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选播路由的关键技术

秋天2023年01月29日 06:00:16wifi设置知识205

本篇文章给大家谈谈选播路由的关键技术,以及路由选择技术对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文内容目录一览:

什么是路由器技术??

所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说,在路由过程中,信息至少会经过一个或多个中间节点。通常,人们会把路由和交换进行对比,这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实,路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息,所以两者实现各自功能的方式是不同的。

早在40多年之间就已经出现了对路由技术的讨论,但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单,路由技术没有用武之地。直到最近十几年,大规模的互联网络才逐渐流行起来,为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。

路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(router,转发者)。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互连网络 Internet 的主体脉络,也可以说,路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可*性则直接影响着网络互连的质量。因此,在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中,路由器技术始终处于核心地位,其发展历程和方向,成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际,探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向,对于国内的网络技术研究、网络建设,以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念,都具有重要的意义。

路由器的作用

路由器的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来。

从过滤网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层,从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如,一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段,只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包,路由器都会重新计算其校验值,并写入新的物理地址。因此,使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是,对于那些结构复杂的网络,使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说,在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。

一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成;这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表(Routing Table),供路由选择;时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。

1.静态路径表

由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。

2.动态路径表

动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。路由器的结构路由器的体系结构

从体系结构上看,路由器可以分为第一代单总线单CPU结构路由器、第二代单总线主从CPU结构路由器、第三代单总线对称式多CPU结构路由器;第四代多总线多CPU结构路由器、第五代共享内存式结构路由器、第六代交*开关体系结构路由器和基于机群系统的路由器等多类。

路由器的构成

路由器具有四个要素:输入端口、输出端口、交换开关和路由处理器。

输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由线卡提供,一块线卡一般支持4、8或16个端口,一个输入端口具有许多功能。第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口(称为路由查找),路由查找可以使用一般的硬件来实现,或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三,为了提供QoS(服务质量),端口要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四,端口可能需要运行诸如SLIP(串行线网际协议)和PPP(点对点协议)这样的数据链路级协议或者诸如PPTP(点对点隧道协议)这样的网络级协议。一旦路由查找完成,必须用交换开关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的,则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源(如交换开关)的仲裁协议。

交换开关可以使用多种不同的技术来实现。迄今为止使用最多的交换开关技术是总线、交*开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条总线来连接所有输入和输出端口,总线开关的缺点是其交换容量受限于总线的容量以及为共享总线仲裁所带来的额外开销。交*开关通过开关提供多条数据通路,具有N×N个交*点的交*开关可以被认为具有2N条总线。如果一个交*是闭合,输入总线上的数据在输出总线上可用,否则不可用。交*点的闭合与打开由调度器来控制,因此,调度器限制了交换开关的速度。在共享存贮器路由器中,进来的包被存贮在共享存贮器中,所交换的仅是包的指针,这提高了交换容量,但是,开关的速度受限于存贮器的存取速度。尽管存贮器容量每18个月能够翻一番,但存贮器的存取时间每年仅降低5%,这是共享存贮器交换开关的一个固有限制。输出端口在包被发送到输出链路之前对包存贮,可以实现复杂的调度算法以支持优先级等要求。与输入端口一样,输出端口同样要能支持数据链路层的封装和解封装,以及许多较高级协议。

路由处理器计算转发表实现路由协议,并运行对路由器进行配置和管理的软件。同时,它还处理那些目的地址不在线卡转发表中的包。

ip组播技术的实现原理

组播的地址

IP组播和单播的目的地址不同,IP组播的目的地址是组地址——D类地址.

D类地址是从224.0.0.0到239.255.255.255之间的IP地址

其中224.0.0.0到224.0.0.255是被保留的地址

224.0.0.1表示子网中所有的组播组

224.0.0.2表示子网中的所有路由器

224.0.0.5表示OSPF(Open Shortest Path First)路由器

224.0.0.6表示OSPF指定路由器

224.0.0.12表示DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务器.

D类地址是动态分配和恢复的瞬态地址.每一个组播组对应于动态分配的一个D类地址;当组播组结束组播时,相对应的D类地址将被回收,用于以后的组播.在D类地址的分配中,IETF建议遵循以下的原则:

全球范围:224.0.1.0~238.255.255.255;

有限范围:239.0.0.0~239.255.255.255;

本地站点范围:239.253.0.0~239.253.0.16;

本地机构范围:239.192.0.0~239.192.0.14.

D类的地址空间是专为IP组播地址而定义的。每个组播地址都落在从224.0.0.0到239.255.255.255的空间范围内。该地址空间中的一部分被保留,被某些特殊的组功能、一些人们熟知的组播应用以及某些管理范畴的组播程序所使用。其余的地址部分可在需要进行组播传送时动态分配。

IP组播抵制可以被映射到电气电子工程师协会(IEEE)所规定的802MAC组播地址上。这种映射的实现过程时,取出IP组播地址的低23位,并将其添加导游IANA制定的特殊前缀01-11-5E之后。将IP组播组的地址映射到IEEE802MAVC层的组播地址,是需要进行组播传送的主机能够利用某些网络接口卡的硬件组播功能。D类地址的格式如图2

因为D类IP的前5个比特是不被使用的,所以映射可以将多个IP所点广播组关联到同一个IEEE-802地址。因此,D类IP地址映射到有效的MAC层多点广播地址的比率为32:1。例如IP主机组地址224.10.8.5和234.138.8.5有相同的01-00-5E-0A-8-5的MAC地址。

可是,因为它们有不同的IP主机组地址,所以这两组仍保持独立。

组播地址的获取方式有两种,即静态获取和动态获取。

动态获取时会议系统用到的组播地制只在运行时临时确定。动态获取组播地址的方法大概有三种:通告方式、算法推导方式、Internet组播地址动态分配体系结构(RFC2908)。通告方式获取:当会议系统建立时,先侦听10-20分钟左右,以确定当前已使用的组播地址,防止冲突。算法推导:根据本地的特殊条件,通过一定的算法,求出当前使用的组播地址。采用上述三种方式获取组播地支可有效防止地址冲突问题。虽然比较复杂,也较耗费资源,但是有利于将来的多媒体应用的扩展。

静态获取指在会议系统中设置好组播地址,以后永远不变。这种方式虽然比较简单,但是如果有两个此类系统运行,或使用相同组播地址的不同系统运行(由于没有统一管理组播地址,开发商互相不知道),那就会出现无法解决的冲突。因此如果要采用这种方式,需将各个监控系统所用的组播地质记录在案,以便为今后开发更多的组播应用时分配合适的地址。

组播数据流路由

要想在一个实际网络中实现组播数据包的转发,必须在各个互连设备上运行可互操作的组播路由协议。组播路由协议可分为:组管理协议(IGMP)、密集模式协议(如DVMRP,PIM-DM)、稀疏模式协议(如PIM-SM,CBT)、和链路状态协议(MOSPF)。

组播用户通过IGMP加入组播组,用户可以登记加入多个组播组和用户直接相连的组播路由器。如果用户已经退出组播组或关机,则组播路由器会自动地在组播树上进行剪枝和嫁接的过程,以保证组播信息的到达以及网络带宽的合理利用。

组播路由的关键是为每一个组播组建立组播树,组播树的形成可根据组播协议的不同而不同。目前有两种构建组播树的技术:源组播树和共享树。源组播树是通过一向被称为反向路径转发(RPF)的技术而构造出来的。如果数据包到达了一条本地路由其认为是回到数据包源去的最短路经链路,路由器将向除进入接口之外的所有其它接口转发该数据包。如果数据包到达的接口不再返回到源去的最短路经上,那么该书举报将被丢弃。这种方法为每个潜在的源或子网建立一个组播树。这些组播树产生于与源站点直连子网的、基于源的传送树。共享书使用分布中心并建立单个多点广播树。共享树算法建立一个被组内所有成员共享的共享树,它允许对不同的组定义不同的共享树。

源组播树是从信息员开始构建组播树,而共享树是通过一个中心形成到各组播组成员的组播树,组播源将有关信息发送到中心点进行组播。源组播书适用于组播的站点比较密集、组播数据比较多的情况,可以使每一个组播树数据报都能够以最优的方式到达接收站。密集模式下的典型路由协议是密集模式下的独立组播PIM-DM(Protocol-Inde-pendent Multicast-Dense Mode )、开放最短路经路由协议的组播扩展MOSPF(Extensiom to Open Shortest Path First )。共享书适用于组站点比较稀疏、组播数据比较少的情况,可以减少路由器的路由信息交换和形成的开销。目前,流行的稀疏模式组播路由协议是稀疏模式下得PIM-SM协议(Protocol-Independent Multicast-Sparse Mode)和有核树CBT(Core-Based Trees)。

路由技术详细资料大全

路由技术主要是指路由选择算法、网际网路的路由选择协定的特点及分类。其中,路由选择算法可以分为静态路由选择算法和动态路由选择算法。网际网路的路由选择协定的特点是:属于自适应的选择协定(即动态的),是分散式路由选择协定;采用分层次的路由选择协定,即分自治系统内部和自治系统外部路由选择协定。网际网路的路由选择协定划分为两大类:内部网关协定(IGP,具体的协定有RIP和OSPF等)和外部网关协定(EGP,目前使用最多的是BGP)。

基本介绍

中文名 :路由技术 外文名 :Routing technology 释义 :指路由选择算法 分为 :静态路由选择算法动态路由算法 属于 :自适应的选择协定 算法分类,静态算法,动态算法,协定分类,距离矢量,链路状态,选择协定,自治系统,特点,分类,路由协定,IGP,RIP,EGP,域间策略,BGP,IDRP,比较,跳限制,子网掩码,广播更新,层次区别,路由表,目的IP,标准域,下一跳域,标志域,计时器域,RIP实现,启动运行,RIP限制,OSPF,特点,计算路由,EGP, 算法分类 路由选择算法就是路由选择的方法或策略。 按照路由选择算法能否随网路的拓扑结构或者通信量自适应地进行调整变化进行分类,路由选择算法可以分为静态路由选择算法和动态路由选择算法。 静态算法 静态路由选择算法就是非自适应路由选择算法,这是一种不测量、不利用网路状态信息,仅仅按照某种固定规律进行决策得简单得路由选择算法。静态路由选择算法得特点是简单和开销小,但是不能适应网路状态的变化。静态路由选择算法主要包括扩散法和固定路由表法。静态路由是依靠手工输入的信息来配置路由表的方法。 静态路由具有以下几个优点:减小了路由器的日常开销。在小型网际网路上很容易配置。可以控制路由选择的更新。但是,静态路由在网路变化频繁出现的环境中并不会很好的工作。在大型的和经常变动的网际网路,配置静态路由是不现实。 动态算法 动态路由选择算法就是自适应路由选择算法,是依靠当前网路的状态信息进行决策,从而使路由选择结果在一定程度上适应网路拓扑结构和通信量的变化。 动态路由选择算法的特点是能较好的适应网路状态的变化,但是实现起来较为复杂,开销也比较大。动态路由选择算法一般采用路由表法,主要包括分散式路由选择算法和集中式路由选择算法。分散式路由选择算法是每一个节点通过定期得与相邻节点交换路由选择得状态信息来修改各自的路由表,这样使整个网路的路由选择经常处于一种动态变化的状况。集中式路由选择算法是网路中设定一个节点,专门收集各个节点定期传送得状态信息,然后由该节点根据网路状态信息,动态的计算出每一个节点的路由表,再将新的路由表传送给各个节点。 协定分类 动态路由是指路由协定可以自动根据实际情况生成的路由表的方法。动态路由的主要优点是,如果存在到目的站点的多条路径,运行了路由选择协定(如RIP或IGRP)之后,而正在进行数据传输的一条路径发生了中断的情况下,路由器可以自动的选择另外一条路径传输数据。这对于建立一个大型的网路是一个优点。大多数路由选择协定可分成两种基本路由选择协定: 距离矢量 计算网路中链路的距离矢量,然后根据计算结果进行路由选择。典型的距离向量路由选择协定有IGRP、RIP等。路由器定期向邻居路由器传送讯息,讯息的内容就是自己的整个路由表,如:1、到达目的网路所经过的距离、2、到达目的网路的下一跳地址运行距离矢量的路由器会根据相邻路由器传送过来的信息,更改自己的路由表。 链路状态 典型的链路状态路由选择协定有OSPF等。链路状态路由选择协定的目的是得到整个网路的拓扑结构。运行链路状态路由协定的每个路由器都要提供链路状态的拓扑结构信息,信息的内容包括:1、路由器所连线的网段链路。2、以及该链路的物理状态。根据返回的信息,路由器根据网路拓扑结构的变化及时修改路由配置,以适应新的路由选择。 选择协定 自治系统 由于网际网路规模庞大,为了路由选择的方便和简化,一般将整个网际网路划分为许多较小的区域,称为自治系统。每个自治系统内部采用得路由选择协定可以不同,自治系统根据自身得情况有权决定采用哪种路由选择协定。 特点 网际网路的路由选择协定的特点是: 属于自适应的选择协定(即动态的);是分散式路由选择协定;网际网路采用分层次的路由选择协定,即分自治系统内部和自治系统外部路由选择协定。 分类 内部网关协定(IGP):在一个自治系统内部使用得路由选择协定。具体的协定有RIP和OSPF等。外部网关协定(EGP):两个自治系统之间使用得路由选择协定。目前使用最多的是BGP(即BGP-4)此处的网关指的是路由器。 路由协定 IGP IGP(内部网关协定)是在一个自治网路区域网路关(主机和路由器)间交换路由信息的协定。路由信息能用于网间协定(IP)或者其它网路协定来说明路由传送是如何进行的。 Inter网被分成多个域或多个自治系统。一个域(domain)是一组主机和使用相同路由选择协定的路由器集合,并由单一机构管理。换言之,一个域可能是由一所大学或其它机构管理的网际网路。内部网关协定(IGP)在一个域中选择路由。外部网关协定(EGP)为两个相邻的位于各自域边界上的路由器提供一种交换讯息和信息的方法。 OSPF(OpenShortestPathFirst)是一个内部网关协定(InteriorGatewayProtocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相对,OSPF是链路状态路由协定,而RIP是距离向量路由协定。链路是路由器接口的另一种说法,因此OSPF也称为接口状态路由协定。OSPF通过路由器之间通告网路接口的状态来建立链路状态资料库,生成最短路径树,每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由内部网关协定用在一个域中交换路由选择信息,如路由选择信息协定(RIP)和优先开放最短路径协定(OSPF)。OSPF是与OSI的IS-IS协定十分相似的内部路由选择协定。在区域的边界,周边路由器将一个域与其它域相连。这些路由器使用外部路由选择协定(ExteriorRoutingProto-cols)交换路由选择。外部网关协定([[ExteriorGatewayProtocol,EGP)为位于自治域边界的两个相邻的周边路由器提供一种交换讯息和信息的方法。对于EGP的替代是周边网关协定(BorderGatewayProtocol,BGP),它被用于提供改进性能,如指定路由选择策略的能力。 内部网关协定用于域内交换路由选择信息。常用的路由选择协定:地址解析协定(ARP):ARP用于Inter和TCP/IP网,是一种邻居发现协定,它与OSI端系统对中间系统(ES-IS)协定相似。路由器和主机(用户计算机、伺服器等)都使用ARP来相互通告。路由器把包含一个IP位址的分组广播出去。网路上有这个IP位址的计算机或设备回送自己的LAN地址。这些地址被存入路由选择表中,以备将来使用。另一个与ARR相似的协定,称为逆ARP(RARP),执行相反的任务,它根据已知的网路地址获得IP位址。 RIP RIP使用距离向量算法(DVA)计算路由选择路径。在DVA中,路由选择的确是基于到一个目的站中最少路由中继(hop)数或到一个相邻路由器路径的费用计算出来的一个总的费用。RIP路由选择表与其它路由器大约每30秒钟交换一次,路由器就是基于新的讯息来重新生成它们的路由选择信息表。如果一个路由器连到低吞吐量的WAN链路,那么它在重新生成路由选择表时就会落后。另外,交换路由选择信息表要增加网路额外开销,它会引起许多拥塞,进一步推迟路由选择表的更新。如果一条路由失败了,重新建立路由选择表所需的延迟将会推迟一条新的路由尽快地建立。 优先开放最短路径(OSPF):OSPF是一个链路状态路由选择算法,它是由开放系统互连(OSI)中间系统对中间系统(IS-IS)域内路由选择协定所做的工作派生出来的。链路状态路由选择与距离向量路由选择相比,需要更强的处理能力,但提供更多路由选择处理控制和更快的变化回响,Dijkstra算法用于计算路由是基于分组必须跳跃(hop)过的路由器数、传输线路的速度、交通拥塞延迟和根据某种度量的路由器费用。OSPF路由选择表只在必要时更新和仅更新有效(变化)的信息。 EGP 外部网关协定(EGP)提供一种方法,为两个位于它们各自域边界的相邻路由器交换信息和讯息。外部网关协定还提供一种方法,为路由器相互交换路由选择信息。每一个域有一个或多个路由器被选作EGP协定路由器。每一个EGP使用内部网关协定和同一域内部的网关交换路由选择信息,以便它知道局域内端系统(主机)的地址。EGP与其它域内的EGP相连和交换有关各自域内端系统的路由选择信息。有了这些信息,网关就知道传送信息到域外其它系统的最佳路径。 EGP的主要功能如下:执行相邻网关连线过程使两个外部网关相连和决定交换信息。通过传送一条讯息周期性地核实相邻的路由器和等待一个回响,这将确保一个外部网关仍可采用。周期性地交换路由选择信息。路由器的EGP例行程式能够轮询相邻的路由器以获得更新的信息。通常要维持两张表,用内部协定如RIP和OSPF获得一张内部路由表,用EGP获得一张外部路由表。然而,EGP有下述周边网关协定(BGP)试图解决的缺点。EGP是在Inter组成单个主干网时设计的,它对于今天的多主干网不是有效的。路由器是用显式定义那些路由器能够连线的静态路由选择表设定的,这避免环路和提供安全性,但不支持一个可扩展的网路。 域间策略 几个新的域间路由选择协定被推荐在Inter网上使用。随着Inter网规模的扩大,现行的外部协定不能提供足够的扩展能力。实现基于策略路由选择的新协定比EGP更具有可扩展性(Inter的要求)。基于策略路由选择给管理员更多的网路控制、允许最佳化交通流量和实现安全特性以及服务收费。 BGP 周边网关协定(BorderGatewayProtocol,BGP)作为一种中间解决方法提供了一些有限的策略特性,但它没有解决可扩展的需求。路由器属性如一条路径的费用和安全性也被加入BGP。由于BGP的路由选择信息交换只传送增加的部分而不是整个资料库,所以它所需的频宽降低了。 IDRP 域间路由选择协定(Inter Domain Routing Protocol,IDRP)是一个类似于In-ter周边网关协定(BGP)的基于策略路由选择协定。策略路由选择提供了以预定方式路由传输的方法,它是一种距离向量路由选择协定,其中的每一种路由器为一个分组通过网路定义了一条路径。注意,IDRP是一个基于OSI的协定。 域间策略路由选择(IDPR):域间策略路由选择(Inter domain Policy Routing,IDPR)是一个在域间实现源路由选择和基于策略的路由选择的链路状态路由选择协定。源路由选择由于分组本身保持路径信息而提供一些有用的增强特性。这对于初始发现路径是很必要的,但后继的分组只是简单地把路径放入自己的头部。 比较 RIP协定是一种传统的路由协定,适合比较小型的网路,但是当前Inter网路的迅速发展和急剧膨胀使RIP协定无法适应今天的网路。OSPF协定则是在Inter网路急剧膨胀的时候制定出来的,它克服了RIP协定的许多缺陷。 跳限制 RIP协定一条路由有15跳(网关或路由器)的限制,如果一个RIP网路路由跨越超过15跳(路由器),则它认为网路不可到达,而OSPF对跨越路由器的个数没有限制。 子网掩码 OSPF协定支持可变长度子网掩码(VLSM),RIP则不支持,这使得RIP协定对当前IP位址的缺乏和可变长度子网掩码的灵活性缺少支持。 广播更新 RIP协定不是针对网路的实际情况而是定期地广播路由表,这对网路的频宽资源是个极大的浪费,特别对大型的广域网。OSPF协定的路由广播更新只发生在路由状态变化的时候,采用IP多路广播来传送链路状态更新信息,这样对频宽是个节约。 层次区别 RIP网路是一个平面网路,对网路没有分层。OSPF在网路中建立起层次概念,在自治域中可以划分网路域,使路由的广播限制在一定的范围内,避免链路中继资源的浪费。5、OSPF在路由广播时采用了授权机制,保证了网路安全。上述两者的差异显示了OSPF协定后来居上的特点,其先进性和复杂性使它适应了今天日趋庞大的Inter网,并成为主要的网际网路路由协定。 路由表 使用RIP报文中列出的项,RIP主机可以彼此之间交流路由信息。这些信息存储在路由表中,路由表为每一个知道的、可达的目的地保留一项。每个目的地表项是到达那个目的地的最低开销路由。注意每个目的地的表项数可以随路由生产商的不同而变化。生产商可能选择遵守规范,也可以对标准进行他们认为合适的“强化”。所以,用户很可能会发现某个特殊商标的路由器为每一个网路中的目的地存储至多4条相同费用的路由。注意虽然RFC1058是一个开放式标准,能支持大量互连网路地址结构,然而它是由IETF设计用于INTERENT中自治系统内的协定。如此,使用这种形式RIP的自然是网路互联协定。每个路由表项包括以下各域:目的IP位址域、距离-向量度量域、下一跳IP位址域、路由变化标志域、路由计时器域。 目的IP 任何路由表中所包含的最重要信息是到所知目的地的IP位址。一旦一台RIP路由器收到一个数据报文,就会查找路由表中的目的IP位址以决定从哪里转发那个报文。 标准域 路由表中的度量域指出报文从起始点到特定目的地的总耗费。路由表中的度量是从路由器到特定目的地之间网路链路的耗费总和。 下一跳域 下一跳IP位址域包括至目的地的网路路径上下一个路由器接口的IP位址。如果目的IP位址所在的网路与路由器不直接相连时,路由器表中才出现此项。 标志域 路由变化标志域用于指出至目的IP位址的路由是否发生了变化。这个域是重要的,因为RIP为每一个目的IP位址只记录一条路由。 计时器域 有两个计时器与每条路由相联系,一个是逾时计时器,一个是路由刷新计时器。这些计时器一同工作来维护路由表中存储的每条路由的有效性。 RIP实现 RIP根据V-D算法的特点,将协定的参加者分为主动机和被动机两种。主动机主动向外广播路由刷新报文,被动机被动地接收路由刷新报文。一般情况下,主机作为被动机,路由器则既是主动机又是被动机,即在向外广播路由刷新报文的同时,接受来自其它主动机的V-D报文,并进行路由刷新。RIP规定,路由器每30秒向外广播一个V-D报文,报文信息来自本地路由表。RIP的V-D报文中,其距离以驿站计:与信宿网路直接相连的路由器规定为一个驿站,相隔一个路由器则为两个驿站……以此类推。一条路由的距离为该路由(从信源机到信宿机)上的路由器数。为防止寻径环长期存在,RIP规定,长度为16的路由为无限长路由,即不存在的路由。所以一条有效的路由长度不得超过15。正是这一规定限制了RIP的使用范围,使RIP局限于中小型的网路网点中。为了保证路由的及时有效性,RIP采用触发刷新技术和水平分割法。当本地路由表发生修改时,触发广播路由刷新报文,以迅速达到最新路由的广播和全局路由的有效。水平分割法是指当路由器从某个网路接口传送RIP路由刷新报文时,其中不包含从该接口获取的路由信息。这是由于从某网路接口获取的路由信息对于该接口来说是无用信息,同时也解决了两路由器间的慢收敛问题。 对于区域网路的路由,RIP规定了路由的逾时处理。主要是考虑到这样一个情况,如果完全根据V-D算法,一条路由被刷新是因为出现一条路由开销更小的路由,否则路由会在路由表中一直保存下去,即使该路由崩溃。这势必造成一定的错误路由信息。为此,RIP规定,所有机器对其寻径表中的每一条路由都设定一个时钟,每增加一条新路由,相应设定一个新时钟。在收到的V-D报文中假如有关于此路由的表目,则将时钟清零,重新计时。假如在180秒内一直未收到该路由的刷新信息,则认为该路由崩溃,将其距离设为16,广播该路由信息。如果再过60秒后仍未收到该路由的刷新信息,则将它从路由表中删除。如果某路由在距离被设为16后,在被删除前路由被刷新,亦将时钟清零,重新计时,同时广播被刷新的路由信息。至于路由被删除后是否有新的路由来代替被删除路由,取决于去往原路由所指信宿有无其它路由。假如有,相应路由器会广播之。机器一旦收到其它路由的信息,自然会利用V-D算法建立一条新路由。否则,去往原信宿的路由不再存在。 启动运行 整个过程如下所描述:某路由器刚启动RIP时,以广播的形式向相邻路由器传送请求报文,相邻路由器的RIP收到请求报文后,回响请求,回发包含本地路由表信息的回响报文。RIP收到回响报文后,修改本地路由表的信息,同时以触发修改的形式向相邻路由器广播本地路由修改信息。相邻路由器收到触发修改报文后,又向其各自的相邻路由器传送触发修改报文。在一连串的触发修改广播后,各路由器的路由都得到修改并保持最新信息。同时,RIP每30秒向相邻路由器广播本地路由表,各相邻路由器的RIP在收到路由报文后,对本地路由进行的维护,在众多路由中选择一条最佳路由,并向各自的相邻网广播路由修改信息,使路由达到全局的有效。同时RIP采取一种逾时机制对过时的路由进行逾时处理,以保证路由的实时性和有效性。RIP作为内部路由器协定,正是通过这种报文交换的方式,提供路由器了解本自治系统内部个网路路由信息的机制。 RIP-2支持版本1和版本2两种版本的报文格式。在版本2中,RIP还提供了对子网的支持和提供认证报文形式。版本2的报文提供子网掩码域,来提供对子网的支持;另外,当报文中的路由项地址域值为0xFFFF时,默认该路由项的剩余部分为认证。RIP2对拨号网的支持则是参考需求RIP和触发RIP的形式经修改而加入的新功能。这时,我们只是要求在拨号网拨通之后对路由进行30秒一次的广播,而在没拨通时并不作如是要求,这是根据具体情况变通的结果。 RIP限制 虽然RIP有很长的历史,但它还是有自身的限制。它非常适合于为早期的网路互联计算路由;然而,技术进步已极大地改变了网际网路。建造和使用的方式。因此,RIP会很快被今天的网际网路所淘汰。RIP的一些最大限制是: ·不能支持长于15跳的路径。 ·依赖于固定的度量来计算路由。 ·对路由更新反应强烈。 ·相对慢的收敛。 ·缺乏动态负均衡支持。 OSPF 特点 RouterID:一个32bit的无符号整数,是一台路由器的唯一标识,在整个自治系统内唯一。协定号:OSPF的协定号是89.OSPF协定报文不转发:通常OSPF的协定报文是不被转发的,只能传递一跳,即在IP报文头中TTL值被设为1。(虚连线除外)OSPF协定OpenShortestPathFirst,目前IGP中套用最广、性能能最优的一个协定具有如下特点: 1、可适应大规模网路 2、路由变化收敛速度快 3、无路由自环 4、支持变长子网掩码VLSM 5、支持等值路由 6、支持区域划分 7、提供路由分级管理 8、支持验证 9、支持以组播地址传送协定报文。 计算路由 OSPF虽然很复杂,却使用下面两种相当简单的方法之一计算路由耗费: 1、非频宽敏感的预设值可以用于每一个OSPF接口。 2、OSPF能自动计算使用每个路由接口的耗费。不管使用哪种方法,任何一条路由的耗费可以通过把路由上遇到的每个路由器接口耗费加起来得到。在OSPF的最短路径树中记录了每一个已知目的地的和耗费。 OSPF是功能最强大、特点最丰富的开放式路由协定之一。它的复杂性也是其弱点来源,因为设计、建造和操作一个OSPF网际网路需要比使用几乎每一种其他路由协定更多的专业知识和精力。采用路由耗费的预设值可以极大地简化OSPF网路设计。随着关于OSPF及网路操作特点知识的增加,用户能够慢慢地通过控制OSPF变数来最佳化网路性能。必须小心地设计区和网路拓扑。做得好,OSPF会使网路用户得到优异的性能和快速的收敛速度。BGP用于特大型网路如INTERNET的核心。 EGP 两个交换选路信息的路由器若分属两个自治系统,则被称为外部邻站(exteriorneighbors),但它们若同属一个自治系统,则称为内部邻站(interiorneighbors)。外部邻站使用的向其他自治系统通告可达信息的协定被称为外部网关协定EGP(ExteriorGatewayProtocol),使用该协定的路由器被称为外部路由器(exteriorrouter)。在Inter网中,EGP显得尤为重要,因为与之相连的自治系统使用它向核心系统通告可达信息。EGP有三大功能。第一个是它支持邻居获取(neighboracquisition)机制,即允许一个路由器请求另一个路由器同意交换可达信息。我们可以说,一个路由器获得了(acquire)一个EGP对等路由器(EGPpeer)或一个EGP邻站(EGPneighbor)。EGP对等路由器仅在交换选路信息的意义上来说是邻站,而不论其地理位置是否邻近。第二,路由器持续地测试其EGP邻站是否能够回响。第三,EGP邻站周期性地传送选路更新报文(routingupdatemessage)来交换网路可达信息。 外部网关协定用于在非核心的相邻网关之间传输信息。非核心网关包含网际网路上所有与其直接相邻的网关的路由信息及其所连机器信息,但是它们不包含Inter上其他网关的信息。对绝大多数EGP而言,只限制维护其服务的区域网路或广域网信息。这样可以防止过多的路由信息在区域网路或广域网之间传输。EGP强制在非核心网关之间交流路由信息。 由于核心网关使用GGP,非核心网关使用EGP,而二者都套用在Inter上,所以必须有某些方法使二者彼此之间能够通信。Inter使任何自治(非核心)网关给其他系统传送“可达”信息,这些信息至少要送到一个核心网关。假如有一个更大的自治网路,经常认为有一个网关来处理这些可达信息。和GGP一样,EGP使用一个查询过程来让网关清楚它的相邻网关并不断地与其相邻者交换路由和状态信息。EGP是状态驱动的协定,意思是说它依靠于一个反映网关情况的状态表和一组当状态表项变化时必须执行的一组操作。 EGP报文首部:为了实现上述三个基本功能,EGP定义了下表所列的九种报文类型: EGP报文类型 描述 AcquisitionRequest(获取请求)请求路由器成为邻站(对等路由器) AcquisitionConfirm(获取证实)对获取请求的肯定回响 AcquisitionRefuse(获取拒绝)对获取请求的否定回响 CeaseRequest(中止请求)请求中止邻站关系 CeaseConfirm(中止证实)对中止请求的证实回响 Hello(你好)请求邻站回答是否活跃 IHeardYou(我听见你)对Hello报文的回答 PollRequest(轮询请求)请求更新网路的选路 RoutingUpdate(选路更新)网路可达信息 Error(差错)对不正确报文的回响 所有的EGP报文都有固定的首都用于说明报文类型。 首部中的版本(VERSION)栏位取整数值,指出该报文使用的EGP的版本号。接收方检测版本号以确认双方使用相同版本的协定。类型(TYPE)栏位指出报文的类型,而代码(CODE)栏位给出了子类型。状态(STATUS)栏位包含了与本报文有关的状态信息。EGP使用校验和栏位来确认报文的正确到达。其算法与IP的校验和算法相同。它把整个EGP报文当做16比特整数的序列,使用各个整数的二进制反码和的二进制反码作为校验和。计算校验和之前把校验和(CHECKSUM)栏位初始化为零,通过填充0来把报文长度变为16比特的整数倍。自治系统号(AUTONOMOUSSYSTEMNUM)栏位给出了表示传送该报文的路由器所在的自治系统的编号,而序号(SEQUENCENUMBER)用于收发双方进行联系。路由器请求邻站时赋一个初始序号,以后每次传送报文时将序号增加。邻站回送收到的序号值,传送方便用这个回送值与传送时的值作一比较来确保报文的正确性。

路由控制技术有哪些?

路由器的控制类型和交换机基本相同,分为带外控制和带内控制。

路由器控制类型

路由器的控制类型和交换机基本相同,都分为带外控制和带内控制。带外控制同样是通过连接 Console口和PC的COM口的方式来控制;带内控制的方式有 Telnet、Web页面管理和基于SNMP的控制方式。不同的是,路由器上有一个AUX口,可以通过AUX来控制路由器。通过AUX口连接 MODEM,可以访问路由器,对路由器进行配置。

路由器组成

路由器也是一台计算机,它的硬件和计算机类似。它的内部是一块印刷电路板,电路板上有许多大规模集成电路及一些插槽,还有处理器(CPU)、内存、接口及总线等。路由器是台有特殊用途的专用计算机。路由器与普通计算机不同,它没有显示器、软駆、硬盘和键盘等设备。

路由器的硬件组件包括:处理器、内存、线卡和接口。

(1)微处理器(CPU):它是路由器的控制和运算部件。

(2)只读存储器(ROM):存储加电自检程序和引导程序。

(3)随机访问内存(RAM):存储正在运行的配置或活动配置文件,路由和其他的表和数据包缓冲区。RAM中的数据在路由器断电后会丢失。

(4)非易失性RAM( NVRAM):用于存放路由器的配置文件。路由器断电后, NVRAM中的内容仍然保持。

(5)闪存(Flash):可擦除、可编程ROM,用于存储操作系统软件映像或NOS映像。

(6)接口:路由器的全部作用就是从一个网络向另一个网络传递数据包,路由器通过接口连接到各种不同类型的网络上。一些最重要的路由器接口是串行和LAN接口。

(7)操作系统软件:是一个软件映像,放在闪存中。

接入路由器

接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接,还支持诸如PPTP和 Ipsec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。诸如ADSL等技术提高了各家庭的可用带宽,这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势,接入路由器将来会支持许多异构和高速端口,并在各个端口能够运多种协议,同时还要避开电话交换网。

企业级路由器

企业或校园网的路由器连接许多终端系统,其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连,并且进一步要求支持不同的服务质量。路由器的每个端口造价要贵些,并且在能够使用之前要进行大量的配置工作。因此,企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每个端口的造价很低,是否容易配置,是否支持QoS。另外,还要求企业级路由器有效地支持广播和组播。企业网络还要处理历史遗留的各种LAN技术,支持多种协议,包括IP、IPX和Vine。它们还要支持防火墙、包过滤、大量的管理和安全策略以及VLAN。

骨干级路由器

骨干级路由器实现企业级网络的互连。对它的要求是速度和可靠性,而代价则处于次要地位。硬件可靠性可以采用电话交换网中使用的技术,如热备份、双电源、双数据通路等来获得。这些技术对所有骨干路由器而言差不多是标准的。

骨干IP路由器的主要性能瓶颈是在转发表中查找某个路由所耗的时间。当收到一个包时,输入端口在转发表中查找该包的目的地址以确定其日的端口,当包越短或者当包要发住许多目的端口时,势必增加路由查找的代价。因此,将一些经常访问的目的端口放到缓存中能够提高路由查找的效率。不管是输入缓冲还是输出缓冲路由器,都存在路由查找的瓶颈问题。除了性能瓶颈问题,路由器的稳定性也是一个常被忽视的问题。

太比特路由器

在未来核心互联网使用的3种主要技术中,光纤和DWDM都已经是很成熟并且是现成的。如果没有与现有的光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器,新的网络基础设施将无法从根本上得到性能的改善,因此开发高性能的骨干交换/路由器(太比特路由器)已经成为一项迫切的要求。太比特路由器技术现在还处于开发实验阶段。

智能路由器

智能路由器是指通过在硬件上搭载相应的操作系统,使用户可以自行安装各种应用,从而实现控制带宽、控制在线人数、浏览网页、控制在线时间、USB共享等功能,对路由器进行智能化管理。

路由器的关键技术指标有哪些呢?

性能指标:a。PPS,每分钟转发的包数量

b。背板交换容量,路由器能转发的最大数据吞吐量。

功能指标:路由协议、IPv6、组播、MPLS、VPN等

接口指标:接口种类和个数

路由器原理和常用的路由协议及算法的介绍

近十年来,随着计算机网络规模的不断扩大,大型互联网络(如Internet)的迅猛发展,路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分,路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及,人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息,而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下,任何一个有一定规模的计算机网络(如企业网、校园网、智能大厦等),无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术,还是ATM技术,都离不开路由器,否则就无法正常运作和管理。

1、网络互连

把自己的网络同其它的网络互连起来,从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息,是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式,其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。

1.1 网桥互连的网络

网桥工作在OSI模型中的第二层,即链路层。完成数据帧(frame)的转发,主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址,一般就是网卡所带的地址。

网桥的作用是把两个或多个网络互连起来,提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在,设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的,因此只能连接相同或相似的网络(相同或相似结构的数据帧),如以太网之间、以太网与令牌环(tokenring)之间的互连,对于不同类型的网络(数据帧结构不同),如以太网与X.25之间,网桥就无能为力了。

网桥扩大了网络的规模,提高了网络的性能,给网络应用带来了方便,在以前的网络中,网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题:一个是广播风暴,网桥不阻挡网络中广播消息,当网络的规模较大时(几个网桥,多个以太网段),有可能引起广播风暴(broadcastingstorm),导致整个网络全被广播信息充满,直至完全瘫痪。第二个问题是,当与外部网络互连时,网桥会把内部和外部网络合二为一,成为一个网,双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通,而不管传送的信息是什么。

1.2 路由器互连网络

路由器互连与网络的协议有关,我们讨论限于TCP/IP网络的情况。

路由器工作在OSI模型中的第三层,即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址(即IP地址)来区别不同的网络,实现网络的互连和隔离,保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息,而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器,再由路由器转发出去。

IP路由器只转发IP分组,把其余的部分挡在网内(包括广播),从而保持各个网络具有相对的独立性,这样可以组成具有许多网络(子网)互连的大型的网络。由于是在网络层的互连,路由器可方便地连接不同类型的网络,只要网络层运行的是IP协议,通过路由器就可互连起来。

网络中的设备用它们的网络地址(TCP/IP网络中为IP地址)互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分,一部分定义网络号,另一部分定义网络内的主机号。目前,在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit,并且两者是一一对应的,并规定,子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号,为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来,才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址,其网络号必须是相同的,这个网络称为IP子网。

通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行,要与其它IP子网的主机进行通信,则必须经过同一网络上的某个路由器或网关(gateway)出去。不同网络号的IP地址不能直接通信,即使它们接在一起,也不能通信。

路由器有多个端口,用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号,对应不同的IP子网,这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。

2、路由原理

当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,它将直接把IP分组送到网络上,对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时,它要选择一个能到达目的子网上的路由器,把IP分组送给该路由器,由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器,主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关(defaultgateway)”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数,它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。

路由器转发IP分组时,只根据IP分组目的IP地址的网络号部分,选择合适的端口,把IP分组送出去。同主机一样,路由器也要判定端口所接的是否是目的子网,如果是,就直接把分组通过端口送到网络上,否则,也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关,用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样,通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去,不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器,这样一级级地传送,IP分组最终将送到目的地,送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。

目前TCP/IP网络,全部是通过路由器互连起来的,Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络(routerbasednetwork),形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中,路由器不仅负责对IP分组的转发,还要负责与别的路由器进行联络,共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。

路由动作包括两项基本内容:寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径,由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法,要相对复杂一些。为了判定最佳路径,路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表,其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中,根据路由表可将目的网络与下一站(nexthop)的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新,更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化,并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议(routingprotocol),例如路由信息协议(RIP)、开放式最短路径优先协议(OSPF)和边界网关协议(BGP)等。

转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道如何将分组发送到下一个站点(路由器或主机),如果路由器不知道如何发送分组,通常将该分组丢弃;否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点,如果目的网络直接与路由器相连,路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议(routedprotocol)。

路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念,前者使用后者维护的路由表,同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议,除非特别说明,都是指路由选择协议,这也是普遍的习惯。

3、路由协议

典型的路由选择方式有两种:静态路由和动态路由。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化,路由选择软件就会重新计算路由,并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络,引起各路由器重新启动其路由算法,并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然,各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围,因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时,路由器首先查找静态路由,如果查到则根据相应的静态路由转发分组;否则再查找动态路由。

根据是否在一个自治域内部使用,动态路由协议分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议,常用的'有RIP、OSPF;外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择,常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。

3.1 RIP路由协议

RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xeroxparc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样,正确的路由信息逐渐扩散到了全网。

RIP使用非常广泛,它简单、可靠,便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络,因为它允许的最大站点数为15,任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由协议

80年代中期,RIP已不能适应大规模异构网络的互连,0SPF随之产生。它是网间工程任务组织(1ETF)的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。

0SPF是一种基于链路状态的路由协议,需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息,并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。

与RIP不同,OSPF将一个自治域再划分为区,相应地即有两种类型的路由选择方式:当源和目的地在同一区时,采用区内路由选择;当源和目的地在不同区时,则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销,并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作,这也给网络的管理、维护带来方便。

3.3 BGP和BGP-4路由协议

BGP是为TCP/IP互联网设计的外部网关协议,用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法,也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号/自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串,这些更新信息通过TCP传送出去,以保证传输的可靠性。

为了满足Internet日益扩大的需要,BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中,还可以将相似路由合并为一条路由。

3.4 路由表项的优先问题

在一个路由器中,可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序,但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级,当其它路由表表项与它矛盾时,均按静态路由转发。

4、路由算法

路由算法在路由协议中起着至关重要的作用,采用何种算法往往决定了最终的寻径结果,因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标:

——(1)最优化:指路由算法选择最佳路径的能力。

——(2)简洁性:算法设计简洁,利用最少的软件和开销,提供最有效的功能。

——(3)坚固性:路由算法处于非正常或不可预料的环境时,如硬件故障、负载过高或操作失误时,都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上,所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验,并在各种网络环境下被证实是可靠的。

——(4)快速收敛:收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时,路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络,引发重新计算最佳路径,最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。

——(5)灵活性:路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。例如,某个网段发生故障,路由算法要能很快发现故障,并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。

路由算法按照种类可分为以下几种:静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。前面几种的特点与字面意思基本一致,下面着重介绍链路状态和距离向量算法。

链路状态算法(也称最短路径算法)发送路由信息到互联网上所有的结点,然而对于每个路由器,仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法(也称为Bellman-Ford算法)则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息,但仅发送到邻近结点上。从本质上来说,链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处,而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。

由于链路状态算法收敛更快,因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面,链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间,因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别,两种算法在大多数环境下都能很好地运行。

最后需要指出的是,路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由,通过一定的加权运算,将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中,作为寻径的标准。通常所使用的度量有:路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信成本等。

5、新一代路由器

由于多媒体等应用在网络中的发展,以及ATM、快速以太网等新技术的不断采用,网络的带宽与速率飞速提高,传统的路由器已不能满足人们对路由器的性能要求。因为传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件,在转发过程中对分组的处理要经过许多环节,转发过程复杂,使得分组转发的速率较慢。另外,由于路由器是网络互连的关键设备,是网络与其它网络进行通信的一个“关口”,对其安全性有很高的要求,因此路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担,这样就使得路由器成为整个互联网上的“瓶颈”。

传统的路由器在转发每一个分组时,都要进行一系列的复杂操作,包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。这一系列的操作大大影响了路由器的性能与效率,降低了分组转发速率和转发的吞吐量,增加了CPU的负担。而经过路由器的前后分组间的相关性很大,具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达,这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。新一代路由器,如IPSwitch、TagSwitch等,就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发,大大提高了路由器的性能与效率。

新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中,只需对一组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理,并把成功转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址(下一路由器地址)放人转发缓存中。当其后的分组要进行转发时,茵先查看转发缓存,如果该分组的目的地址和源地址与转发缓存中的匹配,则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发,而无须经过传统的复杂操作,大大减轻了路由器的负担,达到了提高路由器吞吐量的目标。

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路由器登录页面怎么调

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怎么取消路由器密码设置

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今天给各位分享怎么取消路由器密码设置的知识,其中也会对怎样取消路由器密码设置进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站 本文内容目录一览: 1、无线路由器设置的密码忘了如何清除? 2、怎么设置路由器密码 3、怎么样修改WiFi密码 4、怎么更改路由器密码? 无线路由器设置...

家里路由器怎么是红色

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针对家里路由器怎么是红色这个问题,本文将综合不同朋友对这个家里路由器怎么是红色灯的知识为大家一起来解答,希望能帮到大家 本文内容目录一览: 1、我家的路由器怎么一直闪红灯 2、路由器亮红灯怎么解决? 3、路由器灯红色代表什么 4、无线路由器wifi信号灯变红,怎么回事呢? 5、路由器...

不拔路由器怎么关宽带

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当朋友们看到这个文章时想必是想要了解不拔路由器怎么关宽带相关的知识,这里同时多从个角度为大家介绍把路由器关了电源拔了还能连上网了相应的内容。 本文内容目录一览: 1、路由器如何设置在不需要的时候宽带退出 2、如何把家里的WiFi关闭? 3、三台电脑共用一个宽带怎么不经过路由器关掉一台的宽带啊...

微猫怎么接路由器

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