4.4 互联网常用路由选择协议
互联网常用路由选择协议
理想路由算法
理想路由算法的特点：
- 算法必须是正确的完整的；
- 算法在计算上应简单；
- 算法能适应通信量和网络拓扑的变换；
- 算法应具有稳定性；
- 算法应是公平的；
- 算法应是最佳的（最佳路径 + 负载均衡）；
自治系统AS
互联网规模太大，将其分布许多个自治系统，路由算法就可以分为内部网关协议、外部网关协议两种。
内部网关协议IGP
RIP（UDP端口520）
分布式的基于距离向量的路由选择协议
- RIP的最大距离是15，距离大于等于16相当于不可达；
- 仅与相邻路由交换信息；
- 交换的信息是当前路由器知道的全部信息，即自己现在的路由表；
- 按照固定的时间间隔交换路由表；
距离向量算法流程
RIP报文格式
RIP缺点
好消息传的快，坏消息传的慢。
OSPF
开放最短路径优先，使用分布式的链路状态协议
三个要点
- 洪泛法：路由器向本AS中所有路由器发送信息；
- 内容：本路由器相邻的所有路由器的链路状态；
- 何时：只有链路状态发生改变时采用洪泛法；
AS与区域
AS的范围太广，在AS中使用洪泛法可能会影响网络质量，所以需要对AS继续划分小的区域。
区域内洪泛法，区域间通过区域边界路由器连接到主干路由器上。
- AS边界路由
- 多个主干路由
- 区域边界路由ABCD……
- 区域ABCD内部路由
OSPF帧格式（IP数据报89类型）
OSPF特点
- 可根据不同业务类型计算不同路由（eg：对于实验敏感业务，卫星链路代价奇高）；
- 多条路径间负载均衡（RIP只能一条路径）；
- OSPF路由器之间交换的分组，都具有鉴别功能；
- 支持CIDR等；
- OSPF让每一个链路状态都带上一个32位序列码，码越大状态越新；
OSPF五种分组类型
- 问候分组：维持可达性
- 数据库描述分组：请求邻站链路数据库所有链接的摘要信息；
- 链路状态请求分组：球球某些链路状态项目的具体信息；
- 链路状态更新分组：洪泛法；
- 链路状态确定分组：对链路更新分组的确认；
OSPF具体流程
新路由器上电：
- 相互发送问候分组；
- 多次数据库描述分组，使数据库达到一致；
- 相互间链路状态请求、更新、确认；
路由信息发生改变：
- 洪泛法群发；
- 收到更新后发回确认（重复的更新分组，只回复一次确认）；
每30min左右更新一次数据库。
外部网关协议EGP
BGP（TCP数据报179端口）
BGP产生原因
- 互联网规模太大，不同AS之间选择路由器非常困难；
- 自治系统AS之间的路由器选择必须考虑相关策略；
- 选择的路径并非要最佳，而是比较好即可；
BGP发言人与AS连通图
- BGP发言人就是AS边界路由，可以有一个或多个；
- AS连通图是树形结构，不存在回路；
- BGP协议交换节点为AS，节点很少；
BGP报文帧
BGP四类报文
四类报文首部长度相同，都为19字节
- OPEN报文，6个字段；
- UPDATE报文，5个字段；
- KEEPALIVE报文，只有通用首部；
- NOTIFICATION报文，3个字段；
（P167页）