计算机网络（第六版）复习提纲21

SS4.6 互联网的路由选择协议
1 关于路由选择协议的基本概念
A 理想的路由算法（路由选择协议的核心）157
1 算法是正确和完整的
2 计算上简单
3 能适应通信量和网络拓扑的变化（自适应性）
4 稳定性
5 公平性
6 应当最佳（特定要求下的合理选择）
B 目前有两类策略（从是否能随网络通信量和拓扑的变化自适应调整来划分）
1 静态路由选择策略（非自适应路由选择），人工配置
2 动态路由选择策略（自适应路由选择）
C 分层次的路由选择协议
整个互联网可以划分为许多较小的自治系统（AS），每一个AS对其他的AS表现出的是一个单一的和一致的路由选择策略，从而可将路由选择协议划分为两个大类：
1 内部网关协议IGP，具体有RIP、OSPF等：在自治系统内部使用=》域内路由选择
2 外部网关协议EGP，目前使用的是BGP-4：在自治系统之间使用=》域间路由选择
2 内部网关协议RIP（路由信息协议）
A 协议RIP的工作原理 159
RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，只适用于小型网络
协议RIP的三个特点：
1 仅和相邻路由器交换信息
2 路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己现在的路由表
3 按固定的时间间隔交换路由信息
路由器在刚刚开始工作时，路由表是空的，然后得出直连网络的距离，再向数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息，经过若干次更新后，得到到达本自治系统各网络的最短距离和下一跳路由器。
B 距离向量算法 160

RIP报文格式
RIP报文作为数据部分，封装在UDP 用户数据报中，同时整个UDP用户数据报作为数据部分封装在IP数据报中进行传送
RIP报文由首部和路由部分组成
路由部分包括：自治系统号ASN、目的网络地址（包括子网掩码）、下一跳路由器地址以及到此网络的距离
一个RIP报文最多包括25个路由，超过时需要分成多个RIP报文发送
C 坏消息传得慢
RIP协议的特点：好消息传得快，坏消息传得慢
解决坏消息传得慢： 1 水平分割：收到来自A的路由不再传给A
2 数值反转：收到来自A的路由，回传把数值改为最大的16
RIP协议的优点：实现简单、开销较小
3 内部网关协议OSPF
A 协议OSPF的基本特点
OSPF即 开放最短路径优先 ，与RIP一样都是分布式路由选择协议，名称来自于Dijkstra提出的最短路径算法SPF。
OSPF最主要的特征是使用链路状态协议，而非RIP那样的距离向量协议
OSPF的三个特点：
1 使用洪泛法，向本自治系统中所有路由器发送信息
2 发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态（路由器知道的部分信息）
3 当链路状态发生变化或每隔一段时间（如30分钟），路由器就向所有路由器进行洪泛法发送链路状态信息
由于各个路由器之间频繁地交换链路状态信息，所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库，勾画出全网的拓扑结构图，此图在全网范围都是一致的（链路状态数据库的同步），相比而言，RIP协议的路由器虽然知道到所有网络的距离和下一跳，但是无法勾画全网的拓扑结构。
OSPF更新过程收敛得快是其重要优点。
OSPF区域划分：
1 目的：使OSPF能够用于规模很大的网络
2 做法：将一个自治系统再划分成若干个更小的范围，称为区域，区域不宜过大，不超过200个路由器
3 好处：利用洪泛法交换链路状态信息的范围仅局限于每一个区域而不是整个的自治系统，减少了整个网络上的通信量
4 层结构的区域划分
主干区域：标识符规定为0.0.0.0，用来连通其他在下层的区域
区域边界路由器：连接两个区域
自治系统边界路由器：连接两个自治系统，一般处于上层区域
5 OSPF的其他特点 165
B OSPF的五种分组类型
1 问候分组 2 数据库描述分组 3 链路状态请求分组 4 链路状态更新分组 5 链路状态确认分组
与封装在UDP数据部分后嵌套在IP数据中传输的RIP分组不同，OSPF分组作为IP数据报的数据部分进行传送（IP数据报中协议字段为89），OSPF构成的数据报长度很短，可减少网络通信量且无需分片
OSPF规定，每隔10秒交换一次问候分组，若有超过40秒未发送问候的路由器，视为不可达，其余四个分组用来同步链路状态数据库，用洪泛法更新链路状态
OSPF工作过程：
①确定邻站可达
②同步链路状态数据库
③更新链路状态
4 外部网关协议BGP
A BGP主要特点
边界网关协议BGP只能力求选择出一条 可达的、比较好 的路由
自治系统之间交换 可达性 信息
BGP采用路径向量路由选择协议
B BGP路由信息工作原理 169
C BGP报文的封装

5 路由器的构成
A 路由器的结构
路由器是一种具有多输入、多输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。
整个路由器结构可分成两大部分
1 路由选择部分（控制部分、控制层面），核心构件是路由选择处理机
2 分组转发部分（数据层面），由交换结构、输入端口、输出端口组成

B 交换结构
1 通过存储器交换
2 通过总线交换
3 通过纵横交换结构交换