【计算机网络】第四章 网络层（6）
九．Internet路由
1. AS内部路由协议（IGP）
（1）路由信息协议：RIP
（2）开放最短路径优先：OSPF
（3）内部网关路由协议：IGRP（Cisco私有协议）
2. RIP协议
（1）距离向量路由算法
·距离度量：跳步数（max = 15 hops），每条链路一个跳步
·每隔30秒，邻居之间交换一次DV，称为通告
·每次通告最多有25个目的子网（IP地址形式）
（2）举例
（3）链路失效
·180秒没有收到通告，判断经过该邻居的路由不可用
·重新计算路由并通告，如果转发表改变，邻居依次向外发送通告
·可能发生无穷计数问题，用毒性逆转技术预防乒乓环路
（4）实现
·利用route-d应用层进程进行管理
·通告报文周期性地通过UDP数据报发送
3. OSPF协议
（1）链路状态路由算法
·构造LS分组进行扩散
·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
（2）通告
·每个入口对应一个邻居
·通告在整个AS范围泛洪
·OSPF报文直接封装到IP数据报中
（3）RIP不具备的优点
·安全：所有OSPF报文可以被认证，预防恶意入侵
·允许使用多条相同费用的路径（RIP只选一条）
·对每条链路可以针对不同的TOS设置多个不同的费用度量（如实时与尽力）
·集成单播路由与多播路由：多播OSPF（MOSPF）与OSPF利用相同的网络拓扑数据
·支持对大规模AS分层
（4）分层的OSPF
4. BGP协议：边界网关协议，事实上的标准域间路由协议
（1）为AS提供手段
·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
（2）BGP基础
·BGP会话：两个BGP路由器（Peers）交换BGP报文
- 通告去往不同目的前缀的路径
- 报文交换基于半永久的TCP连接
·BGP报文
- OPEN：与peer建立TCP连接，认证发送方
- UPDATE：通告新路径或撤销原路径
- KEEPALIVE：无UPDATE时保活连接，也用于对OPEN的确认
- NOTIFICATION：报告先前报文的差错，也被用于关闭连接
·分发路径信息
（3）路径属性
·通告的前缀信息包括BGP属性：前缀 + 属性 = 路由
·两个重要属性
- AS-PATH：包含前缀通告所经过的AS序列
- NEXT-HOP：开始下一个AS-PATH的路由器接口，指向下一跳AS
（4）BGP路由选择
·网关路由器收到路由通告后，利用其输入策略决策接受/拒绝该路由
·路由器可能获知到达某目的AS的多条路由，基于以下准则选择
- 本地偏好值属性：策略决策
- 最短AS-PATH：没有本地偏好值，采用最短路径
- 最近NEXT-HOP：热土豆路由
- 附加准则
·路由选择策略
- A向B通告一条路径AW，B向X通告路径BAW
- B绝不将其通告给C，期望只路由去往/来自客户的流量
- B强制C通过A向W路由流量
（5）为什么采用不同的AS内与AS间路由协议
·策略
- inter-AS：期望能够管理控制流量如何被路由，谁路由经过其网络等
- intra-AS：单一管理，无需策略决策
·规模
- 层次路由节省路由表大小，减少路由更新流量
- 适应大规模互联网
·性能
- inter-AS：策略主导
- intra-AS：侧重性能
