动态路由协议和RIP协议原理ppt课件.ppt
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1、Page 1,动态路由协议是用来计算路由的,动态路由协议自动完成路由表的计算,下面主要介绍动态路由协议的感念,和一种最简单的动态路由协议RIP.,前 言,Page 2,参考资料,数通原理教材Tcp/ip协议详解 卷一,Page 3,学习完此课程,您将会:了解路由协议在协议栈的位置了解路由协议的工作机制了解路由协议的分类掌握RIP路由协议,目 标,Page 4,内容介绍,第一章 动态路由协议概述第二章 距离矢量路由协议概述第三章 RIP路由协议,Page 5,动态路由协议在协议栈中的位置,Page 6,路由协议的基本原理(一),动态路由协议是做什么的?计算路由的。计算本地路由器到网络中其它网段的
2、路由。如何做到这一点?每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器,由于大家都这样做,最终每台路由器都会收到网络中所有的路由信息,然后运行某种算法,计算出最终的路由来。(实际上需要计算的是该条路由的下一跳和花费)。,Page 7,路由协议的基本原理(二),动态路由协议是做什么的?“天王盖地虎”“宝塔镇河妖”每种路由协议都有自己的语言(相应的路由协议报文),如果两台路由器都实现了某种路由协议并已经启动该协议,则具备了相互之间通信的基础。“初次见面,请多关照”一台新加入的路由器应该主动把自己介绍给网段内的其它路由器。通过发送广播报文或发送给指定的路由器邻居来做到这一点。“好久不见,近况如何”
3、为了能够观察到某台路由器突然失败(路由器本身故障或连接线路中断)这种异常情况,规定两台路由器之间的协议报文应该周期性地发送,Page 8,自治系统(),由同一机构管理,使用同一组选路策略的路由器的集合。,Page 9,内部路由协议(),RIPOSPFIS-IS、,自治系统,自治系统,外部路由协议(),按照工作区域,路由协议可以分为IGP 和EGP,Page 10,IGP(Interior gateway protocols)内部网关协议 在同一个自治系统内交换路由信息 IGP的主要目的是发现和计算自治域内的路由信息 RIP 和IS-IS 都属于IGPEGP(Exterior gateway p
4、rotocols)外部网关协议 用于连接不同的自治系统,在不同的自治系统之间交换路由信息 主要使用路由策略和路由过滤等控制路由信息在自治域间的传播 应用的一个实例是BGP。,Page 11,按寻径算法划分,Page 12,路由协议之间的互操作,每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由自己已知的路由是指在某个接口上运行了该种路由协议,或者在路由表中的本路由协议发现的路由。如果需要知道其它的路由,需要进行引入( import-route )操作最经常使用的是引入静态路由和直接路由。有时也需要引入其它路由协议的路由。引入路由的含义是指:在本路由器的路由表中查询,如果发现要引入的路由(如stati
5、c),则作为自己已知的路由发布出去。,Page 13,衡量路由协议的一些性能指标,正确性能够正确找到最优的路由,且无自环。快收敛当网络的拓朴结构发生变化之后,能够迅速在自治系统中作相应的路由改变。低开销协议自身的开销(内存、CPU、网络带宽)最小。安全性协议自身不易受攻击,有安全机制。普适性适应各种拓朴结构和规模的网络。,Page 14,现有路由协议的性能比较,综合性能,有路由环路问题,无路由环路问题,RIP1,RIP2,BGP,OSPF,IS-IS,Page 15,内容介绍,第一章 动态路由协议概述第二章 距离矢量路由协议概述第三章 RIP路由协议,Page 16,距离矢量算法,Routin
6、g Table,Routing Table,Routing Table,Routing Table,-,-,-,-,路由信息,其它信息,A,B,C,D,距离矢量,距离矢量路由协议基于贝尔曼福特算法 1、使用D-V算法的路由器通常以一定的时间间隔向相邻的路由器发送他们完整的路由表。 2、接收到路由表的邻居路由器将收到的路由表和自己的路由表 进行比较,新的路由或到已知网络但开销(Metric)更小的路由都被加入到路由表中。 3、相邻路由器然后再继续向外广播它自己的路由表(包括更新后的路由)。 距离矢量路由器关心的是到目的网段的距离(Metric)和矢量(方向,从哪个接口转发数据)。 在发送数据前,
7、路由协议计算到目的网段的Metric; 在收到邻居路由器通告的路由时,将学到的网段信息和收到此网段信息的接口关联起来,以后有数据要转发到这个网段就使用这个关联的接口。,Page 17,Page 18,距离矢量协议路由发现,路由交换,R1,R2,R1,R2,距离矢量,优点:配置简单,占用较少的内存和CPU处理时间。缺点:扩展性较差,比如RIP最大跳数不能超过16 跳。,Page 19,Page 20,距离矢量协议拓朴变化,拓朴变化引起路由表的更新,更新路由表,向路由器A传送更新的路由表,更新路由表,A,B,Page 21,路由环路,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.
8、0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,A,B,C,在网络11.4.0.0发生故障之前,所有的路由器都具有正确一致的路由表,网络是收敛的。在本例中,路径开销用跳数来计算,所以,每条链路的开销是1。路由器C与网络11.4.0.0直连,跳数为0。路由器B经过路由器C 到达网络11.4.0.0,跳数为1。路由器A 经过路由器B到达网络11.4.0.0,跳数为2。当网络11.4.0.0 发生故障,路由器C 最先收到故障信息,路由器C 把网络11.4.0.0 设为不可达,并等待更新周期到来通告这一路由变化给相邻路由器。如果,路由器B的路由更新周期在路由器C之前到来,那么路由器C就会从路由器B那里学习
9、到去往11.4.0.0 的新路由(实际上,这一路由已经是错误路由了)。这样路由器C的路由表中就记录了一条错误路由(经过路由器B,可去往网络11.4.0.0,跳数增加到2 )。路由器C 学习了一条错误信息后,它会把这样的路由信息再次通告给路由器B,根据通告原则,路由器B也会更新这样一条错误路由信息,认为可以通过路由器A 去往网络11.4.0.0,跳数增加到3 。这样,路由器 B 认为 可以通过路由器C 去往网络11.4.0.0,路由器C 认为 可以通过路由器B 去往网络11.4.0.0,就形成了环路。,Page 22,Page 23,定义一个最大值,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.
10、0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,如果“花费”为16,则认为该路由不可达。,A,B,C,Page 24,方案一:水平分割,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,Not sent to B,Not sent to A,Not sent to C,Not sent to B,Not sent to A,A,B,C,不再把路由信息发送给接收此路由信息的接口上,Page 25,抑制时间后更新,抑制时间后更新,方案二:路由中毒和抑制时间,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0
11、,11.3.0.0,11.4.0.0,到达11.4.0.0的网络断了,A,B,C,在网络故障或接口复位时,使相应路由中毒,同时启动抑制时间,控制 路由器在抑制时间内不要轻易更新自己的路由表,当网络11.4.0.0发生故障时,路由器C 使自己路由表中的此路由项中毒,也就是在路由表中使到达网络11.4.0.0的路径开销是无穷大(也就是不可达),同时启动抑制时间,在抑制时间结束之前的任何时刻,如果从同一相邻路由器(或同一方向)又接收到此路由可达的更新信息时,路由器就将网络标识为可达,并删除抑制时间。如果接收到其他的相邻路由器的更新信息,且新的权值比以前的权值好,则路由器就将更新路由表,接受这一更优的
12、路由,并删除抑制时间。在抑制时间结束之前的任何时刻,如果从其他的相邻路由器接收到路径可用的更新信息时,但新的权值没有以前的权值好,则不接收此更新路由。如果在抑制时间过后,路由器仍能收到该更新路由信息,则路由器将更新路由表。,Page 26,Page 27,方案三:触发更新,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,到达11.4.0.0的网络断了,到达11.4.0.0的网络断了,到达11.4.0.0的网络断了,A,B,C,不再等待更新周期到来,就立即发送路由更新信息,Page 28,在多路径情况下的解决方案,11.4.0.0,设定
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