(dá)。 ? 類(lèi)型 4，鏈路狀態(tài)更新 (Link State Update)分組，用洪泛法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。 ? 類(lèi)型 2，數(shù)據(jù)庫(kù)描述 (Database Description)分組。主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符規(guī)定為 。 OSPF 使用層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。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(gè)區(qū)域而不是整個(gè)的自治系統(tǒng)，這就減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的通信量。 OSPF支持大型的網(wǎng)絡(luò)，它將一個(gè)自治系統(tǒng)分為若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)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(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過(guò) 200 個(gè)。鏈路狀態(tài)不包含路由信息，只是表明了兩個(gè)路由器之間的連接狀態(tài)。 對(duì)于一個(gè)路由器而言，它的鏈路狀態(tài)是指這個(gè)路由器與哪些路由器相鄰，以及它們之間鏈路的“度量”。開(kāi)放的最短路徑優(yōu)先 OSPF協(xié)議（ Open Shortest Path First）是對(duì) RIP的改進(jìn)，支持大型的網(wǎng)絡(luò)。 下 一 站 距 離C 3B 4直 接 1E 5目 的 網(wǎng) 絡(luò)N 1N 2N 3N 4距 離4411目 的 網(wǎng) 絡(luò)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(luò)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(jiǎn)單，但只適用于規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)（跳數(shù) =16)。 ? 如果 180s內(nèi)沒(méi)有收到某個(gè)路由器的路由表信息，就認(rèn)為這個(gè)路由器出了故障，路由表中所有以這個(gè)路由器為下一站的表項(xiàng)中的距離修改為 16，表示目的網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)。 ? 收到鄰居路由器的路由表信息后，每個(gè)路由器都要更新自己的路由表，填加新的路由表項(xiàng)后更改舊的路由表項(xiàng)。在 RIP協(xié)議中，路由表不但要記錄到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的下一站信息，還要記錄到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的距離（跳數(shù)）。 RIP協(xié)議中的距離也稱為“跳數(shù)”，每增加一個(gè)路由器，跳數(shù)就加 1。 RIP協(xié)議中，如果路由器 A和網(wǎng)絡(luò) B直接相連，那么路由器 A到網(wǎng)絡(luò) B的距離就是 1。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。 ? 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個(gè)自治系統(tǒng)中。在 AS的基礎(chǔ)上，因特網(wǎng)引入了兩大類(lèi)路由選擇協(xié)議 ： ? 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。 為了能夠采用分層的路由協(xié)議，因特網(wǎng)引入了自治系統(tǒng) AS的概念。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會(huì)使因特網(wǎng)的通信鏈路飽和。 因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議，之所以采用層次的路由選擇協(xié)議主要基于以下兩點(diǎn)考慮。當(dāng)一個(gè)分組在路由器中進(jìn)行尋徑時(shí)，路由器首先查找靜態(tài)路由，如果查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組；否則再查找動(dòng)態(tài)路由。當(dāng)然，各種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和 CPU資源。這些信息通過(guò)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引起各路由器重新啟動(dòng)其路由算法，并更新各自的路由表以動(dòng)態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。它能?shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。路由選擇算法有多種，大致可分成靜態(tài)算法和動(dòng)態(tài)算法兩大類(lèi)。 圖 59 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換圖 圖 510 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換 路由選擇技術(shù) 路由選擇算法 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得通信子網(wǎng)為端結(jié)點(diǎn)的通信提供了多條傳輸路徑的可能性，端結(jié)點(diǎn)主要完成數(shù)據(jù)的分組和組裝，中間結(jié)點(diǎn)則基于存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，采用一定的算法在多條傳輸路徑中選擇一條來(lái)，并維持一個(gè)路由表來(lái)記錄有關(guān)的路徑信息，采用的算法就是路由選擇算法。網(wǎng)關(guān)，同時(shí)也可以提供過(guò)濾和安全功能。而網(wǎng)關(guān)是工作在高層的協(xié)議翻譯器。因此三層交換機(jī)的速度很快，接近二層交換機(jī)的速度，同時(shí)比相同路由器的價(jià)格低很多。 ? 從這以后，當(dāng) A向 B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理，信息得以高速交換。若 B與 A在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)；若兩個(gè)機(jī)器不在同一子網(wǎng)內(nèi)，發(fā)送站 A要向“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)出 ARP請(qǐng)求，而“缺省網(wǎng)關(guān)”其實(shí)是三層交換機(jī)的第三層交換模塊軟件中設(shè)置的 IP地址。傳統(tǒng)路由器通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)路由選擇功能，第三層交換的設(shè)備通過(guò)專(zhuān)用集成電路芯片實(shí)現(xiàn)路由選擇功能，將數(shù)據(jù)包處理時(shí)間從傳統(tǒng)路由器的幾千 μs減少到幾十 μs，大大縮短數(shù)據(jù)包在設(shè)備中的傳輸延遲時(shí)間。 路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）工作層次不同 （ 2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對(duì)象不同 （ 3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域 （ 4）路由器提供了防火墻的服務(wù) 第三層交換技術(shù) ? 第三層交換技術(shù)也稱多層交換技術(shù)或 IP交換技術(shù)，是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。 圖 58 路由器協(xié)議結(jié)構(gòu) 路由器的基本功能主要如下： ? 第一，網(wǎng)絡(luò)互連：路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，支持局域網(wǎng)和局域網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信； ? 第二，數(shù)據(jù)處理：
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