计算机网络(7)-网络层:路由选择
路由选择的工作是:确定从发送方到接收方通过路由器网络的好路径(等价为路由)
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1:概述
路由选择的工作是:确定从发送方到接收方通过路由器网络的好路径(等价为路由),转发表则确定在本路由器中如何转发分组。
- 网络抽象:图


- 路由算法分类
- 静态路由和动态路由(学习的就是动态路由算法)

- 全局式路由和分散式路由

- 静态路由和动态路由(学习的就是动态路由算法)
2:链路状态路由算法、距离向量路由算法、层次路由策略
1. 链路状态路由选择算法(LS)
- Dijkstra算法
算法前提:
算法步骤:
例子:
2. 距离向量路由算法(DV)
- 动态规划算法主要思想


- 维护与更新的过程:

- DV算法的特点:异步迭代与分布式

- 存在的问题为无穷计数问题,解决办法主要有毒性逆转和定义最大度量
3. 层次路由策略
在这之前,将任意规模网络抽象为一个图来计算路由,这种方式需要标识所有路由器,将整个网络看成“扁平”网络,很明显,这种方式太过理想化。
- 自治系统
将路由器聚合为一个区域,这种方式将路由分为了自治系统内的路由和自治系统间的路由。
同一AS内的路由器运行相同的路由协议(自治系统内部路由协议(“intra-AS” routing protocol)),不同自治系统内的路由器可以运行不同的AS内部路由协议。网关路由器(gateway router):位于AS“边缘”,通过链路连接其他AS的网关路由器。
自治系统的转发表:
- 自治系统间的路由任务

例子1:
例子2:

3:因特网中的路由协议
Internet采用层次路由。
AS内部路由协议用于确定再一个AS内执行路由选择的方式,也称为内部网络协议IGP (interior gateway protocols),主要包括: 路由信息协议:RIP(Routing Information Protocol) 、开放最短路径优先:OSPF(Open Shortest Path First);
AS间路由协议:边界网关协议BGP (Border Gateway Protocol):,事实上的标准域间路由协议
1. RIP协议:路由选择信息协议
RIP协议是一种距离向量协议,其中, 跳是沿着从源路由器到目的子网(包括目的子网)的最短路径所经过的子网数量。
-
举例:
假设某一时刻,路由器D的路由表如下图:
当D收到收到来自A的通告后,则更新它的路由表:
-
实现的几个问题

-
RIP路由表是利用一个称作route-d (daemon)的应用层进程进行管理(应用进程实现RIP协议),通告报文周期性地通过UDP数据报发送
2. OSPF协议:开放最短路径优先协议
OSPF协议的开放指的是该路由选择协议规范是公众可用的,其次,它采用链路状态路由算法(LS分组扩散(通告)、每个路由器构造完整的网络(AS)拓扑图、利用Dijkstra算法计算路由)。
- OSPF优点

- 分层的OSPF

3. BGP协议:边界网关协议
BGP为每个AS提供了一种手段:
- eBGP: 从邻居AS获取子网可达性信息.
- iBGP: 向所有AS内部路由器传播子网可达性信息.
- 基于可达性信息与策略,确定到达其他网络的 “好” 路径.
- 容许子网向Internet其余部分通告它的存在:“我在这儿!”
- BGP基础:BGP会话


- 路径属性与BGP路由(route)
在BGP通告中没不仅包括目的前缀,而且包括其他的BGP属性
- BGP路由选择
网关路由器可能获得了到达同一前缀的多条路由,从多条路由中选择一条路由的过程就是BGP路由选择。
- 路由选择策略
一个简单的BGP图例:


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