TCPIP协议分析及应用课件--第4章 路由选择协议.ppt

第4章 路由选择协议 主要内容n路由选择技术 n分类寻址路由表 n无分类域间路由选择（CIDR）n内部和外部路由协议 4.1 路由选择技术n下一跳路由选择 n特定网络路由选择 n默认路由选择 n特定主机路由选择 4.1.1 下一跳路由选择n在路由表中并不需要保留从源站到目的站的完整路由，而只需要保留转发的下一个路由器地址。4.1.2 特定网络路由选择n在路由表中并不需要为每一个目的站主机保留一个路由表项，而只需对目的网络保留一个路由表项。4.1.3 默认路由选择n在主机的路由表中可以不必列出整个互联网中所有网络的路由表项，仅需使用一个网络地址为0.0.0.0的默认路由表项表示这些剩余的互联网路由表项。4.1.4 特定主机路由选择n在特定主机路由选择中，路由表中给出的是主机的路由表项，而不是目标网络的路由表项。n在检查路由或提供安全措施等的一些特殊情况下，特定主机路由选择就是一种很好的选择。4.2 分类寻址路由表n路由表表项 n路由选择流程 4.2.1 路由表表项目的网络掩码下一跳地址接口度量168.10.0.0255.255.0.0 195.11.20.0f 010路由表结构:Windows 路由表 路由器中的路由表 network(目的网络)mask(掩码)via(下一跳)interface(接口)metric(度量)127.0.0.1255.0.0.0127.0.0.1loopback0192.168.10.0255.255.255.0192.168.10.4f00198.16.21.16255.255.255.255120.96.5.18f134.2.2 路由选择流程n从被转发的IP分组首部中提取目的IP地址D。n判断直接交付路由表项。否则就是间接交付，执行3)。n判断特定主机路由表项。若路由表中有目的地址为D的特定主机地址，则将分组传送给该路由表项所指明的下一跳地址，完成分组转发；否则，执行4)。n判断特定网络路由表项。对每一条路由表项：用子网掩码和D逐比特相“与”，若结果与本路由表项中的目的网络地址相同，则将分组传送给该路由表项指明的下一跳地址，完成分组转发；否则，执行5)。n判断默认路由表项。若路由表中有一个默认路由表项，则将分组传送给该路由表项指明的下一跳地址，完成分组转发；否则，执行6)。n报告转发分组出错。4.3 无分类域间路由选择（CIDR）nCIDR的基本思想是：适当分配多个合适的IP地址，使得这些地址能够进行聚合，减少这些地址在路由表中的表项数。举例:把下面的4个C类网络地址，实现地址聚合。200.41.24.0 200.41.25.0 200.41.26.0 200.41.27.0点分十进制地址二进制地址掩码长度（比特）200.41.24.011001000 00101001 00011000 00000000/24200.41.25.011001000 00101001 00011001 00000000/24200.41.26.011001000 00101001 00011010 00000000/24200.41.27.011001000 00101001 00011011 00000000/24200.41.24.011001000 00101001 00011000 00000000/22举例地址聚合 4.4 内部和外部路由协议n因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统（Autonomous System，简称AS）。n一个AS通常代表一个独立的组织机构，同时，一个AS是由若干个路由器组成的一个互联网络，并由本组织机构内的管理员进行管理，有权决定在本AS内所采用的路由选择协议。4.4.1 理想的路由选择算法n正确性和完整性。n简单性。n自适应性。n稳定性。n公平性。n最佳性。4.4.2 路由信息协议(RIP)n路由信息协议（Routing Information Protocol，简称RIP）是在同一个自治系统内路由器之间传送路由的最常用协议。nRIP是一个基于距离向量路由选择的协议。RIP协议工作原理 n互联网中的每一个路由器保留一个路由表，路由表由多个路由表项构成，每一个表项表示到达一个目的网络的路由。一个互联网拓扑 初始状态路由表 各路由器的最终路由表 RIP的特点 nRIP协议适用于小型网络。nRIP协议是基于距离向量路由选择的协议。不能保证所选择的是最快的路径。nRIP协议定期更新路由表。nRIPv1协议是一个有类别路由协议，在RIP v1报文中不传送掩码地址。nRIPv2协议是一个无类别路由协议。RIP v1报文格式 8比特8比特16比特命令版本全0地址族标识全0IP地址全0全0距离地址族标识全0IP地址全0全0距离RIP协议的局限性 增加一个网络Net1 R1路由表R2路由表R3路由表目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离初始Net1-16Net1-16Net1-161次交换Net1-1Net1-16Net1-162次交换Net1-1Net1-2Net1-163次交换Net1-1Net1R12Net1R23RIP协议的局限性n删除一个网络Net1 删除网络Net1后路由表的变化 R1路由表R2路由表R3路由表目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离初始Net1-1Net1R12Net1R231次交换Net1-16Net1R12Net1R232次交换Net1R23Net1R12Net1R233次交换Net1R23Net1R14Net1R234次交换Net1R25Net1R14Net1R255次交换Net1R25Net1R16Net1R2516次交换Net1-16Net1-16Net1-16RIPv2协议 8比特8比特16比特命令版本全0地址族标识路由标记IP地址子网掩码下一跳度量地址族标识路由标记IP地址子网掩码下一跳度量4.4.3 开放最短路径优先协议 (OSPF)开放最短路径优先（Open Shortest Path First,简称OSPF）是目前流行的另一种内部路由选择协议。它是基于开放标准的链路状态路由选择协议.自治系统中的区域 OSPF的特点 n公开发布了各种规范。它是一个开放标准。n支持服务类型路由。n易于网络扩展和管理。而且降低了协议运行的网络通信量。n提供负载均衡功能。n提供鉴别功能。n支持多播。n属于无类别路由选择协议。n支持变长子网掩码(VLSM)。OSPF报文格式(4)(2)(3)(5)问候报文数据库描述报文链路状态请求报文链路状态更新报文链路状态确认报文(1)路由器A(主)路由器B(从)OSPF报文首部格式 版本类型报文长度源路由器IP地址区域标识符鉴别数据校验和鉴别类型问候报文格式 问候间隔全0优先级停用间隔指定路由器IP地址备份指定路由器IP地址OSPF公共首部（24字节）类型1网络掩码ET邻站1的IP地址邻站2的IP地址邻站n的IP地址数据库描述报文 全0全0报文序号链路状态通告首部1OSPF公共首部（24字节）类型2EB全0IM MS 链路状态通告首部n链路状态通告首部2链路状态请求报文 链路标识符OSPF公共首部（24字节）类型3链路类型发送通告的路由器链路类型链路标识符发送通告的路由器链路状态更新报文 OSPF公共首部（24字节）类型4链路状态通告数链路状态通告1链路状态通告2链路状态通告n4.4.4 边界网关协议BGP 边界网关协议（Border Gateway Protocol，简称BGP）是自治系统之间的路由选择协议。BGP的任务是在自治系统之间交换路由信息，同时确保无环路的路径选择。BGP工作原理 在一个BGP网络中有四种不同类型的路由器：BGP发言者路由器对等路由器内部对等路由器外部对等路由器路径向量分组 BGP的特点 是自治系统间的通信协议。支持策略路由。避免了路由回路。支持CIDR编址。支持路由聚合。支持鉴别。实现可靠传输。实现增量更新。BGP报文格式 类型代码报文类型说明1打开（OPEN）初始化通信2更新（UPDATE）通告或撤消路由3通知（NOTIFICATION）对不正确的报文的响应4保活（KEEPALIVE）活动地测试对等路由器连接性