IP网络技术基础-路由协议详解

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网络路由技术中的链路状态路由协议详解(系列一)

网络路由技术中的链路状态路由协议详解(系列一)

网络路由技术中的链路状态路由协议详解在今天快速发展的网络环境中,网络路由技术扮演了至关重要的角色。

路由协议作为网络中数据包的转发引擎,不仅负责将数据从源地址传递到目标地址,还能帮助网络管理员管理和优化网络拓扑。

本文将深入探讨网络路由技术中的一种重要协议:链路状态路由协议。

一、链路状态路由协议的基本概念链路状态路由协议(Link State Routing Protocol)是一类以链路状态为基础,通过交换路由信息维护路由表的协议。

其主要特点是每个节点都会主动感知网络中所有的链路,并以状态报文的形式将链路信息广播给周围的节点,借此来构建网络拓扑。

常见的链路状态路由协议包括OSPF(Open Shortest Path First)和IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)。

二、OSPF协议的工作原理OSPF(开放最短路径优先)是一种最常用的链路状态路由协议,广泛应用于大型企业和互联网服务提供商的网络中。

OSPF通过构建拓扑表和路由表来决定数据包的最佳传输路径。

1. 链路状态发送与接收:OSPF通过使用Hello消息和LSA(链路状态通告)进行链路状态的发送和接收。

Hello消息用于发现相邻节点,并保持邻居关系的稳定。

LSA的作用是将链路状态信息广播给所有的OSPF节点。

2. 泛洪法更新链路状态数据库:当一台路由器接收到链路状态信息后,会将其记录在链路状态数据库(LSDB)中,并通过与邻居节点交换LSA来保持数据库的同步。

这种泛洪法的方式可以确保网络中的每个节点都拥有相同的拓扑视图。

这种信息的完整性是OSPF协议的一大优势。

3. 计算最短路径树:根据链路状态数据库中记录的信息,每个节点都能计算出整个网络中到其他节点的最短路径。

通过运用Dijkstra算法,OSPF能够确定最佳的转发路径,并将其记录在路由表中。

这样一来,当数据包到达某个节点时,该节点就能够根据路由表中的信息快速决定下一跳的位置。

TCPIP网络原理与技术-第七讲-路由协议

TCPIP网络原理与技术-第七讲-路由协议
• V-D算法的缺陷限制了它的应用,TCP/IP设计者们不得不 提出新的算法取而代之。
7.2.2链路-状态算法(L-S算法)
与V-D算法相比较的一组算法叫作“链路-状态” (Link-Status)算法,又叫最短路径优先或SPF (Shortest Path First)算法,简称L-S算法。
• 1. 算法的基本思想
动态路由选择策略
• 工作过程可分为以下几步:其一,测量并感知网络状态, 主要包括拓扑结构、流量及延迟;其二,向有关进程或节 点报告测量结果;其三,根据测量结果更新路由表;最后, 根据新路由表重选合适路由转发数据分组。
• 这种策略可以从时间上考虑当时的情况来调整路由。例如, 在网络拓扑发生变化时,或在网络某个节点或链路发生故 障时,也可以每隔一段固定的时间等。
动态路由选择策略
• 静态路由选择策略的特点是只考虑网络的 静态拓扑结构,而实际网络的拓扑结构随 时都可能发生变化,各节点的通信量也随 时在变化。因此静态路由选择策略不能很 好地满足实际网络的需求。
• 要求节点的路由选择能够依靠网络当前的 状态信息(如网络拓扑结构、通信量等) 来决定,这种策略,就称为动态路由选择 策略。
3. V-D算法特点
1) V-D算法的路径刷新发生在相邻网关之间,所以V-D报文 不一定以广播方式发送出去,一种比较优化的方法是网关 直接向相邻网关发送V-D报文,不必采用广播方式。
2) V-D算法的优点是易于实现,
3) V-D算法不适应路径剧烈变化的或大型的Internet环境,因 为某网关的路径变化像波动一样从相邻网关传播出去,其 过程是非常缓慢的。因此V-D算法路径刷新过程中,可能 出现路径不一致问题。V-D算法的另一缺陷是它需要大量 的信息交换:一方面,V-D报文就每一可能的信宿网络都 包含一条表目,报文大小相当于一个路由表(其表目数与 Internet网络数成正比),而且其中的许多表目都是与当 前路径刷新无关的;另一方面,V-D算法要求所有网关都 参与信息交换,要交换的信息量极大。

IPv6技术——路由协议

IPv6技术——路由协议

IPv6技术——路由协议IPv6 单播路由协议:IGP(Internal Gateway Protocol)EGP(External Gateway Protocol)IPv6 IGP主要有:1. RIPng是在RIP基础上开发的⽤于IPv6⽹络的路由协议,在⼯作机制上与RIP基本相同,是IPv6中基于距离向量的内部⽹关路由协议。

但为了⽀持IPv6地址格式,RIPng对RIP做了⼀些改动。

RIPng⼀般作为中等或者偏⼩规模的⽹络⾃治系统中的内部⽹关路由协议RIPng技术实现:通过UDP报⽂进⾏路由信息交换,使⽤端⼝号521发送和接收数据报。

特别的查询信息可以不从源节点端⼝521发出,但是必须发送到⽬标节点的端⼝521每个路由器都有接⼝连接⼀个或者多个⽹络(直连⽹络)。

RIP协议的实现依赖这些⽹络的相关信息。

包括⽬的地址前缀、前缀长度以及度量等。

RIPng使⽤跳数(hop count)作为度量(metric)。

RIPng⽹络的度量是1~15之间的整数,⼤于或等于16的跳数定义为⽆穷⼤,即⽬的⽹络或主机不可达。

RIP的启动和运⾏过程:RIPng与RIP的不同点报⽂格式不同。

RIPng有两类RTE:⽬的前缀RTE和下⼀跳RTE。

⽬的前缀RTE指明可达⽬的⽹络,下⼀跳RTE 为RIPng提供了直接指定下⼀跳IPv6地址的能⼒。

下⼀跳RTE指明的IPv6地址适⽤于跟随其后的⽬的前缀RTE,直到RIPng报⽂结束或者出现另⼀个下⼀跳RTE为⽌报⽂长度不同发送⽅式不同端⼝号不同安全机制不同OSPFv3OSPFv3是在OSPFv2基础上开发的⽤于IPv6⽹络的路由协议。

作为链路状态路由选择算法,其实现机制没有本质改变OSPFv3运⾏在IPv6⽹络中,它同OSPFv2并不兼容,但处理流程基本保持⼀致,eg:泛洪过程,DR选举。

对区域的⽀持以及SPF计算流程,OSPFv3只是在v2基础上进⾏了⼀些改进,以⽀持报⽂格式的变化并处理IPv6中128bit的地址OSPFv3和OSPFv2的不同点:OSPFv3在OSPFv2基础上做出了⼀些必要的改造,这些改进包括以下⼏⽅⾯链路概念取代⽹络概念OSPFv2是基于⽹络运⾏的,两个路由器要形成邻居关系必须在同⼀⽹段:OSPFv3的实现是基于链路的,同⼀链路不同⼦⽹上的节点也可以直接通话报⽂去除地址语义对于OSPFv3来说,除了LS Update报⽂载荷中存在地址以外,协议报⽂中不再提供地址信息;Router-LSA和Network-LSA中也不再包含⽹络地址;OSPF Router ID,区域ID和Link State ID仍然保留IPv4中32bit的长度,因此不能使⽤IPv6地址来代表这些信息增加泛洪范围LSA的泛洪范围已经被明确地定义在LSA的LS Type字段,⽬前有以下3种LSA泛洪范围:本链路范围:⽤于Link LSA;区域范围:⽤于Router LSA、Network LSA、Inter Area Prefix LSA、 Inter Area Router LSA和Intra Area Prefix LSA;⾃治域范围:⽤于AS-external-LSA 链路⽀持多实例复⽤link-local地址的使⽤IS-ISv6IS-ISv6可以同时承载IPv4和IPv6的路由信息,完全可以独⽴⽤于IPv4⽹络和IPv6⽹络。

路由原理与技术第2章IP路由基础PPT

路由原理与技术第2章IP路由基础PPT

❖自治系统和路由域
➢ 由于Internet规模太大,分布范围太广,所以路由表中对 应每一个目的网络都有一个条目是不可能的;同样,也 不可能采用一个全局的路由算法或协议。因此,Internet 将整个网络划分为若干个相对自治的局部系统,即自治 系统(AS,Autonomous System)。自治系统可以定义 为同一机构下管理的路由器和网络的集合。
本章提纲
❖互联网的体系结构 ❖IP路由中的基本概念 ❖IPv6协议体系及地址结构 ❖路由转发原理 ❖路由选择算法 ❖路由器硬件体系结构
❖路由器
➢ 路由器是工作在网络层上,可以连接不同类型的网络, 能够选择数据传送路径并对数据进行转发的网络设备。 从通信的角度看,路由器是一种中继系统。
应用层 传输层 IP层 子网层
➢ 链路状态路由选择协议也被称为最短路径优先协议,它基于链路状态 路由算法。采用这种协议的路由器都要维护一张可以表示整个网络拓 扑结构的无向图G(V,E),在图G中,节点V表示路由器,边E表 示连接路由器的链路,因此G又可以称为L-S(链路-状态)图,各路 由器的路由表通过L-S图计算。
➢ 一个自治系统内部还可以再划分几个小的路由域,也称 作区域。
❖ 内部网关协议和外部网关协议
路由协议可以分为内部网关协议(IGP,Interior Gateway Protocol) 和外部网关协议(EGP,Exterior Gateway Protocol)两大类。
❖ 内部网关协议是用于自治系统内部的动态路由协议
➢ 选路机制(Routing Mechanism):搜索路由表,决定向 哪个接口转发数据,并执行相应的操作;
➢ 选路策略只影响路由表的内容,比如对同一个目的地址 来说,由于选路策略的不同,最佳路径可能会不一样, 但这并不影响选路机制的执行过程,只是会对其执行的 结果产生影响。

路由协议详解

路由协议详解

3.配置实例
(1)路由器RA的配置 在路由器RA上指定凡是目的地址是 192.168.30.0/24网段的数据包将由RA的串 行接口Serial 0/2(简写为S0/2)发送出去. 具体配置方法如下,在全局配置模式下进 行配置. 方法一:RouterA_config#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.20.2 方法二:RouterA_config#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 S0/3
内部网关协议和外部网关协议
6.2.3 距离矢量,链路状态路由选择协议
1.距离矢量路由选择协议 距离向量路由选择协议基于距离矢量的路由算 法,也称贝尔曼-福特算法.距离矢量路由选择协议 计算网络中所有链路的向量(即什么方向)和距离 (有多远).它是为小型网络环境设计的,在大型 网络环境下,这类协议在学习路由及保持路由时将 产生较大的流量,占用过多的带宽.距离向量路由 协议在使用跳数作为度量值,来计算到达目的地要 经过的路由器数. 基于距离矢量路由选择算法的路由协议包括RIP, IGRP等.
2.RIP诊断命令
(1)命令:show ip rip (2)命令:show ip protocol (3)命令:debug ip rip
6.5 OSPF协议
6.5.1 OSPF概述 OSPF是open shortest path first(开放最短路由优 先协议)的缩写. 它是IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任务组)组织开发的一个基于链路状态 的内部网关协议的典型代表.用于在单一自治系统 (autonomous system,AS)内决策路由.与RIP相对, OSPF是链路状态路由协议,而RIP是距离向量路由 协议.链路是路由器接口的另一种说法,因此 OSPF也称为接口状态路由协议.

IPv6技术路由协议

IPv6技术路由协议

IPv6技术路由协议随着互联网的发展,IP地址的分配问题逐渐凸显出来。

IPv4(Internet Protocol version 4)作为当前互联网主要采用的网络协议,其可用的IP地址数量已接近枯竭。

为了解决这一问题,IPv6(Internet Protocol version 6)被提出并逐渐被广泛应用。

IPv6技术引入了更大的地址空间以及一些新的路由协议,本文将详细介绍IPv6技术路由协议。

一、IPv6路由协议介绍1. 描述IPv6路由协议的作用和功能IPv6路由协议是IPv6网络中主要用于实现分组从源地址到目标地址的转发的协议。

它通过定义一组规则和算法来确定数据包从源节点到目标节点的路径,并将数据包沿着这条路径传输。

2. 常见的IPv6路由协议目前,常见的IPv6路由协议包括静态路由、RIPng、OSPFv3、IS-IS和BGP等。

每种协议都有其特点和适用场景,可以根据网络规模、复杂度和需求来选择合适的协议。

二、IPv6路由协议的特点和功能1. 静态路由静态路由是最简单直接的一种路由方式,通过手动配置路由表来实现数据包的转发。

它不需要协议运作,对资源和处理器要求较低,但在大规模复杂网络中管理和维护静态路由表会变得困难。

2. RIPng(Routing Information Protocol next generation)RIPng是IPv6版本的RIP协议,是一种距离向量路由协议。

它使用的是跳数作为评估标准,具有快速收敛和简单实现的优点,但不适合大规模网络。

3. OSPFv3(Open Shortest Path First version 3)OSPFv3是用于IPv6网络的链路状态路由协议,它在IPv4的OSPF协议的基础上进行了扩展和改进。

OSPFv3可以对网络进行分级组织,支持不同的区域和区域之间的路由信息交换,具有高度可扩展性和快速收敛特性。

4. IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)IS-IS是一种自治系统(AS)内部使用的分布式链路状态路由协议,被广泛应用于大型ISP和企业网络。

ip网络技术是计算机网络技术

ip网络技术是计算机网络技术

ip网络技术是计算机网络技术IP网络技术是计算机网络技术的重要组成部分,它基于互联网协议(Internet Protocol,简称IP)构建,为全球范围内的计算机网络提供了一种统一的通信方式。

IP网络技术的核心是IP地址和IP数据包的传输机制,它允许不同类型的计算机和设备通过互联网进行数据交换。

一、IP网络技术概述IP网络技术起源于20世纪70年代的ARPANET项目,该项目由美国国防部高级研究计划局(DARPA)资助,目的是创建一个能够抵御核战争破坏的通信网络。

随着时间的推移,IP网络技术逐渐发展成为今天我们所熟知的互联网基础。

二、IP地址IP地址是IP网络技术中最基本的元素之一,它为网络上的每个设备提供了一个唯一的标识。

目前,主要有两种类型的IP地址:IPv4和IPv6。

IPv4地址由32位二进制数组成,通常以点分十进制表示,如192.168.1.1。

IPv6地址则由128位二进制数组成,以冒号分隔的十六进制表示,如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

三、IP数据包IP数据包是IP网络中数据传输的基本单位。

每个IP数据包包含头部和数据两部分。

头部包含了源IP地址、目的IP地址、生存时间(TTL)、协议类型等信息,而数据部分则包含了实际要传输的数据。

四、IP路由IP路由是IP网络中数据包从源到目的地的传输路径选择过程。

路由器是实现IP路由的关键设备,它们根据路由表中的信息来决定数据包的下一跳地址。

路由表可以是静态配置的,也可以通过动态路由协议如RIP、OSPF等自动生成。

五、IP协议栈IP协议栈是计算机网络中用于实现网络通信的一系列协议的集合。

它通常包括应用层、传输层、网络层和链路层。

IP协议栈确保了不同层次的协议能够协同工作,完成数据的封装、传输和解封装。

六、IP网络的安全性随着IP网络的广泛应用,网络安全问题日益突出。

常见的网络安全威胁包括病毒、木马、拒绝服务攻击(DoS)等。

tcpip基础最新版本

tcpip基础最新版本
地址解析协议-ARP
用于从IP地址到物理地址的映射
反向地址解析协议-RARP
用于从物理地址到IP地址的映射
12 TCP/IP概述
总结
本章对TCP/IP协议及其相关的内容作了概括的介绍 -TCP/IP的历史及发展 -TCP/IP与OSI模型的比较对照 -基于TCP/IP的应用业务。 - TCP/IP协议簇中的部分协议的特性
TCP/IP 模型
应用/业务层
传输控制层
TCP/UDP
互联网络层(IP) IP
网络接入层
MAC+PHY
6 TCP/IP概述
OSI和TCP/IP层模型功能描述
OSI各层主要功能
7 特定的业务/应用,提供人机界面
6 应用层和计算机格式之间的转换
5 组织应用进程之间的数据交换和同步

实现从信源端系统到信宿端系统的透明数 据传输
并非任何主机都实现所有的协议/应用。
具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统。
8 TCP/IP概述
使用TCP/IP协议进行信息传 输
系统A 用户程序 TCP/UDP
IP 网络接口层
用户数据 TCP/IP头 用户数据 IP头 TCP/IP头 用户数据 帧头 IP头 TCP/IP头 用户数据 帧尾
系统B 用户程序 TCP/UDP
IP和ICMP的主要特性
网际协议(IP)
-无连接的网络协议 -使用32位寻址,全球唯一(用打点的十进制记号来代表) -封装TCP或UDP分组 -向不同的网络提供公共的逻辑接口(分组的逻辑路由)
网际控制报文协议(ICMP)
-提供IP层的差错报告 -ICMP的差错都是路由器→信源主机模式 -提供拥塞控制功能 -提供路径控制功能

IP协议详解 (2)

IP协议详解 (2)

IP协议详解协议名称:IP协议详解一、引言IP(Internet Protocol)协议是互联网中最基础的协议之一,它负责在网络中传输数据包。

本协议详解将介绍IP协议的基本原理、数据格式、功能和应用场景等内容,以帮助读者全面了解和应用IP协议。

二、IP协议的基本原理1. IP协议的作用IP协议是一种无连接的协议,它负责将数据包从源主机传输到目标主机。

IP协议使用IP地址来标识主机和网络,通过路由选择算法来确定数据包传输的路径。

2. IP地址IP地址是一个32位的二进制数,通常用四个十进制数表示(例如192.168.0.1)。

IP地址分为网络部分和主机部分,网络部分用于标识网络,主机部分用于标识主机。

IP地址的分配由互联网管理机构负责。

3. IP数据包的封装IP协议将数据封装成数据包进行传输。

数据包包含首部和数据两个部分。

首部包含了源IP地址、目标IP地址、协议版本、数据包长度等信息。

数据部分则是传输的实际数据。

三、IP协议的数据格式1. IP首部格式IP首部的长度为20字节,包含以下字段:- 版本:协议版本号,用于标识IP协议的版本。

- 首部长度:首部长度的单位为4字节,用于标识IP首部的长度。

- 区分服务:用于标识数据包的优先级和服务质量要求。

- 总长度:数据包的总长度,包括首部和数据部分。

- 标识、标志和片偏移:用于分片和重组数据包。

- 生存时间:数据包在网络中的生存时间,用于防止数据包在网络中无限循环。

- 协议:指示数据包的上层协议类型。

- 首部校验和:用于检测IP首部的完整性。

- 源IP地址和目标IP地址:分别表示数据包的源主机和目标主机的IP地址。

2. IP数据包的分片和重组当数据包的长度超过网络的最大传输单元(MTU)时,IP协议会将数据包进行分片。

分片后的数据包在目标主机上会进行重组,以恢复原始的数据包。

四、IP协议的功能1. 路由选择IP协议使用路由选择算法来确定数据包传输的路径。

IP网络路由技术分析

IP网络路由技术分析

IP网络路由技术分析当前,IP网络规模日渐扩大,用户数量及相关资源最多,堪称现代网络的标准和主流。

IP子网借助路由设备实现互联构成IP网络。

在IP网络中,路由设备主要对路由进行寻找,并将IP分组对下一IP子网进行转发。

本文简述了IP 地址以及无类域间路由,浅析了路由选择技术,探究了IP网络路由技术发展趋势,以期为IP网络路由技术研究应用提供借鉴。

标签:IP网络;路由技术前言IP路由器在网络构建中占据着核心地位,对于网络架构以及实现业务功能发挥着基础性作用。

当前,IP路由技术的重点在于容量及能效。

芯片技术、集群技术以及背板技术有效提升了IP路由器容量。

同时,大数据以及云计算等技术及相关业务,对IP路由器的开放及可编程能力提出了更高的要求。

为适应时代需要,有必要深入分析IP网络路由技术发展现状,并科学预测IP网络路由技术发展趋势。

1.IP路由技术概述1.1 IP地址在IP网络中,IP地址为数据传输提供了依据,对IP网络中的一个连接进行了标识,一台主机可具备多个IP地址[1]。

(1)基本地址格式当前,IP网络主要对32位地址进行采用,并通过点分十进制对之进行表示。

Internet权力机构对网络地址进行统一分配,能在全球范围内保障网络地址具有唯一性。

各网络系统相应的管理员对主机地址进行分配。

为增强各种规模网络的灵活性,通常将IP地址空间分为以下五类地址,如下表1所示:(2)保留地址的分配将安全性级别以及用途作为划分依据,可将IP地址分为以下两类:一,公共地址。

通常,在Internet中对公共地址进行使用,且能对之进行随意访问。

二,私有地址。

通常,只在内部网络中对私有地址进行使用,并借助代理服务器实现与Internet的良好通信。

若机构及网络对Internet进行连入,必须对公用地址进行申请,但要对各类特殊情况,诸如网络安全以及内部实验等进行考虑,并将三个区域保留于IP地址中,将之作为私有地址。

若网络对保留地址进行使用,则仅能在网络内部实施通信,且不能互连其他网络。

路由器原理及常用的路由协议、路由算法

路由器原理及常用的路由协议、路由算法

路由器原理及常用的路由协议、 路由算法大家好,今天瑞哥给大家分享路由器原理及常用的路由协议、路由算法。

•1网络互连•1.1网桥互连的网络•1.2路由器互连网络•2路由原理•3路由协议• 3.1R IP路由协议• 3.2OSPF路由协议•33 B GP和BGP-4路由协议• 3.4路由表项的优先问题•4路由算法•5新一代路由器路由器工作在OSI模型中的第三层,即网络层。

路由器利用网络层定义的“逻辑“上的网络地址(即IP地址)来区别不同的网络,实现网络的互连和隔离,保持各个网络的独立性。

路由器不转发广播消息……近十年来,随着计算机网络规模的不断扩大,大型互联网络(如Internet)的迅猛发展,路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分,路由器也随之成为最重要的网络设备。

用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及,人们已经不满足千仅在本地网络上共享信息,而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。

而在目前的情况下,任何一个有一定规模的计算机网络(如企业网、校园网、智能大厦等),无论采用的路由器的分组转发的设计与实现均基于软件,在转发过程中对分组的处理要经过许多环节,转发过程复杂,使得分组转发的速率较慢。

另外,由千路由器是网络互连的关键设备,是网络与其它网络进行通信的一个“关口”,对其安全性有很高的要求,因此路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担,这样就使得路由器成为整个互联网上的瓶颈”。

传统的路由器在转发每一个分组时,都要进行一系列的复杂操作,包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。

这一系列的操作大大影响了路由器的性能与效率,降低了分组转发速率和转发的吞吐量,增加了CPU的负担。

而经过路由器的前后分组间的相关性很大,具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达,这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。

新一代路由器,如IP Switch、Tag Switch等,就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发,大大提高了路由器的性能与效率。

IP网络技术路由交换路由算法MPLS

IP网络技术路由交换路由算法MPLS
❖路由信息协议 RIP (Routing Information Protocol) 是内部网关协议 IGP 中最先得到 广泛使用的协议。
❖RIP 是一种分布式的、基于距离向量的路 由选择协议。
❖RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要 维护从它自己到其他每一个目的网络的距 离记录。
“距离”的定义
❖内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)
▪ 在一个自治系统内部使用的路由选择协议。 ▪ 目前这类路由选择协议使用得最多,如 RIP 和
OSPF 协议。
❖外部网关协议 EGP (External Gateway Protocol)
▪ 若源站和目的站处在不同的自治系统中,当数据 报传到一个自治系统的边界时,就需要使用一种 协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。 这样的协议就是外部网关协议 EGP。
❖实际的路由选择算法,应尽可能接近于理 想的算法。
❖路由选择是个非常复杂的问题
▪ 它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。
▪ 路由选择的环境往往是不断变化的,而这种变 化有时无法事先知道。
NJUPT 106
从路由算法的自适应性考虑
❖静态路由选择策略——即非自适应路由选 择,其特点是简单和开销较小,但不能及 时适应网络状态的变化。
这里要指出两点
NJUPT 106
❖互联网的早期 RFC 文档中未使用“路由器” 而是使用“网关”这一名词。但是在新的 RFC 文档中又使用了“路由器”这一名词。 应当把这两个术语当作同义词。
❖IGP 和 EGP 是协议类别的名称。但 RFC 在使用 EGP 这个名词时出现了一点混乱, 因为最早的一个外部网关协议的协议名字 正好也是 EGP。因此在遇到名词 EGP 时, 应弄清它是指旧的协议 EGP 还是指外部网 关协议 EGP 这个类别。

探析IP路由技术与RIP协议

探析IP路由技术与RIP协议

探析IP路由技术与RIP协议摘要:随着计算机网络规模的不断扩大和大型互联网络的迅猛发展,路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分,路由器也随之成为最重要的网络设备。

本文介绍了IP路由算法,分析了RIP路由协议的基本原理与处理过程。

关键词:路由技术算法RIP1、IP路由算法IP路由算法可分为以下几种:静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。

链路状态算法发送路由信息到互联网上所有的结点,然而对于每个路由器,仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。

距离向量算法则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息,但仅发送到邻近结点上。

从本质上来说,链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处,而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。

由于链路状态算法收敛更快,因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。

但另一方面,链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间,因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。

除了这些区别,两种算法在大多数环境下都能很好地运行。

路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。

复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由,通过一定的加权运算,将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中,作为寻径的标准。

2、RIP路由协议的原理分析RIP是基于距离矢量的路由协议。

运行RIP的路由器维持一个到网络中可能目的地的路由表,路由表包含目的地址和开销等信息。

具体的说,RIP协议主要包括以下几个方面的内容。

2.1计算距离矢量距离矢量路由协议利用度量来跟踪它和所有已知目的地间的距离。

这种距离信息使路由器可以找出到位于非近邻独立系统中的目的地最有效的下一跳。

在RFC-1058中,有一个唯一的距离矢量单位,即跳数。

在RIP中默认的跳数度量被置为1,这些距离度量用来构造路由表。

路由表识别出数据包,以最小开销到达目的地所要采取的下一跳。

IP路由基础知识详解

IP路由基础知识详解
Router A
IGRP Administrative Distance=100
Router B
RIP Administrative Distance=120
E Router C Router D
常用协议的管理距离
路由源 直接相连的端口 静态路由 EIGRP IGRP 默认值 0 1 90 100
19.168.1.0 SO
Network
A 172.16.1.1 172.16.1.2
B B
配置静态路由
Router(config)#ip route network [mask] {address | interface}[distance] [permanent]
定义一个到IP目标网络或子网的路径
C:\>route print
主机路由表内容
IPv4 Route Table =============================================================== Interface List 0x1 ........................... MS TCP Loopback interface 0x10003 ...00 0a eb a2 02 88 ...... TP-LINK 11G Wireless Adapter 0x10004 ...00 e0 18 55 55 7d ...... HP NetServer 10/100TX PCI LAN Adapter =============================================================== =============================================================== Active Routes: Network Destination Netmask Gateway Interface Metric 0.0.0.0 0.0.0.0 100.100.109.254 100.100.109.252 30 100.100.109.0 255.255.255.0 100.100.109.252 100.100.109.252 30 100.100.109.252 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 30 100.255.255.255 255.255.255.255 100.100.109.252 100.100.109.252 30 127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1 224.0.0.0 240.0.0.0 100.100.109.252 100.100.109.252 30 255.255.255.255 255.255.255.255 100.100.109.252 100.100.109.252 1 Default Gateway: 100.100.109.254 ===============================================================

IP网络技术基础学习总结

IP网络技术基础学习总结

IP技术学习总结一、IP交换分组交换的特点:1、存储与转发并行,减少延时;2、固定大小(长度),简化管理;3、减少出错几率;二、网络体系结构协议:网络中约定好的传播数据必须遵循的规则。

即,规定了数据的格式和有关同步问题。

三、TCP/IP结构•数据终端设备(data terminal equipment, DTE) 和数据通信设备(data communication equipment , DCE),DCE一般位于服务商侧,DTE是附属设备;DTE通常使用modem 或CSU/DSU( channel service unit/ data service unit) 得到服务五、子网技术目的:两级IP地址(网络号、主机号)不够灵活,而且利用率太低;思路:对用户很多物理网络的单位,可将所属的物理网络划分为多个子网;子网是单位内部的事情,对外依然是个没有划分子网的网络。

方法:从网络的主机号中借用若干比特作为子网号;外网给本单位主机的IP数据包依然根据IP数据包中的目的网络号找到本单位路由器,路由器再根据网络号和子网号找到目的子网,将IP数据包给对应的主机。

六、IP路由协议路由选择:寻找一条将分组从信源机转发至信宿机的过程;IGP:内部网关协议EGP:外部网关协议OSPF:Open Shortest Path First开放式最短路径优先IGMP:Internet Group Management Protocol 组管理协议七、传输层网络技术主要包括TCP/UDP两类协议,并且两类协议都是使用端口与上层的应用进程进行通信。

端口:端口是一种抽象的软件结构,包括一些数据结构和I/O缓冲区,分为熟知端口(0-1255)和自由端口。

八、二层交换机的工作原理:(72页)存储转发:地址学习:包过滤:VLAN Trunk (VLAN也是基于Layer2的)九、交换机通过采用与网桥一样的工作方式,根据数据包的第二层目的MAC地址来转发数据帧;集线器属于OSI的第一层物理层设备,以一种广播方式工作;交换机是属于OSI的第二层数据链路层设备;十、VLAN划分(业务vlan和管理vlan)业务VLAN:太多数vlan属于业务VLAN,所有数据只在本vlan中传输;管理vlan: 除了可以传送传输业务VLAN的信息外,还包括用udp传送的trunk,native vlan,设管理vlan ip(以便可以telnet进去),所有业务vlan都是打标封装的,只有管理vlan是不打标封装的;2)VLAN协议GVRP(所有支持GVRP 特性的交换机能够接收来自其他交换机的VLAN 注册信息,并动态更新本地的VLAN 注册信息)是保持和自己相连的设备的VLAN信息的透传(部分未用到的VLAN不进行添加),VTP是域(有相同域名的交换机)内所有的VLAN 信息都学习,所有域内交换机上的VLAN 信息是一致的。

路由基础知识详解

路由基础知识详解

路由(Routing )从源头到目标的路径不同网络间的转发过程类似火车路由表(Routing Table )路由信息的集合路由的依据类似时刻表路由器(Router )具有路由功能、维护路由表的设备类似火车站默认网关(Default Gateway )通常是路由设备的接口IP 地址类似火车站的地址•关键术语:路由过程图解:路由基础•••路由过程图解:•收到数据包查看目标IP 地址•在路由表中选择最佳路径•维护路由表•路由器的工作内容:display ip routing-table 查看路由表•路由表解析:•目的地址Destination用来标识IP包的目标地址或目标网络。

掩码Mask 在路由表中网络掩码也具有重要的意义选择最佳路由的重要判断依据(最长匹配原则)下一跳NextHop指明IP包所经由的下一个路由器的接口地址出接口Interface指明IP包将从该路由器的哪个接口转发出去协议Protocol路由的来源、学习方式优先级Preference 比较不同路由来源到达相同目标网络的优先级越低越优先度量值Cost 比较相同路由来源到达相同目标网络的不同路径的优先级越低越优先•••同一个路由来源,当达到同一个目标网络有几条相同度量值的路由时,这些路由都会被加入到路由表中, 数据包会在这几个链路上进行负载分担。

•等价路由(ECMP, Equal Cost Multi -Path):最长匹配原则:最终数据包匹配最佳路由的算法•直连路由路由器接口上的网络(只要接口配置了IP 地址并且开启)静态路由管理员手工添加的网络动态路由路由器之间动态学习到的网络•路由表的形成、路由的来源:••技术背景:如果只有直连路由,那么就只能到达直连的网络而无法到达远程网络。

静态路由•配置简单、开销小;•通过手动配置进行添加和维护;•无法根据拓扑的变化进行动态的响应;•适用于组网规模较小的场景,如果网络规模较大,则配置及维护的成本就会很高;•在大型的网络中,往往采用动、静态路由结合的方式进行部署。

路由协议基础知识

路由协议基础知识

随着计算机网络规模的不断扩大,像(Internet)这样的大型互联网络迅猛发展,互联网的影响已经深入人们的日常工作与生活,认识和理解网络对很多人来说已是必然性的了。

要理解网络领域的知识,就必须从理解网络的要诀问题开始,网络发展至今,路由技术已然成为网络技术中的关键部分,而理解好路由协议的概念和工作原理,是学习网络知识最基本的先决条件,这对以后的学习也会有很大的帮助。

本文旨在对路由协议基础知识的概述,在了解路由协议之前,我们先来简单了解一下路由的原理。

在互联网中,当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,直接把IP分组送到网络上,对方就能收到。

而要送给不同IP于网上的主机时,它要选择一个能到达目的子网上的路由器,把IP分组送给该路由器,由路由器负责把IP分组送到目的地。

如果没有找到这样的路由器,主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关(defaultgateway)”的路由器上。

“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数,它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。

目前的TCP/IP网络,全部是通过路由器互连起来的,Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。

在这种以路由为基础的网络中,路由器不仅负责对IP分组的转发,还要负责与别的路由器进行联络,共同确定网络中的路由选择和维护路由表。

这就涉及路由动作的两个基本动作:路径选择和数据转发。

路径选择即判定到达目的地的最佳路线,由路由选择算法来实现。

数据转发即沿行径好的最佳路径传送信息分组。

他们分别有各自的协议——路由选择协议(routingprotocol)和路由转发协议(ruotedprotocol)。

路由选择协议:路由选择算法通过将收集到的不同信息填入路由表中,让路由器根据路由表了解到目的网络与下一站(nexthop)的关系。

路由表通过互通信息机进行更新维护来正确反映网络的拓扑变化,并由路由器根据量度来决定最佳路径。

网络路由技术中的MPLS协议详解(系列一)

网络路由技术中的MPLS协议详解(系列一)

网络路由技术中的MPLS协议详解引子:现在的互联网已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,而互联网的高速稳定运行离不开网络路由技术的支持。

网络路由技术中的MPLS(Multi-Protocol Label Switching)协议作为一种传输协议,被广泛应用于现代网络中。

本文将详细介绍MPLS协议的原理、功能和应用。

第一部分:MPLS协议的原理MPLS协议是一种基于封装的转发技术,在网络层次结构中,使用标签(Label)来进行数据传输。

标签相当于一个数据包的唯一识别码,它在传输过程中指导数据包的转发路径。

MPLS协议通过将IP数据包封装为带有标签的数据包来实现数据传输。

MPLS协议的核心原理是将数据包的转发过程由传统的基于IP地址的查找方式改为基于标签的查找方式。

传统的路由转发需要在每个路由器中进行IP地址的查找和匹配,而MPLS协议只需根据标签进行转发,大大提高了转发效率和网络性能。

第二部分:MPLS协议的功能1. 路由控制MPLS协议能够根据网络管理员设定的路由策略,根据标签的信息来选择最佳的转发路径。

这种路由控制方式使得网络管理员能够更加灵活地管理和控制数据包的传输路径。

2. 服务质量保证MPLS协议能够为不同类型的数据包分配不同的优先级,从而实现对不同数据流的服务质量保证。

例如,对实时性要求高的数据流(如视频流)可以分配更高的优先级,以保证其在传输过程中的稳定性和及时性。

3. 虚拟专用网络(VPN)支持MPLS协议可以实现虚拟专用网络的搭建,使得不同地区或不同机构之间的网络可以相互隔离,实现安全的数据传输。

通过MPLS协议,网络管理员可以为不同的VPN分配不同的标签,确保数据在不同VPN 之间的独立传输。

第三部分:MPLS协议的应用1. 提供商骨干网络MPLS协议被广泛应用于网络运营商的骨干网络中,它可以提高网络运营商的网络容量和稳定性,实现大规模数据传输。

2. 数据中心间互联在大型数据中心中,MPLS协议可以用于连接不同的数据中心,实现数据的快速传输和共享。

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IP Header
Protocol Number
Packet Payload
TCP Header
Port No.
Segment Payload
C R C
BGP is an advanced distance vector routing protocol
• Relies on TCP for reliable session management
• Designed to scale to huge internetworks (for example, the Internet)
30
BGP in IP Packets
6—TCP 17— UDP Frame Header
Frame Payload
179—BGP 23— Telnet 25— SMTP
• Uses TCP port number 179
31
Tables
IGP Routing Protocol
BGP Routing Protocol
IP
BGP
• BGP has its own table, in addition to the IP routing table
• Information can be exchanged between the two tables
24
Drawbacks to Link-State Routing Protocols
• Initial discovery may cause flooding. • Memory- and processor-intensive.
25
距离矢量VS链路状态
距离矢量路由协议: share information locally
路由协议基础
内容
路由协议基本介绍
静态路由协议及 动态路由协议 路由协议nter + network
路由器( router ):
路由协议 :
route + er
routing protocol
3
概念
地址 AS
: 10.10.10.10 /24 : Autonomous system
路由表: 10.10.10.0/24 via 10.10.9.1
4
What Is Routing?
To route, a router needs to do the following: • Know the destination address • Identify the sources it can learn from • Discover possible routes • Select the best route • Maintain and verify routing information
use a distributed route calculation
链路状态路由协议: information distributed unchanged ;
each router perform a local best-path calculation
26
BGP协议
Border Gateway Protocol 广泛应用于目前Internet上 路径矢量 IBGP ,EBGP 路由对等体 策略
• Neighbors should be directly connected
35
Policy-Based Routing
• BGP allows administrators to define policies, or rules, for how data will flow through the autonomous systems
32
Peers = Neighbors
Neighbors
AS 65500
B C
Neighbors A
AS 65000
• Any two routers that have formed a TCP connection in order to exchange BGP routing information are called peers or neighbors
所有路由器会通过一种被称 为刷新( Flooding )的方法 来交换链路状态数据。
路由协议收敛以后,所有的 路由器会根据其各自的链路 状态信息数据库计算出各自 的路由表。
18
相关内容
SPF算法 层次结构 Metric
19
典型协议
OSPF IS-IS
20
Link-State Routing Protocols
BGP
B
C
AS 64520
A
BGP AS 65250
F
AS 65500
BGP
D
E
• BGP is used between autonomous systems • Guarantees exchange of loop-free routing information
29
BGP Characteristics
8
Static Routes
• Configure unidirectional static routes to and from a stub network to allow communications to occur.
9
Static Route Example
• This is a unidirectional route. You must have a route configured in the opposite direction.
5
What Is Routing? (Cont.)
• Routers must learn destinations that are not directly connected.
6
路由
Static Default Dynamic (1) 信息的传播 (2) 路由的计算
7
Identifying Static and Dynamic Routes
34
External BGP
IBGP Neighbors
AS 65500
B C
EBGP Neighbors
A
AS 65000
• When BGP neighbors belong to different autonomous systems it is called external BGP (EBGP)
Static Route
• Uses a route that a network administrator enters into the router manually
Dynamic Route
• Uses a route that a network routing protocol adjusts automatically for topology or traffic changes
BGP is a distance vector protocol with enhancements:
• Reliable updates—BGP runs on top of TCP (port 179) • Incremental, triggered updates only • Periodic keepalives to verify TCP connectivity • Rich metrics (called path vectors or attributes)
36
BGP Attributes
BGP attributes include:
• AS-path
• Next-hop • Local preference • Multi-exit discriminator (MED) • Origin
27
Autonomous Systems
IGPs: RIP, IGRP, OSPF, EIGRP EGPs: BGP
Autonomous System 65000 Autonomous System 65500 • An autonomous system (AS) is a collection of networks under a single technical administration
按作用原理分:
距离矢量: distance vector 链路状态: link - state
12
Autonomous Systems: Interior or Exterior Routing Protocols
• An autonomous system is a collection of networks under a common administrative domain. • IGPs operate within an autonomous system.
• IGPs operate within an autonomous system • EGPs connect different autonomous systems
28
BGP Is Used Between Autonomous Systems
• Routing Table Prefixes AS 020501 104,027B 65000
After initial flood, pass small event-triggered link-state updates to all other routers
21
Link-State Network Hierarchy Example
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