寻址与路由器技术

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5.1 距离矢量路由 5.2 链路状态路由 5.3 MAC广播的生成树 5.4 路由查找算法 5.5 标签交换路由
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VC D(V) = 2 NF SN 10
VC D(V) = 3 NB SN 11
E A
F
B VC D(V) =2 ND SN 11
移动路线 C
C
D VC D(V) = 1 NC SN 11
3) 选取根端口 L2至根成本最小的端口
4) 确定指定端口 L1经该口至根最小的端口
1951－
Perlman R. An algorithm for distributed computation of a spanning tree in an extended LAN[C]. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 1985, 15(4): 44-53.
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192.168.5.1/24 192.168.102.0 192.168.5.1/24
D0 VC S 192.168.5.1/24
E
3
1
2 6
F 1
A
4
B D1 0
VF C
S 192.168.5.1/24
C 192.168.103.0
1
3
D
D1 0 VD C S 192.168.5.1/24
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5.1 距离矢量路由 5.2 链路状态路由 5.3 MAC广播的生成树 5.4 路由查找算法 5.5 标签交换路由
控制平面:
路由协议(RIP, OSPF, BGP) 控制路由表
或MAC frames
Forwarding functions
数据平面:
入口分组经路由表查找 再转发至出口
或MAC frames
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192.168.102.0
V 192.168.5.1/24
D(V) = 1
N 192.168.102.1
E
3
1
C
192.168.5.1/24
2
F
6
A
4
V 192.168.5.1/24 D(V) = 2+1 N 192.168.102.1
1 192.168.102.1
V 192.168.5.1/24 D(V) = infinite
1
2 6
F 1
A
4
B V 192.168.5.1/24
D(V) = 0 + 1
N 192.168.102.1
C
192.168.5.1/24
1 192.168.103.1
3
D
V 192.168.5.1/24 D(V) = 0 + 1 N 192.168.103.1
10
192.168.102.0
E 2 A
31
E
C
F
D A
B
源自C的LSA消息总数为8条
30
1）连接2跳邻接节点最多的单跳邻居
E
C
F
D A
B 2）删除已选的MPR及对应的2跳邻接节点
3）重复1）和2），甚至所有2跳节点全部删除
32
MID：multiple interface declaration TC：Topology Control
5.1 距离矢量路由 5.2 链路状态路由 5.3 MAC广播的生成树 5.4 路由查找算法 5.5 标签交换路由
E
3
1
C
192.168.5.1/24
2
F
6
A
4
V 192.168.5.1/24 D(V) = 2+1 N 192.168.102.1
1 192.168.102.1
V 192.168.5.1/24 D(V) = infinite
1
N 192.168.5.1
3
D
B V 192.168.5.1/24 D(V) = 1+1
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struct Node { Node *left; Node *right; int32 portIndex;
} **root;
struct IPPref { int8 len; int32 addr;
};
Insert(Node **r, int port, IPPref pref, int of = 0) { if (*r == NULL) *r = new Node(0,0,-1); if (offset >= pref.len) (*r)->portIndex = port; else { if ( (pref.addr << of) >> (32-of) ) r = &((*r)->right); else r = &((*r)->left); Insert(r, port, pref, ++of); }
dvw
link cost (dvw = infinity if (v,w) E, dvv = 0)
s
source node.
Output: Dn
cost of the least-cost path from node s to node n
M = {s}; for each n M
Dn = dsn; while (M all nodes) do
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192.168.5.1/24
D0 VC S 192.168.5.1/24
E
3
2 192.168.105.1
A
6 4
S 192.168.5.1/24
D1 0 VF C D1 0 VD C
1 F
1
B
C 1
3
D
A收集到全部的链路状态信息
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Input: Graph (N,E) with
N
the set of nodes and E N × N the set of edges
1
2
3
4
Bellman–Ford算法
◦ 对加权有向图，计算源点去往一组(即 vector)其他点最短距离和路径；
◦ 存在负权回路时，无法解算完成；
◦ 存在无穷计数 (count-to-infinity)问题； ◦ RIP(v1,v2)和IGRP采用。
Richard Bellman
Lester Ford, Jr. Bellman, Richard. On a routing problem. Quart. Appl. Math. ,1958, 16:87–90.
F
1 4
B
t5=1+3+1+3+2=10 …
C 1
3
D
[Prob] 如何阻断广播回路?
39
Alice
192.168.5.3
E
3
1
2 6
F 1
A
4
B
Bob
192.168.5.2
C
1
t1=1
t2= 1+1+3
3
D
广播永远不终止
38
40
1) L2之间通过HELLO消息 通告ID、成本和链路ID
2) 选取根 ID最小者自动选出
41
Bob
Alice
192.168.5.3
E
3
1
2 6
F 1
A
4
B
C 1
3
D
规则：非根L2设备转发Hello消息， 并附加至根的成本
A作为根发出的Hello被F转发给C
43
Alice
Bob
E
3
1
2 6
F 1
A
4
B
C 1
3
D
规则：不为根的L2设备不再 发送Hello消息
所以，F不以根发送Hello
42
V 192.168.5.1/24
D(V) = 1
N 192.168.102.1
3
1
C
192.168.5.1/24
F
1
V 192.168.5.1/24
6
192.168.102.1
D(V) = infinite
1
N 192.168.5.1
3
D
4
B
12
V 192.168.5.1/24
D(V) = 1
N 192.168.102.1
E
3
1
2 6
F 1
A
4
B
C 1
3
D
192.168.5.2
网络中间L2交换机 1）以广播方式，效率极低/可扩展性极差 2）以单播方式，要求学习并相互交换转发MAC地址 3）端站点，一定要询问到特定IP地址对应的MAC地址
37
Alice
192.168.5.3
Bob
192.168.5.2
E
3
1
2 6
A
t1=1+6=7 t2=1+3+5=9 t3=1+3+4=8 t4=1+1+4=6
33
34
Bob B(ob) 与 A(lice) 通过 IP 分组互通
Alice
E
3
1
2 6
F 1
A
4
B
C 1
3
D
192.168.5.3
网络中间L2交换机 1）以广播方式，效率极低/可扩展性极差
192.168.5.2
35
36
Alice
192.168.5.3
Bob B(ob) 与 A(lice) 通过 IP 分组互通