动态路由协议概述

4
11.1.0.
RTB
E1/00
S0/0
11.2.0.
S0/0 0 RTA
S1/0
RTC
11.3.0.0
S0/0
Routing Table 目标网络 接口 权值 11.2.0.0 S0/0 0 11.3.0.0 S1/0 0 11.4.0.0 S1/0 3 11.1.0.0 S0/0 1
E1/0
Routing Table
关注
距离（metric）、方向
链路的状态（LSA）
路由更新
一定的时间间隔、完整的路由 表
增量更新
优点
配置简单，占用较少的内存和 CPU处理时间
更大的扩展性和快速收敛性， 节省相邻路由器之间的链路 带宽
缺点
扩展性较差，如RIP最大跳数 耗费更多的路由器内存和处
不能超过16跳
理能力
距离矢量路由算法
Distance Vector（D-V）算法的数学模型： ➢ 如果i，j两个节点是直连的，定义d(i,j)表示i到j之 间的距离。 ➢ 定义d(i,j)表示非直连的两个节点i和j之间的最短距 离，则d(i,j) = min {d(i,k)+d(k,j)} 其中k表示所有的与节点i直接相连的节点
➢ 通过LSDB，每个路由器使用最短路径优先算
法计算出以自己为根、有向图中其它端点为叶子
的最短路径树。
➢A 最短路10径树给B出了到自治系统中A每一个目的 B
地的路1由。 1
1
1
C
C
48
最短路径树算法
48
D
D
路由协议之间的互操作
每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由
➢ 自己已知的路由是指在某个接口上运行了该种路由协议，或 者在路由表中的本路由协议发现的路由。
常用的：RIP、OSPF、ISIS、BGP
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动态路由协议在协议栈中的位置
ＢＧＰ
ＲＩＰ
ＯＳＰＦ
ＴＣＰ
ＵＤＰ
ＩＰ
Ｒａｗ ＩＰ
链路层
物理层
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什么是自治系统（AS）？
一组路由器的集合（同一技术管理机构+同一组路由策略 ）
唯一的自治系统编号 自治系统的编号范围是1~65535，65412~65535专用组
路动由态路协由议协的议基是本做原什么理的？
➢ 计算路由。计算本地路由器到网络中其它网段的路由。
如何做到这一点？
➢ 每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器，由 于大家都这样做，最终每台路由器都会收到网络中所有的路由 信息，然后运行某种算法，计算出最终的路由。（实际上需要 计算的是该条路由的下一跳和花费）。
11.4.0.0 值1
权
11.4.0. 0
目标网络 11.3.0.0 11.4.0.0 11.2.0.0 11.1.0.0
接口 S0/0 E1/0 S0/0 S0/0
权值 0 2 1 2
链路状态算法
➢ 链路状态算法区别于早先的路由协议使用的距离矢量算法。 ➢ 链路状态算法计算路由是以本路由器周边网络的拓扑结构为 基础的，每台路由器将自己周边的网络拓扑描述出来，传递给其 它所有的路由器。 ➢ 每个路由器通过泛洪链路状态通告（LSA）向外发布本地链路 状态信息（例如可用的端口，可达的邻居以及相邻的网段等）
如果需要知道其它的路由，需要进行引入（ importroute ）操作
➢ 最经常使用的是引入静态路由和直接路由。有时也需要引入 其它路由协议的路由。
➢ 引入路由的含义是指：在本路由器的路由表中查询，如果发 现要引入的路由（如static），则作为自己已知的路由发布出 去。
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正衡确性量路由协议的一些性能指标
i
k 。。。 K+
j
N
距离矢量协议拓扑变化
拓扑变 化引起 路由表 的更新
RTB
向RTA 传送更 新的路 由表
更新路由表
RTA
更新路由表
距离矢量路由示例
Routing Table
目标网络 接口 权值
11.1.0.0 E1/0
0
11.2.0.0 S0/0
0
11.3.0.0 S0/0
1
11.4.0.0 S0/0
AS 200 B
F
C
D AS 100
A E
AS 300
ＩＧＰ＆ＥＧＰ
ＡＳ１００
外部网关协议（ＥＧＰ）
ＢＧＰ
ＡＳ２００
内部网关协议（ＩＧＰ） RIP OSPF IS-IS 、、、
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按寻径算法划分
距离矢量协议 链路状态协议
RIP
OSPF
BGP
IS-IS
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距离矢量协议
链路状态协议（最短路 径优先算法）
我们的问题
路由是如何计算出来的？ 计算路由的方法有哪些？ 动态路由协议能解决什么问题？ IP RAN中用到哪些动态路由协议？
课程目标
了解动态路由协议原理 了解AS、IGP、EGP的概念 了解距离矢量路由协议 了解链路状态路由协议
课程目录
动态路由协议原理 IGP、EGP 距离矢量路由协议 链路状态路由协议
链路状态算法（续）
➢ LSDB通过描述一个带权的有向图来描述网络Biblioteka Baidu拓扑结构；
➢ 有向图中的端点由路由器和网段组成，有向
线L段S的DB权表示链路开销（是路由器A相关端1口0 的出 B
RT端A生口成开的销L）SA。
1
1
RTB生成的LSA
C
RTC生成的LSA
等同于
48
RTD生成的LSA
D
链路状态算法（续）
综合性
BGP
能
IS-
OSP
IS
F
RIP RIP 2
1
有路由环路问
题
无路由环路问 题
Page 19
练习
距离矢量 协议
链路状态协议
RIP OSPF ISIS BGP
IGP
EGP
小结
路由协议原理 IGP、EGP 距离矢量协议 最短路径协议
– 能够正确找到最优的路由，且无自环。 快收敛
– 当网络的拓朴结构发生变化之后，能够迅速在自治系统中作相应 的路由改变。
低开销 – 协议自身的开销（内存、CPU、网络带宽）最小。
安全性 – 协议自身不易受攻击，有安全机制。
普适性 – 适应各种拓朴结构和规模的网络。
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现有路由协议的性能比较
链路状态算法（续）
➢ 每一个路由器都通过收集其它路由器发布的
链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告，
形成一个链路状态数据库（LSDB）。LSDB描述了
路由域1内0M详细的网络拓扑图。
LSDB
RTA
RTB
RTA生成的LSA
RTC 2.048 M
RTD
泛洪LSA
RTB生成的LSA RTC生成的LSA RTD生成的LSA