【正文】 網(wǎng)內(nèi) IP主機(jī)地址的浪 費(fèi) 。n 如果 選擇 2bit的子網(wǎng)掩 碼 ， 則 可劃分 4個(gè)子網(wǎng)， 62個(gè)地址 /子網(wǎng)。（不行）n 怎么 辦 ？？？案例 22023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 17n 1987 年， RFC 1009 就指明了在一個(gè)劃分子網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò) 中可同 時(shí) 使用幾個(gè)不同的子網(wǎng)掩 碼 。n 利用 VLSM， 可把一個(gè)地址空 間 劃分 為 若干大小不同的子網(wǎng)?？勺冮L(zhǎng)子網(wǎng)掩碼2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 18案例 2解決辦法62主機(jī)62主機(jī)62主機(jī)30主機(jī)30主機(jī)2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 19CIDRn 在 VLSM 的基 礎(chǔ) 上又 進(jìn) 一步研究出無分 類編 址方法，它的正式名字是 無分 類 域 間 路由 選擇 CIDR (Classless InterDomain Routing)。n 它允 許對(duì) 地址空 間進(jìn) 行 遞歸 分配，有 Inter注冊(cè)分配 給 高一 級(jí) 的 ISP，再由 該 ISP將某個(gè)子網(wǎng)分配 給 一個(gè)中等 規(guī) 模的ISP，依次 類 推，最后將一個(gè)更小的子網(wǎng)分配 給 公司的私有網(wǎng)絡(luò) ?？?見 ： VLSM和 CIDR從概念上 講 是相同的，差 別僅僅 在于 規(guī) 模。 n IP 地址從三 級(jí)編 址（使用子網(wǎng)掩 碼 ）又回到了兩級(jí)編 址。n CIDR 將網(wǎng) 絡(luò) 前 綴 都相同的 連續(xù) 的 IP 地址 組 成 “CIDR地址塊 ”。n 這 個(gè)地址 塊 的起始地址是 。n ： n ： n 全 0 和全 1 的主機(jī)號(hào)地址一般不使用。n 使用 這 些地址范 圍 的公司或者使用代理服 務(wù) 器或網(wǎng) 絡(luò) 地址 轉(zhuǎn)譯 器 (work address translator, NAT )作 為 Intra與 Inter的中介。n TTL 指定的不是一個(gè)精確的 時(shí)間 （以 hop 為單 位）n 分 組頭 的校 驗(yàn) 和 （ 2 byte）n 用來保 護(hù) IP 分 組頭 的完整性n 校 驗(yàn) 和的 計(jì) 算和 檢驗(yàn) 算法： 對(duì) 分 組頭 按照 16 位字為單 位，求其半加和， 結(jié) 果求反，即得到校 驗(yàn) 和。n 與路由表相關(guān)的操作包括兩個(gè)部分：n 第一部分是路由表的使用，即根據(jù)路由表 進(jìn) 行路由選擇 ，完成分 組 的 轉(zhuǎn)發(fā) 。路由 協(xié)議負(fù)責(zé) 第二部分的工作。216。q 但是，為了某些特殊的目的（如管理或維護(hù)等）， IP 協(xié)議也允許在路由表中使用主機(jī)地址作為表項(xiàng)，為特定主機(jī)指定特定的路由通路，也就是特定主機(jī)路由。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 45Router 接收了目的地址為接收了目的地址為 分組分組1. 直接轉(zhuǎn)發(fā)直接轉(zhuǎn)發(fā)a. no match2. 特定主機(jī)特定主機(jī)a. no match3. 特定網(wǎng)絡(luò)特定網(wǎng)絡(luò)a. 匹配匹配The router sends the packet through interface m2 along with the nexthop address () to next module2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 46提綱n 網(wǎng) 際 互 連協(xié)議n IP路由 協(xié)議n 多 協(xié)議標(biāo)簽 交 換n IP網(wǎng) 絡(luò)組 網(wǎng)和 規(guī) 劃2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 47自治系統(tǒng) (autonomous system) n 我 們 將整個(gè)互 聯(lián) 網(wǎng)劃分 為許 多 較 小的自治系 統(tǒng) AS。 n 一個(gè)自治系 統(tǒng) 內(nèi)的所有網(wǎng) 絡(luò) 都屬于一個(gè)行政 單 位 (例如，一個(gè)公司，一所大學(xué)，政府的一個(gè)部 門 ，等等 )來管 轄 。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 48兩大類路由選擇協(xié)議n 域內(nèi) (Intradomian) 協(xié)議 ：又稱 IGPn 用于同一個(gè)自治系 統(tǒng) 內(nèi)部的路由器之 間 ，功能是 計(jì)算自治系 統(tǒng) 中任意兩個(gè)網(wǎng) 絡(luò) 之 間 的最佳通路（最短或 費(fèi) 用最低通路）。n 域 間 (Interdomain) 協(xié)議 ：又稱 EGPn 用于不同自治系 統(tǒng) 的路由器之 間 ，用來 計(jì) 算穿越不同自治系 統(tǒng) 的通路。目前使用最多的是 BGP4。n 路由數(shù)據(jù) 庫(kù) 的構(gòu)成n work： 代表目的網(wǎng) 絡(luò)n cost： 去往 該 網(wǎng) 絡(luò) 的距離或 費(fèi) 用2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 52距離向量的更新過程N(yùn)1 R1 R2Destin CostN1 0距離向量更新消息Destin Cost Nexthop N1 0 DirectR1 路由數(shù)據(jù)庫(kù)Destin Cost Nexthop N1 4 RnR2 路由數(shù)據(jù)庫(kù)Destin CostN1 1距離向量更新消息N1 1 R1更新更新2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 53RIP路由更新原則n 僅 和相 鄰 的路由器交 換 信息。n 交 換 的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。另一種情況就是當(dāng)網(wǎng) 絡(luò) 拓?fù)?發(fā) 生 變 化 時(shí) ，路由器也及 時(shí) 向相 鄰 路由器通告拓?fù)?變 化后的路由信息 。n 路由器之 間 交 換 的路由信息是路由器中的完整路由表，因而隨著網(wǎng) 絡(luò)規(guī) 模的 擴(kuò) 大，開 銷 也就增加。n RIP 限制了網(wǎng) 絡(luò) 的 規(guī) 模，它能使用的最大距離 為 15（ 16 表示不可達(dá)）。也就是 說 ， OSPF的Cost 與 鏈 路的 帶寬 成反比， 帶寬 越高， Cost越小，表示 OSPF到目的地的距離越近。n OSPF報(bào) 文直接封裝在 IP中，不依靠 UDP或 TCP2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 59鏈路狀態(tài)法n 基本思想n 路由器能 夠 把自身所 連 接的各 鏈 路狀 態(tài) 信息 發(fā) 布給 網(wǎng) 絡(luò) 中的所有其它的路由器。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 60鏈路狀態(tài)法n 路由數(shù)據(jù) 庫(kù) 的形式n 路由器中 維護(hù) 的路由數(shù)據(jù) 庫(kù) 是一 張 整個(gè)網(wǎng) 絡(luò) 的網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)?圖n 各個(gè)路由器接收到的 LSP 被用于建立和刷新 該 網(wǎng)絡(luò) 整體拓?fù)?圖n 根據(jù) 該 拓?fù)?圖 能 夠計(jì) 算出網(wǎng) 絡(luò) 中任意兩點(diǎn)之 間 的最短通路n 最短通路的 計(jì) 算方法： Dijkstra 算法n 路由器根據(jù)網(wǎng) 絡(luò) 整體拓?fù)?圖 來 計(jì) 算生成路由表2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 61鏈路狀態(tài)選路BADEFC1412221網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)BADEFC1122 1路由器 A 的最短路徑樹BADEFC41122路由器 B 的最短路徑樹2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 62鏈路狀態(tài)選路的特點(diǎn)n 與距離向量 選 路相比， 鏈 路狀 態(tài)選 路具有以下特點(diǎn)：n 鏈 路狀 態(tài)協(xié)議 能 夠 快速 匯 聚，因 為 LSP 能 夠 迅速傳 遍全網(wǎng)，快速地建立起網(wǎng) 絡(luò) 拓?fù)涞臏?zhǔn)確 視圖 ；n 由于 LSP 傳 送的是網(wǎng) 絡(luò) 拓?fù)涞?變 化，而不是整個(gè)路由數(shù)據(jù) 庫(kù) ，因此網(wǎng) 絡(luò) 開 銷 更小。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 63OSPF的基本操作n 發(fā)現(xiàn)鄰 居 節(jié) 點(diǎn)。n 創(chuàng) 建一個(gè) 鏈 路狀 態(tài) 分 組 ，其中包含所有它收集到的 鏈 路信息。n 一旦一個(gè)路由器已 經(jīng)獲 得了全部的 鏈 路狀 態(tài)分 組 后，它就可以構(gòu)造出完整的子網(wǎng) 圖 。n 向本自治系 統(tǒng) 中所有路由器 發(fā) 送信息， 這 里使用的方法是洪泛法。n 只有當(dāng) 鏈 路狀 態(tài)發(fā) 生 變 化 時(shí) ，路由器才用洪泛法向所有路由器 發(fā) 送此信息。n 一個(gè)區(qū)域 實(shí)際 上是自治系 統(tǒng) 被劃分后形成的一 組 路由器和網(wǎng) 絡(luò) 的集合。n 在 OSPF 網(wǎng) 絡(luò) 中必 須 存在一個(gè)骨干區(qū)域（區(qū)域 0）。n 而不同的區(qū)域之 間 通 過 ABR 相互 傳遞 有關(guān)特定網(wǎng) 絡(luò) 拓?fù)?結(jié) 構(gòu)的概括性信息。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 70外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議： BGPn 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 。 n 可以將 BGP4 簡(jiǎn) 寫 為 BGP。 n 對(duì) 于自治系 統(tǒng) 之 間 的路由 選擇 ，要 尋 找最佳路由是很不 現(xiàn)實(shí) 的。n 因此， 邊 界網(wǎng)關(guān) 協(xié)議 BGP 只能是力求 尋 找一條能夠 到達(dá)目的網(wǎng) 絡(luò) 且 比 較 好的路由 （不能兜圈子），而 并非要 尋 找一條最佳路由 。n 一般 說 來，兩個(gè) BGP 發(fā) 言人都是通 過 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。n 使用 TCP 連 接能提供可靠的服 務(wù) ，也 簡(jiǎn) 化了路由 選擇協(xié)議 。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 74BGP 發(fā)言人和自治系統(tǒng) AS 的關(guān)系 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AS1AS3AS2AS5AS42023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 75自治系統(tǒng)連通圖 n BGP 發(fā) 言人互相交 換 網(wǎng) 絡(luò) 可達(dá)性的信息后，各 BGP 發(fā) 言人就可找出到達(dá)各自治系 統(tǒng) 的比較 好的路由。 ” 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 77BGP 發(fā)言人交換路徑向量 主干網(wǎng)（ AS1）地區(qū) ISP（ AS2）地區(qū) ISP（ AS3）本地 ISP（ AS4）N1， N2本地 ISP（ AS5）N3， N4本地 ISP（ AS6）N5本地 ISP（ AS7）N6， N7主干網(wǎng)還可發(fā)出通知： “要到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N5, N6 和 N7 可沿路徑（ AS1, AS3）。n 每一個(gè)自治系 統(tǒng) 中 BGP 發(fā) 言人（或 邊 界路由器）的數(shù)目是很少的。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 79BGP 協(xié)議的特點(diǎn)n BGP 支持 CIDR，因此 BGP 的路由表也就 應(yīng) 當(dāng)包括目的網(wǎng) 絡(luò) 前 綴 、下一跳路由器，以及到達(dá) 該 目的網(wǎng) 絡(luò) 所要 經(jīng)過 的各個(gè)自治系 統(tǒng) 序列。但以后只需要在 發(fā) 生 變 化 時(shí) 更新有 變 化的部分。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 80提綱n 網(wǎng) 際 互 連協(xié)議n IP路由 協(xié)議n 多 協(xié)議標(biāo)簽 交 換n 技 術(shù) 背景n 工作原理n 標(biāo)簽 分 發(fā)協(xié)議n 應(yīng) 用n IP網(wǎng) 絡(luò)組 網(wǎng)和 規(guī) 劃2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 81技術(shù)背景n 傳統(tǒng) IP路由和 轉(zhuǎn)發(fā) 機(jī)制中存在的 問題n 每一跳都要 查 找路由表n 所有的 轉(zhuǎn)發(fā) 都是基于目的地址n 重疊模型2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 82IP轉(zhuǎn)發(fā)過程2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 83IP路由協(xié)議假設(shè)：所有的轉(zhuǎn)發(fā)都是基于目的地址2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 84最短路徑路由：依據(jù)鏈路的權(quán)值2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 85重疊網(wǎng)絡(luò)2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 86重疊模型的問題n 二 層設(shè)備 不知道三 層 路由信息 ,必 須 手工建立虛 電 路。n 要 為 所有的 節(jié) 點(diǎn)（ 邊緣 路由器）建立 PVC連 接。 嚴(yán) 重影響網(wǎng) 絡(luò) 的可 擴(kuò) 展性，限制了 該 技 術(shù) 在骨干網(wǎng)上的應(yīng) 用。n 無法真正 實(shí)現(xiàn) 端到端的 QoS保 證 。目前 結(jié) 合的解決方案 歸納 起來可以分為 重疊模型和集成模型兩 類 。其最大特點(diǎn)是在 ATM網(wǎng)中不 論 是 UNI信令 還是 NNI信令均不改 變 。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 88n 集成模型：將 ATM層 看成 IP層 的 對(duì) 等 層 ，將 IP層的路由功能與第 2層 交 換 功能 結(jié) 合起來。集成模型的 實(shí)現(xiàn) 方式主要有 ARIS（集成 IP交 換 技 術(shù) ）、 TapSwitching（標(biāo)簽 交 換 技 術(shù) ）、 MPLS等技 術(shù) 。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 90提綱n 網(wǎng) 際 互 連協(xié)議n IP路由 協(xié)議n 多 協(xié)議標(biāo)簽 交 換n 技 術(shù) 背景n 工作原理n 標(biāo)簽 分 發(fā)協(xié)議n 應(yīng) 用n IP網(wǎng) 絡(luò)組 網(wǎng)和 規(guī) 劃2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 91MPLS工作原理n 標(biāo)簽 交 換 路由器的功能包含兩個(gè) 層 面，即控制 層 面和數(shù)據(jù) 層 面?？刂?層 面 負(fù)責(zé)標(biāo)記 交 換 路徑的建立、拆除、保 護(hù) 、重建立、重路由等，是整個(gè) MPLS理 論 的核心。數(shù)據(jù) 層 面與 鏈 路 層 有著 緊 密的 聯(lián) 系。 2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 92數(shù)據(jù)平面n 在 邊緣 路由器接收 IP包，判斷 IP包所屬的 FEC， 進(jìn) 行路由 選擇 并 給 IP包打上 FEC的相 應(yīng)標(biāo)簽 ，形成 MPLS標(biāo)簽 包，并將其 發(fā) 往其他 LSR。n 在 MPLS出口的路由器上，將分 組 中的 標(biāo)簽 去掉后 繼續(xù)進(jìn) 行 轉(zhuǎn)發(fā) 。n 在 標(biāo)簽綁 定 過 程中，各種 FEC對(duì)應(yīng) 于不同的 標(biāo)簽 。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 94標(biāo)簽n 標(biāo)簽 是一個(gè)固定 長(zhǎng) 度、具有本地意 義 的短 標(biāo)識(shí) 符，它包含在每個(gè)分 組 中，用于 標(biāo)識(shí) 一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā) 等價(jià) 類 （ FEC）。 n Exp: 。n S: 棧 底指示， S=1時(shí)為棧 底。n 為 了增 強(qiáng) MPLS的可 擴(kuò) 展性和靈活性， 標(biāo)簽 可以堆 棧 ，以適 應(yīng) 可能的復(fù) 雜 網(wǎng) 絡(luò)環(huán) 境的需要。2023/2/17 通信網(wǎng)基礎(chǔ) 96標(biāo)簽操作Switch20