【正文】 N7自治系統(tǒng) AS2 的 BGP 發(fā)言人通知主干網(wǎng)的 BGP 發(fā)言人： “要到達網(wǎng)絡(luò) N1, N2, N3 和 N4 可經(jīng)過 AS2。n 使用 TCP 連 接交 換 路由信息的兩個 BGP 發(fā) 言人，彼此成 為對 方的 鄰 站或 對 等站。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 73BGP 交換路由信息n 一個 BGP 發(fā) 言人與其他自治系 統(tǒng) 中的 BGP 發(fā) 言人要交換 路由信息，就要先建立 TCP 連 接，然后在此 連 接上交 換 BGP 報 文以建立 BGP 會 話 (session)，利用 BGP 會話 交 換 路由信息。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 72BGP 發(fā)言人 n 每一個自治系 統(tǒng) 的管理 員 要 選擇 至少一個路由器作 為該 自治系 統(tǒng) 的 “BGP 發(fā) 言人 ” 。 n 自治系 統(tǒng) 之 間 的路由 選擇 必 須 考 慮 有關(guān)策略。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 71BGP 使用的環(huán)境n 互 聯(lián) 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 。 n BGP 的 較 新版本是 1995 年 發(fā) 表的 BGP4（ BGP 的第 4 個版本）。因此，每個路由器都將保存其所在區(qū)域內(nèi)的完整的網(wǎng) 絡(luò) 路由信息； 對 區(qū)域外的網(wǎng) 絡(luò) 只保存了某些特殊的概括性信息，而 這 些信息又足 夠 保 證 本區(qū)域內(nèi)的分 組 能通 過 ABR 被 轉(zhuǎn)發(fā) 到另一個區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò) 。所有的其他區(qū)域（非 0 區(qū)域）都必 須 通 過 一個區(qū)域 邊界路由器 連 接到骨干區(qū)域上2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 67自治系統(tǒng) ASOSPF 網(wǎng)絡(luò) 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網(wǎng) 8網(wǎng) 6網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1網(wǎng) 7區(qū)域 網(wǎng) 4網(wǎng) 5 R82023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 68路由器類型n 內(nèi)部路由器n 區(qū)域內(nèi)部，具有相同的區(qū)域號（不是 0），例如 R1， R2， R8， R9n 區(qū)域 邊緣 路由器 (ABR)n 具有多個接口，可能屬于兩個以上區(qū)域，把主干和區(qū)域內(nèi)的其它成員 互 聯(lián) 起來，例如 R3， R4， R7n 也可能是主干路由器n 主干路由器n 至少有一個接口定 義 成區(qū)域 0的路由器，例如 R3， R4， R5， R6，R7n 自治系 統(tǒng)邊緣 路由器（ ASBR）n 連 接不同自治系 統(tǒng) ，例如 R62023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 69OSPF 網(wǎng)絡(luò)n 在一個區(qū)域中，路由器之 間 相互 發(fā) 布和交 換鏈 路狀 態(tài) 通告（ LSA），并 為該 區(qū)域建立一個統(tǒng) 一的拓撲映射 圖 （即 鏈 路狀 態(tài) 數(shù)據(jù) 庫 ）。n 每個區(qū)域定 義 一個獨立的區(qū)域號（ 32bit），并將此信息配置 給 網(wǎng) 絡(luò) 中的每個路由器。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 66OSPF分層路由的思想n 為 了能 夠 用于 規(guī) 模很大的網(wǎng) 絡(luò) ， OSPF把一個大型網(wǎng)絡(luò) 分割成多個小型網(wǎng) 絡(luò) 的能力被稱 為 分 層 路由， 這 些被分割出來的小型網(wǎng) 絡(luò) 就稱 為 “區(qū)域 ”（ Area）。 n 發(fā) 送的信息就是與本路由器相 鄰 的所有路由器的 鏈路狀 態(tài) ，但 這 只是路由器所知道的部分信息。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 64OSPF的基本操作 問候問候數(shù)據(jù)庫描述數(shù)據(jù)庫描述數(shù)據(jù)庫描述數(shù)據(jù)庫描述鏈路狀態(tài)請求鏈路狀態(tài)更新鏈路狀態(tài)確認確定可達性達到數(shù)據(jù)庫的同步新情況下的同步2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 65n 和 RIP相比， OSPF有以下 3個不同點。n 發(fā) 布 鏈 路狀 態(tài) 分 組 。 n 測 量到各個 鄰 居 節(jié) 點的延 遲 或者開 銷 。n 鏈 路狀 態(tài)選 路的 LSP 能 夠 支持多種網(wǎng) 絡(luò) 參數(shù)或信息的 傳 送，因此具有 較 好的可 擴 展性。n 鏈 路狀 態(tài) 分 組 （ LSP） : 源路由器的 標識 符、相 鄰路由器的 標識 符和二者之 間鏈 路的 費 用n 一個 LSP將被網(wǎng) 絡(luò) 中的所有路由器所接收，各路由器用它來建立和更新一個 統(tǒng) 一的網(wǎng) 絡(luò) 整體拓撲數(shù)據(jù)庫 。 舉 例來 說 ， FDDI或快速以太網(wǎng)的 Cost為 1， 2M串行 鏈 路的 Cost為 48， 10M以太網(wǎng)的 Cost為 10等。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 58域內(nèi)路由協(xié)議： OSPF 協(xié)議n OSPFv2－－ RFC2328(當前版 )n 也屬于域內(nèi)路由 協(xié)議 ，采用 鏈 路狀 態(tài) 算法n 在 OSPF路由 協(xié)議 中，最短路徑 樹 的 樹 干 長 度，即 OSPF路由器至每一個目的地路由器的距離，稱 為 OSPF的 Cost，其算法 為 ： Cost = 100106/鏈 路 帶寬n 這 里， 鏈 路 帶寬 以 bps來表示。n RIP 存在的一個 問題 是當網(wǎng) 絡(luò) 出 現(xiàn) 故障 時 ，要 經(jīng)過比 較長 的 時間 才能將此信息 傳 送到所有的路由器。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 54沒有更小距離的路由時，保持原有路由不變2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 55AS中的路由表的起始狀態(tài)2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 56最終路由表2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 57RIP 協(xié)議的優(yōu)缺點 n RIP 協(xié)議 最大的 優(yōu) 點就是 實現(xiàn)簡單 。n 按固定的 時間間 隔 (30秒 )交 換 路由信息，然后路由器根據(jù)收到的路由信息更新路由表。 RIP規(guī) 定，不相鄰 的路由器不交 換 信息。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 49R1H1 H2內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（例如， RIP）自治系統(tǒng) A自治系統(tǒng) B自治系統(tǒng) CIGPIGP IGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGP IGPEGP EGPEGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（例如， OSPF）外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（例如， BGP4）IGPR3R2自治系統(tǒng)和內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 50域內(nèi)路由協(xié)議： RIPn RIP – Routing Information Protocoln 最普通、 應(yīng) 用最廣泛的域內(nèi)路由 協(xié)議n 采用距離向量路由算法n 每 30 秒將整個路由數(shù)據(jù) 庫 廣播一次n 采用 轉(zhuǎn)發(fā) 跳數(shù)（即 hop）作 為費 用的度量參數(shù)n RIP 支持的最大網(wǎng) 絡(luò) 直徑是 15 hopn RIPv1： RFC1058(STD 34, 1988)， 基本 協(xié)議n RIPv2： RFC1723(1994)， 增加 CIDR支持2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 51距離向量法 distance vector routingn 距離向量：即一個二元 組 {work ， cost}n 各路由器都可將其所了解的路由的信息（已知的所有網(wǎng) 絡(luò) 以及到達各網(wǎng) 絡(luò) 的距離 ）通知 給 相 鄰 的路由器。由于自治系 統(tǒng) 的 組織 管理不同，因此在 計 算跨越不同自治系 統(tǒng) 的通路 時 ，需要考慮 多方面的因素，如 費 用、可用性、性能、不同自治系 統(tǒng) 之 間 的商 業(yè) 關(guān)系等。如 RIP 和 OSPF 協(xié)議 。 n 一個自治系 統(tǒng) 的所有路由器在本自治系 統(tǒng) 內(nèi)都必 須是 連 通的。n 一個自治系 統(tǒng) 是一個互 聯(lián) 網(wǎng)，其最重要的特點就是自治系 統(tǒng) 有 權(quán) 自主地決定在本系 統(tǒng) 內(nèi) 應(yīng) 采用何種路由 選擇協(xié)議 。Intra R InterA使用一條指向 R 的默認路由路徑來訪問 InterIP 層對分組的處理IP 層應(yīng)用軟件 TCP/UDP1數(shù)據(jù)鏈路2其它系統(tǒng)根據(jù)分組的目的地址進行選路確定下一跳結(jié)點地址利用 ARP 確定下一跳結(jié)點的物理地址對分組進行物理封裝，利用物理幀完成傳輸1. 輸出分組的處理取出分組的目的地址 DA接收分組并提交給高層軟件2. 輸入分組的處理（主機）DA = 本機地址？丟棄分組yesNo接收分組并提交給高層軟件2. 輸入分組的處理（路由器或多穴主機）yesno丟棄分組no進行物理封裝，利用物理幀完成傳輸TTL = TTL 1取出分組的目的地址 DA對 DA 進行選路，確定下一跳結(jié)點地址利用 ARP 確定下一跳結(jié)點的物理地址DA = 本機地址？TTL = 0 ?yes分組選路的算法取出分組的目的 IP 地址 DA計算出目的網(wǎng)絡(luò)地址 DNDN 匹配直接轉(zhuǎn)發(fā)路由？ 直接轉(zhuǎn)發(fā)分組YesDA 匹配特定主機路由？ 按照特定主機路由 轉(zhuǎn)發(fā)分組YesNoDN 匹配了路由表中的某個表項？ 按路由表中指定的下一跳地址 轉(zhuǎn)發(fā)分組YesNo路由表定義了默認路由？ 按照默認路由 轉(zhuǎn)發(fā)分組YesNo選路失敗No搜索路由表搜索失敗2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 44一個路由表的例子目的地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳 輸 出接口 … － ―― m0 … m1 … m2 …… … … … … m1 …圖中第 1個表項是直接轉(zhuǎn)發(fā)路由，即目的主機在該網(wǎng)絡(luò)上，第 2個表項是對主機 B的特定主機路由，第 3個表項是特定網(wǎng)絡(luò)路由，最后一個表項是默認路由。特定主機路由選路 （ hostspecific routing）q 路由表表項是基于網(wǎng)絡(luò)地址的（而不是基于主機地址）。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 37路由更新 路由更新路由協(xié)議路由表接口接口 轉(zhuǎn)發(fā)目的地址提取數(shù)據(jù)包 數(shù)據(jù)包路由數(shù)據(jù)庫IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 38路由表n 選 路： 是 對 目的網(wǎng) 絡(luò) 的 選 路，需要使用目的地址中的網(wǎng) 絡(luò) 部分n 路由表： 由一系列的（ N， R）二元 組 構(gòu)成的二 維 表n 路由表的 規(guī) 模和內(nèi)容取決于互 連 往中網(wǎng) 絡(luò) 的數(shù)量，與主機數(shù)量無關(guān)N1 R1N2 R2N3 R2目的網(wǎng)絡(luò) 下一跳地址::::N1N2N3目的網(wǎng)絡(luò)::R1R2R2下一跳地址::Mask 1Mask 2Mask 3子網(wǎng)掩碼::2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 39直接轉(zhuǎn)發(fā)和間接轉(zhuǎn)發(fā)n 直接 轉(zhuǎn)發(fā)n 轉(zhuǎn)發(fā)結(jié) 點與目的 結(jié) 點在同一個物理網(wǎng) 絡(luò) 中n 轉(zhuǎn)發(fā) 中 間 不需要 經(jīng)過 其他路由器n 分 組 封裝在物理 幀 中，直接 傳 送到目的 結(jié) 點n 間 接 轉(zhuǎn)發(fā)n 轉(zhuǎn)發(fā)結(jié) 點與目的 結(jié) 點不在同一個物理網(wǎng) 絡(luò) 中n 選 路功能將根據(jù)分 組 的目的地址， 選擇 一個下一跳路由器，并將分 組轉(zhuǎn)發(fā) 到 該 下一跳路由器上一個路由表的實例1路由器A2路由器B34路由器路由表目的網(wǎng)絡(luò) 下一跳地址 直接轉(zhuǎn)發(fā)直接轉(zhuǎn)發(fā)路由表目的網(wǎng)絡(luò) 下一跳地址 直接轉(zhuǎn)發(fā)直接轉(zhuǎn)發(fā)默認路由和特定主機路由n 默 認 路由 選 路 （ default routing）n 在 選 路 時 ，若未能在路由表中搜索到與目的地址相匹配的表 項 ，那么 IP 協(xié)議 可以采用一條 預(yù) 定義 的默 認 路由，將分 組轉(zhuǎn)發(fā) 到一個默 認 的下一跳路由器上；n 默 認 路由用來 進 一步減少路由表的 規(guī) 模。主機和路由器上的 IP負責(zé) 第一部分的工作n 第二部分是路由表的建立和刷新， 這項 工作由路由守 護 程序完成。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 32IP 分組頭n 分 組頭 中 IP 選項 字段是任 選 的n IP 選項 主要用于網(wǎng) 絡(luò) 控制和 測試n 源 選 路 （ source route） 選項n 路由 記錄 （ record route） 選項n 時間 戳 （ time stamp） 選項n ……n IP 選項 需要由通路上的每一個路由器來 處 理n 實際應(yīng) 用中， IP 選項 很少使用2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 33IP 分組傳輸MTUHeader TrailerIP datagramDatagramFrame能夠封裝進一個幀能夠封裝進一個幀種的最大數(shù)據(jù)長度種的最大數(shù)據(jù)長度n IP 分 組 需要通 過 物理網(wǎng) 絡(luò) 的 幀來 進 行 傳輸n 封裝（ Encapsulation） —— 將 IP 分 組 映射到物理 幀 中的方式2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 34分組的分片 （ fragmentation）n 分片 —— 在小 MTU 的網(wǎng) 絡(luò) 上將 較 大分 組 分割后 進 行 傳輸n ID(Identification)： 該 分 組 的唯一 標識 ，以便 進 行分片的重 組n MF(More Fragment， Flags 字段的 Bit 0)： MF=1 表示 還 有更多分片n FO(Fragment Offset)：本片起始位置在原始分 組 數(shù)據(jù)區(qū)中的偏移量IP 頭 數(shù)據(jù)區(qū)（ 1400 字節(jié)）ID = 100片頭 數(shù)據(jù) 1（ 600） 數(shù)據(jù) 3 (200)