《圖解TCP/IP》讀書筆記七:路由協議(部分章節需要重讀)

衣舞晨風發表於2018-02-13

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7.1 路由控制的定義

7.1.1 IP地址與路由控制

    網際網路是由路由器連線的網路組合而成的。為了能讓資料包正確地到達目標主機,路由器必須在途中進行正確地轉發。這種向“正確的方法”轉發資料所進行的處理就叫做路由控制或路由。

    路由器根據路由控制表(Routing Table)轉發資料包。它根據所收到的資料包中目標主機的IP地址與路由控制表的比較得出下一個應該接收的路由器。因此,這個過程中路由控制表的記錄一定要正確無誤。但凡出現錯誤,資料包就有可能無法到達目標。

7.1.3 動態路由的基礎

    動態路由如下圖,會給相鄰路由器傳送自己已知的網路連線資訊,而這些資訊又像接力一樣依次傳遞給洽談路由器,直至整個網路都瞭解時,路由控制表也就製作完成了。而此時也就可以正確轉發IP資料包了。
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7.3 路由演算法

    最有代表性的兩種路由演算法是:距離向量(Distance-Vector)演算法和鏈路狀態(Link-State)演算法。

7.3.1 距離向量演算法

    距離向量演算法(DV)是指根據距離(代價,相當於所要經過的路由器的個數)和方向決定目標網路或目標主機位置的一種方法。
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    路由器之間可以互換目標網路的方向及其距離的相關資訊,並以這些資訊為基礎製作路由控制表。這種方法在處理上比較簡單,不過由於只有距離和方向的資訊,所以當網路構造變得分外複雜時,在獲得穩定的路由資訊之前需要消耗一定時間(路由收斂),也極易發生路由迴圈等問題。

7.3.2 鏈路狀態演算法

    鏈路狀態演算法是路由器在瞭解網路整體連線狀態的基礎上生成路由控制表的一種方法。該方法中,每個路由器必須保持同樣的資訊才能進行正確的路由選擇。

    距離向量演算法中每個路由器掌握的資訊都不相同。通往每個網路所耗的距離(代價)也根據路由器的不同而不同。因此,該演算法的一個缺點不太容易判斷每個路由器上的資訊是否正確。

    而鏈路狀態演算法中所有路由器持有相同的資訊。對於任何一臺路由器,網路拓撲都完全一樣。因此,只要某一臺路由器與其他路由器保持同樣的路由控制資訊,就意味著該路由器上的路由資訊是正確的。只要每個路由器儘快地與其他路由器同步路由資訊,就可以使路由資訊達到一個穩定的狀態。因此,即使網路結構變得複雜,每個路由器也能夠保持正確的路由資訊、進行穩定的路由選擇。

    鏈路狀態演算法付出的代價就是如何從網路代理獲取路由資訊表。這個國曾相當複雜,特別是在一個規模巨大又複雜的網路結構中,管理和處理代理資訊需要高速CPU處理能力和大量的記憶體(為此,OSPF正致力於將網路分割為不同的區域,以減少路由控制資訊)。
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7.4 RIP

    RIP(Routing Information Protocol)是距離向量的一種路由協議,廣泛應用LAN。被BSD UNIX作為標準而提供的routed(UNIX系統上的一個守護程式)採用了RIP,因此RIP得到了普及。

7.5 OSPF

    OSPF(Open Shortest Path First)是根據OSI IS-IS協議而提出的一種鏈路狀態路由協議。由於採用鏈路狀態型別,所以即使網路中有環路,也能夠進行穩定路由控制。

    OSPF支援子網掩碼。由此,曾經在RIP中無法實現可變長度子網構造的網路路由控制稱為實現。

    為了減少網路流量,OSPF還引入了“區域”這一概念。區域是將一個自治網路劃分為若干個更小的範圍,可以減少路由協議之間不必要的交換。

    OSPF可以針對IP首部中的區分服務(TOS)欄位,生成多個路由控制表。

7.6 BGP

    BGP(Border Gateway Protocol),邊界閘道器協議是連線不同組織機構(或者說連線不同自治系統)的一種協議。因此,它屬於外部閘道器協議(EGP)。具體劃分,它主要用於ISP之間相互連線的部分。只有BGP、RIP和OSPF共同進行路由控制,才能夠進行整個網際網路的路由控制。

7.7 MPLS

多協議標籤交換(Multi-Protocol Label Switching,MPLS)

7.4-7.7均未細讀,有時間需要重讀

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作者:jiankunking 出處:http://blog.csdn.net/jiankunking

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