动态路由选择协议.ppt

1、第五章 动态路由选择协议,课程内容,路由选择协议基础 距离矢量路由选择协议 链路状态路由选择协议 内部和外部网关协议,路由选择协议基础,发送网络可达信息 接收可达信息 记录信息及决策最优路由 响应、修正和通告拓扑变化 对所有路由选择协议来说，共有的几个问题是路径决策、度量、收敛和负载均衡。,路径决策,1,确认直接网络,加入路由表,3,加入报文,1.将的信息传递给吗？ 2.应走哪条路径到达网络 192.168.4.0？ 3.如何确保所有路由器收到所 有路由信息？如何确保不会无 休止循环？ ,度量,最优路径的选择 不同协议有不同的度量标准 RIP跳数 IGRB带宽和时延,度量标准,跳数(Hop c

2、ount)分组在到达目的地前所必须经过的路由器的数量。 带宽(Bandwidth)固定的时间可传输的数据数量 。 负载(Load)网络资源（如路由器或链路）上的活动量。 时延(Delay)从信号源到目的地所需要的时间长度。 可靠性(Reliability)通常指每个网络链路的出错率。 代价(Cost)一个任意的值，通常以带宽、金钱的花销或其他衡量标准为基础。,收敛,Router A,Router B,Router C,192.168.2.1/24,192.168.7.1/24,192.168.1.1/24,192.168.1.2/24,192.168.3.1/24,192.168.3.2/24

3、,192.168.6.1/24,192.168.6.2/24,192.168.4.1/24,192.168.5.1/24,1,2,3,1,2,3,路由环路,所有路由选择表都达到一致状态的过程叫做收敛。,负载均衡,Router A,Router B,Router C,192.168.2.1/24,192.168.7.1/24,192.168.1.1/24,192.168.1.2/24,192.168.3.1/24,192.168.3.2/24,192.168.6.1/24,192.168.6.2/24,192.168.4.1/24,192.168.5.1/24,1,2,2,3,1,3,等代价或不

4、等代价 基于报文或基于目标地址,距离矢量路由选择协议,以矢量（距离，方向）的方式通告 定期更新(10s90s) 邻居 广播更新 包含整个路由表,距离矢量依照传闻进行路径选择,路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,距离矢量依照传闻进行路径选择,路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,距离矢量依照传闻进行路径选择,路由器从收集到的源信息

5、中选择到达目标地址的最佳路径,以时间驱动,更新路由表,更新路由表,B,A,路由失效计时器,更新路由表,B,A,X,每一个节点管理着与之相连的所有网络,路 由 环 路,缓慢的收敛容易造成路由信息的不一致 的更新计时器触发之前的更新报文到了,X,路 由 环 路,路由器C 推断到达10.4.0.0 网络的最好路径是通过路由器B,X,路 由 环 路,路由器 A 根据错误的信息升级它的路由表,X,路 由 环 路,无 限 计 数,10.4.0.0 网络的数据将在路由器 A, B, 和 C 之间循环 10.4.0.0 网络的跳数将无限大,X,解决方法：水平分割,不发送从该接口接收到的路由信息 不能解决两台路

6、由器以上的情况 减少资源浪费,X,X,X,解决方法：路由毒化,路由器将该路由信息的跳数标记为无限大并且广播出去，显式地告知相邻路由器某项路由已经无效了。,X,解决方法：毒性逆转,接受路由毒化消息的路由器并不遵从水平分割的原则，而是将这条消息转发给所有相邻路由器，以实现最快的收敛。,X,PoisonReverse,解决方法：定义最大跳数,指定最大跳数来防止路由回环,X,解决方法：触发更新,当路由表发生变化时路由器不等待更新计时器超时，立即发送更新信息 触发更新减少了处理时间和对网络带宽的占用,解决方法：抑制计时器,路由器在Hold-Down时间内将该条记录标记为possibly down以使其它

7、路由器能够重新计算网络结构的变化 例如路由器不再接收关于同一目的网络的更远路由更新。即如果路由器从一个网络得知一条路径失效，然后，立即在另一个网段上得知这个路由有效，这条有效的信息往往是不正确的，是没有及时更新的结果。,链路状态协议,传递最佳的路径信息给其它的路由器,LSA数据包,SPF 运算,拓补结构数据,最佳路由信息,路由表,C,A,D,B,1,建立邻接关系,2,2,2,2,泛洪,3,4,5,邻居,路由器每隔一定的时间发送一次Hello报文，用以建立、保持邻接（Neighbors）关系； 如果在选定时间内没有从邻居收到Hello报文，那么认为邻居不可达，解除邻接关系； 典型的Hello报文

8、交换间隔为10s，典型的死亡周期是报文交换间隔的4倍,链路状态泛洪扩散,距离矢量是先运行算法更新路由表再发送 链路状态是立刻转发LSA 排序和老化,序列号,D,F,E,C,A,B,172.22.4.0,X,t0,t0,t1,t3,t2,t1,数据库中已经存在些LSA且序列号相同时丢弃 如果信息相同但序列号更大，更新数据库并泛洪扩散些SLA,线性序列号空间,使用一个大的序列号空间232 如果路由器无法记得上次使用的序列号，它必须重新使用1。 最新的LSA被认为更老而被忽略，一直等待。 邻居向该路由器发送自己保存的LSA和序列号。 最近使用的序列号不能接近上界。,循环序列号空间,认为a比b更新(a

9、更大) ab且a-bn/2 an/2,可能出现的故障,假设一台路由器发送了3个相同且序列号为44(101100)的LSA然后离线，一个邻居也发生了故障，丢失了第2个和第3个LSA的几个比特。 假设路由器重启后之前用到的序列号是48,棒棒糖形序列号空间,包括一个线性组件和一个圆形组件； 路由器重启时将从小于其它所有数的a开始； 邻居若保留了以前的序列号b，它将b发送给；将跳至该序列号。 保证在收到之前的序列号前不会用光序列号。 用完了棒部分就进入糖部分。,N=231,-N+1,0,N-2,老化,年龄字段LSA被创建时被置为0，扩散时每经过一台路由器都会增加年龄。 MaxAgeDiff当路由器收到

10、一个序列号重复的LSA时会比对两个年龄的差值，如果差值超过MaxAgeDiff定义的数值，则认为网络发生异常。典型的数值为15min。 MaxAge 当LSA驻留在路由器数据库时时，年龄值会不停的增加，当达到MaxAge的时候，路由器从数据库中删除相关记录，并泛洪该lsa。ospf定义的MaxAge为1hour。 LSRefreshTime 用来复位MaxAge的值。ospf定义的lsfrfreshtime为30min,链路状态数据库,路由器链路信息使用路由器ID、邻居ID和代价通告路由器的邻居路由器，这里的代价是发送LSA路由器到其邻居的代价； 末梢网络信息使用路由器ID、网络ID和代价通告

11、路由器直接连接的末梢网络(没有邻居的网络)；,链路状态路由协议算法,(一）网络的拓朴结构,（四）每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树,（三）由链路状态数据库得 到的带权有向图,C,A,B,D,1,2,3,5,RTC,RTD,3,2,1,5,RTB,RTA,区域,1、数据库会消耗大量的内存 2、复杂的算法需要更多的cpu资源 3、消耗大量的带宽 当一个网络被划分为多个区域时，在一个区域内的路由器仅需要在本区域扩散LSA，因而只需要维护本区域的链路状态数据库。数据库越小，意味着需要内存越少，运行SPF算法需要的CPU周期也越少。如果拓扑改变频繁发生，引起的扩散将被限制在不稳定的区域！ 区域边

12、界路由器是连接两个区域的路由器，它属于所连接的两个区域，而且必须为每个区域维护各自的拓扑数据库！,内部和外部网关协议,路由协议有两大类： 内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），内部网关协议运行在一个自治系统（Autonomous System，AS）中 ，一个ISP或一个公司的广域网就是一个自治系统 。 外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP），EGP运行在各个自治系统之间,Autonomous System 100,Autonomous System 200,IGPs: RIP, IGRP,EGPs: BGP,自治系统：内部与外部路由协议,自治系统指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络 IGPs 操作在自治系统