路由选择协议

第13-15章路由选择协议•路由选择就是要解决IP分组的转发问题，即找出下一跳地址。•路由器基于——表实现IP分组转发。主要内容路由选择技术分类寻址路由表无分类域间路由选择（CIDR）内部和外部路由协议1路由选择技术下一跳路由选择特定网络路由选择默认路由选择特定主机路由选择Net8主机ANet1Net2Net4Net3Net5Net7主机B主机D主机CNet6R7R1R2R4R3R5R6直接交付——间接交付直接交付发生在什么情况下（2种情况）？如何判断？间接交付一般发生在什么设备之间？如何找到下一个路由器地址？下一跳路由选择在路由表中并不需要保留从源站到目的站的完整路由，而只需要保留转发的下一个路由器地址。主机A路由表下一跳目的站R1R1下一跳R1目的站下一跳R1主机A路由表目的站下一跳R1主机B目的站下一跳主机BR1目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机BR4路由表R6目的站下一跳主机BR6路由表-目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR4路由表R6目的站下一跳主机BR6路由表-目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR4路由表R6目的站下一跳主机BR6路由表-目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR4路由表R6目的站下一跳主机BR6路由表-目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR4路由表R6目的站下一跳主机BR6路由表-目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机BR4路由表R6目的站下一跳主机BR6路由表-目的站下一跳主机BR2路由表R4目的站下一跳主机B主机A路由表R1目的站下一跳主机BR1路由表R2目的站下一跳主机B特定网络路由选择在路由表中并不需要为每一个目的站主机保留一个路由表项，而只需对目的网络保留一个路由表项。R4路由表R6目的站下一跳Net7R6路由表-目的站下一跳Net7R2路由表R4目的站下一跳Net7主机A路由表R1目的站下一跳Net7R1路由表R2目的站下一跳Net7默认路由选择在主机的路由表中可以不必列出整个互联网中所有网络的路由表项，仅需使用一个网络地址为0.0.0.0的默认路由表项表示这些剩余的互联网路由表项。下表为主机A的路由表中的默认路由选项。目的网络下一跳Net8R70.0.0.0R1特定主机路由选择在特定主机路由选择中，路由表中给出的是主机的路由表项，而不是目标网络的路由表项。在检查路由或提供安全措施等的一些特殊情况下，特定主机路由选择就是一种很好的选择。R1的路由表目的网络下一跳主机BR2Net4R2Net5R3…………2分类寻址路由表路由表表项路由选择流程路由表表项目的网络掩码下一跳地址接口度量168.10.0.0255.255.0.0195.11.20.0f010…………………………路由表结构:Windows路由表路由器中的路由表network(目的网络)mask(掩码)via(下一跳)interface(接口)metric(度量)127.0.0.1255.0.0.0127.0.0.1loopback0192.168.10.0255.255.255.0192.168.10.4f00198.16.21.16255.255.255.255120.96.5.18f13…………………………路由选择流程从被转发的IP分组首部中提取目的IP地址D。判断直接交付路由表项。否则就是间接交付，执行3)。判断特定主机路由表项。若路由表中有目的地址为D的特定主机地址，则将分组传送给该路由表项所指明的下一跳地址，完成分组转发；否则，执行4)。判断特定网络路由表项。对每一条路由表项：用子网掩码和D逐比特相“与”，若结果与本路由表项中的目的网络地址相同，则将分组传送给该路由表项指明的下一跳地址，完成分组转发；否则，执行5)。判断默认路由表项。若路由表中有一个默认路由表项，则将分组传送给该路由表项指明的下一跳地址，完成分组转发；否则，执行6)。报告转发分组出错。例:如图，按照所给R1路由表的情况，试根据以下接收分组的情况，计算分组的下一跳地址（转发地址）。1）R1收到一个目的地址为194.25.16.8的IP分组；2）R1收到一个目的地址为192.12.10.200的IP分组；3）R1收到一个目的地址为200.100.10.100的IP分组；目的地址掩码下一跳接口度量120.0.0.0255.0.0.0-F00192.12.10.160255.255.255.224-F20192.12.10.192255.255.255.224-F10…………………………198.16.21.16255.255.255.255120.96.5.18F01194.25.16.0255.255.255.0120.63.1.5F01198.16.21.0255.255.255.0120.96.5.18F010.0.0.00.0.0.0120.68.10.22F00120.0.0.0192.12.10.160192.12.10.192194.25.16.0198.16.21.0f1192.12.10.193R1R2默认路由器R4R5Internetf0120.69.11.20192.12.10.161f2120.68.10.22120.63.1.5194.25.160.0120.96.5.18198.16.21.15198.16.21.163无分类域间路由选择（CIDR）CIDR的基本思想是：适当分配多个合适的IP地址，使得这些地址能够进行聚合，减少这些地址在路由表中的表项数。举例:把下面的4个C类网络地址，实现地址聚合。200.41.24.0200.41.25.0200.41.26.0200.41.27.0点分十进制地址二进制地址掩码长度（比特）200.41.24.011001000001010010001100000000000/24200.41.25.011001000001010010001100100000000/24200.41.26.011001000001010010001101000000000/24200.41.27.011001000001010010001101100000000/24200.41.24.011001000001010010001100000000000/22举例——地址聚合200.41.24.0/24200.41.25.0/24200.41.26.0/24200.41.27.0/24InternetR1R2200.41.24.0200.41.25.0200.41.26.0200.41.27.0……目的网络地址子网掩码下一跳255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0…………………R1的路由表200.41.24.0……………………目的网络地址子网掩码下一跳255.255.255.192…………………………………R2的路由表255.255.252.04内部和外部路由协议因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统（AutonomousSystem，简称AS）。一个AS通常代表一个独立的组织机构，同时，一个AS是由若干个路由器组成的一个互联网络，并由本组织机构内的管理员进行管理，有权决定在本AS内所采用的路由选择协议。H1H2R1R2R3AS100AS200AS300IGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP内部网关协议（IGP）外部网关协议（EGP）内部网关协议（IGP）理想的路由选择算法正确性和完整性。简单性。自适应性。稳定性。公平性。最佳性。路由信息协议(RIP)路由信息协议（RoutingInformationProtocol，简称RIP）是在同一个自治系统内路由器之间传送路由的最常用协议。RIP是一个基于距离向量路由选择的协议。RIP协议工作原理互联网中的每一个路由器保留一个路由表，路由表由多个路由表项构成，每一个表项表示到达一个目的网络的路由。一个互联网拓扑Net1ABCDENet2Net3Net4Net5Net6初始状态路由表Net1-1Net4-1Net1-1Net2-1Net5-1Net2-1Net3-1Net3-1Net4-1Net5-1Net6-1Net1ABCDENet2Net3Net4Net5Net6各路由器的最终路由表Net1--1Net2B2Net3D2Net4--1Net5B2Net6B3Net1--1Net2--1Net3C2Net4A2Net5--1Net6E2Net1B2Net2--1Net3--1Net4D2Net5B2Net6B3Net1A2Net2C2Net3--1Net4--1Net5A3Net6A4Net1B2Net2B2Net3B3Net4B3Net5--1Net6--1Net1ABCDENet2Net3Net4Net5Net6RIP的特点RIP协议适用于小型网络。RIP协议是基于距离向量路由选择的协议。不能保证所选择的是最快的路径。RIP协议定期更新路由表。RIPv1协议是一个有类别路由协议，在RIPv1报文中不传送掩码地址。RIPv2协议是一个无类别路由协议。RIPv1报文格式8比特8比特16比特命令版本全0地址族标识全0IP地址全0全0距离……地址族标识全0IP地址全0全0距离RIP协议的局限性Net1Net3R1R2R3Net2增加一个网络Net1R1路由表R2路由表R3路由表目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离初始Net1-16Net1-16Net1-161次交换Net1-1Net1-16Net1-162次交换Net1-1Net1-2Net1-163次交换Net1-1Net1R12Net1R23RIP协议的局限性删除一个网络Net1Net1Net3R1R2R3Net2删除网络Net1后路由表的变化R1路由表R2路由表R3路由表目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离目的网络下一跳距离初始Net1-1Net1R12Net1R231次交换Net1-16Net1R12Net1R232次交换Net1R23Net1R12Net1R233次交换Net1R23Net1R14Net1R234次交换Net1R25Net1R14Net1R255次交换Net1R25Net1R16Net1R25……………………………………16次交换Net1-16Net1-16Net1-16RIPv2协议8比特8比特16比特命令版本全0地址族标识路由标记IP地址子网掩码下一跳度量……地址族标识路由标记IP地址子网掩码下一跳度量开放最短路径优先协议(OSPF)开放最短路径优先（OpenShortestPathFirst,简称OSPF）是目前流行的另一种内部路由选择协议。它是基于开放标准的链路状态路由选择协议.自治系统中的区域区域0（主干）区域1区域2区域边界路由器netnetnet自治系统(AS)自治系统边界路由器到其它自治系统netnetnetnet主干路由器区域边界路由器内部路由器链路状态路由选择基本步骤：最短路径优先算法：1）发现邻站及其网络地址；2）测量到各邻站的成本；3）把测量得到的链路状态信息组装成一个分组，采用泛洪法发送到所有路由器，并以此类推。4）每一个路由器根据收到的分组构建链路状态数据库，得到本区域的拓扑结构。5）根据链路状态数据库，采用最短路