第9章internet网络层

第9章internet网络层内容摘要：

P4 • 无类别域间路由 CIDR 路由器功能 互联网中路由器的传统功能： • 交换路由信息 ：与其它路由器交换网络拓扑和网段时延等信息； • 执行路由算法 ：基于路由信息计算、更新路由表，为数据报决定路由。 Inter是由许多 自治系统 AS互联而成，所谓自治系统是由单一机构管理、操作下的路由器连接的互联网。 路由协议分类 Inter的路由协议分两类： • 内部路由协议或内部网关协议 IGP—自治系统内部路由器交换路由信息的协议： RIP (Routing Information Protocol)， DV类。 ISIS， OSPF(Open Shortest Path First)， LS类。 • 外部路由协议或外部网关协议 EGP —不同自治系统的路由器交换路由信息的协议：BGP(Border Gateway Protocol) 内部路由协议 OSPF—原理 是 链路状态路由协议 • 每个路由器都有本链路状态信息，即它直接连接的路由器和网络，及到它们的“距离”。 • 周期地将本链路状态扩散 (flooding)到所有结点。 • 所有的链路状态合在一起就是自治系统的拓扑数据库，每个路由器维持这个拓扑数据库。 • 每个路由器根据这个拓扑数据库构造一个以自身为根的最短路径树，从最短路径树生成它的路由表。 内部路由协议 OSPF—自治系统例子 N1 N2 R1 R2 N3 R3 N4 R4 R6 R5 R7 R10 N8 R11 N9 R9 N11 R12 N10 N6 R8 N7 3 3 1 1 1 1 2 8 6 8 6 7 5 8 8 7 8 8 6 6 1 1 1 3 2 4 1 2 9 1 2 1 3 N12 N13 N14 N12 N15 内部路由协议 OSPF —R6的最短路径树 N1 N2 R1 R2 N3 R3 N4 R4 R6 R5 R7 R10 N8 R11 N9 R9 N11 R12 N10 N6 R8 N7 3 3 1 2 6 6 7 8 8 8 1 3 4 1 2 9 2 3 N12 N13 N14 N12 N15 内部路由协议 OSPF—自治系统分区 N1 N2 R1 R2 N3 R3 N4 R4 R6 R5 R7 R10 N8 R11 N9 R9 N11 R12 N10 N6 R8 N7 3 3 1 1 1 1 2 8 6 8 6 7 5 8 8 7 8 8 6 6 1 1 1 3 2 4 1 2 9 1 2 1 3 N12 N13 N14 N12 N15 内部路由协议 OSPF—自治系统分区 • Inter中有的自治系统很大，难管理，可分成若干区。 • 区和区的网络不重迭，每个区有自己的拓扑数据库，拓扑细节在区外不可见。 • 每个自治系统有一个主干区，编号 0，主干区包括不在任一区的网，和它们相连的路由器，和属于多个区的路由器。 外部路由协议 BGP 网络 网络 R2 R3 网络 R1 网络 网络 R5 R6 网络 R7 AS1 AS2 外部路由协议 BGP(续 ) • 路由器 R1属于自治系统 AS1，路由器 R5属于 AS2。 R1和 R5都实现外部路由协议 BGP交换路由表，它们也分别实现各自的自治系统内部路由协议，如 OSPF。 • BGP基本上是距离向量路由算法，所不同的是它把到达某网络选择的整个路径告诉邻居，而不只是下一站。 路径信息 AS_PATH中有所穿越的自治系统网络编号，利用 AS_PATH可进行环路检测，克服了“计数到无限”的问题。 外部路由协议 BGP(续 ) BGP的主要功能： • 建立、维护邻居关系 • 建立和维护可达网络数据库 可达的网络 到达该网络的路径 • 支持策略路由 是改进的距离向量路由算法 ... BGP的 4种报文： • open：请求邻居关系 • keepalive：同意建立或确认邻居关系 • update：传送所选路径信息 (该路径可达网络的网络号列表 , AS_PATH)，或撤消路径信息 • notification:错误信息 无类别域间路由 CIDR • 随着 Inter的指数式爆炸增长，它将很快用完200多万个网络号。 • IP地址分成 A、 B、 C三类，对大部分机构来说分配一个 A类或 B类网都太大，许多 IP地址就这样浪费了。 到 1996年 80%的 A类地址， 50%的 B类地址， 10%的 C类地址已分配。 • BGP路由器的路由表项指数式增长。 1992年 1月 NSFNET主干网路由器的路由表约 4700项 , 此数从 1988到 1991每 10月翻一番。 无类别域间路由 CIDR(续 ) 1993年 Fuller等提出一种 IP地址的分配和路由信息集成的策略：无类别域间路由，即取消分类： • 将 200万个 C类网切成大小可变的连续块来分配； • 地址分配要便于路由信息的集成。 • 例如，分配 217个连续的 C类网，即 225个 IP地址：选 ～ (C2 00 00 00～ C3 FF FF FF)，采用屏蔽码 (FE 00 00 00)， 它们的路由信息可集成为一项，即。 无类别域间路由 CIDR(续 ) 地区 分配的地址 屏蔽码 地址前缀欧洲 1 9 4 . .0~1 9 5 .255 .25 5 .2552 5 4 . .0 1 9 4 . .0北美 1 9 8 . .0~1 9 9 .255 .25 5 .2552 5 4 . .0。