高弹性多径路由协议特点

阅读：0 来源：发表时间：2023-04-13 21:24作者：温伟伦

今天给各位分享高弹性多径路由协议ppt的知识，其中也会对高弹性多径路由协议特点进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

1、带你了解路由协议基础，新手不要错过哟

2、能量感知路由的基本原理

3、计算机网络-网络层-路由选择协议

4、计算机网络-4-6-互联网的路由选择协议

5、常用的路由协议分为哪几类？并简述这些路由协议的特点及主要工作原理

带你了解路由协议基础，新手不要错过哟

当路由器收到一个IP数据包，路由器会根据目的IP地址在设备上的路由表（Routing Table）中进行查找，找到“最匹配”的路由条目后，将数据包根据路由条目所指示的出接口或下一跳IP转发出去。路由表中装载着路由器通过各种途径获知的路由条目（Routes）。路由器可通过静态、动态等方式获取路由条目并维护自己的路由表。

路由协议的分类

路由协议可以有多种分类方式，常见的分类方式如下：

按照路由协议使用的算法分：

按照路由协议作用的区域划分：

1.内部网关协议IGP：在一个自治系统内部运行。常见的IGP协议包括RIP、OSPF和IS-IS。

2.外部网关协议EGP：运行于不同自治系统之间。BGP是目前最常用的EGP协议。

路由协议是路由器之间维护路由表的规则，用于发现路由，生成路由表，并指导报文转发。依据来源的不同，路由可以分为三类：

1.通过链路层协议发现的路由称为直连路由。

2.通过网络管理员手动配置的路由称为静态路由。

3.通过动态路由协议发现的路由称为动态路由。

静态路由配置方便，对系统要求低，适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。缺点是不能自动适应网络拓扑的变化，需要人工干预。

动态路由协议有自己的路由算法，能够自动适应网络拓扑的变化，适用于具有一定数量三层设备的网络。缺点是配置对用户要求比较高，对系统的要求高于静态路由，并将占用一定的备派网络资源和系统资源。

路由器转发数据包的关键是路由表和FIB表，每个路由器都至少保存着一张路由表和一张FIB（Forwarding Information Base）表。路由器通过路由表选择路由，通过FIB表指导报文进行转发。

执行命令display ip routing-table时，可以查看路由器的路由表概要信息

路由表中包含了下列关键项：

对于相同的目的地，不同的路由协议（包括静态路由）可能会发现不同的路由，但这些路由并不都是最优的。事实上，在某一时刻，到某一目的地的当前路由仅能由唯一的路由协议来决定。

路由器分别定义了外部优先级和内部优先级。其中，0表示直接连接的路由，255表示任何来自不可信源端的路由；数值越小表明优先级越高。外部优先级是指用户可以手工为各路由协议配置的优先级，缺省情况下如

路由协议的内部优先级则不能被用户手工修改

路由收敛是指网络拓扑变化引起的通过重新计算路由而发现替代路由的行为。按优先级收敛是指系统为路由设置不同的收敛优先级，分为critical、high、medium、low四种。

路由协议优先计算并下发高收敛优先级的路由给系统。缺省情大漏况下的公网路由收敛优先级如

在互联网中，自治系统AS（Autonomous System）是指在一个（有时是多个）实体管辖下的所有IP网络和路由器的网络，它们对互联网执行共同的路由策略。

每一个AS可以支持多个内部网关路由协议。一个AS内的所有网络都被分配同一个AS号，属于一个行政单位管辖。AS号分为2字节AS号和4字节AS号。其中2字节AS号的范围为1至65535。随着时间推进，可分配的2字节AS号已经濒临枯竭，需要将AS号的范围从之前的2字节扩展为4字节，其中4字节AS号的取值范仿仿贺围为1至4294967295。4字节AS号还可以用X.Y的形式表示，其中X的取值范围为1至65535，Y的取值范围为0至65535。

AS号根据在不同的网络上使用可以分为两类

能量感知路由的基本原理

能量感知路由协议：从数据传输的能量消耗出发，讨论最优的能量消耗蠢蔽乱路径、最长的网络生存期等问题基于查询的路由协议：环境检测应用，sink节点发出查询命令，传感器节点不断报告采集的数据地理位置路由协议：跟踪应用。已知节点的位置，并并锋作为路由选择的依据可靠的路由协议：对通信的服务质量要求较高的应用。

能量感知路由-能量多径路由最早的路由机制之一主要思想：根据节点的可用能量（poweravailable,PA）或者传输路径上的能量需求，选择数据的转发路径基本原理在源节点和目的节点之间建立多条路径根据路径上节点的通信能耗及剩余能量。

依概率选路主要过程路径建立阶段：建立从源节点到目的节点的多条路径，并确定能量代价数据传播阶段：根据上一阶段建立的路带档由信息，实现数据分组从源节点到目的节点的传送，中间节点按照与能量代价相关的转发概率进行转发路由维护阶段。

高弹性多径路由协议特点

计算机网络-网络层-路由选择协议

互联网采用的路由选择协议主要是自适应的（即动态的）、分布式路由选择协议悉漏带。由于以下两个原因，互联网采用分层次的睁芦路由选择协议：

把整个互联网划分为许多较小的自治系统 (autonomous system),一般都记为AS。自治系统AS是在单一技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种自治系统内部的路由选择协议和共同的度量。一个AS对其他AS表现出的是一个单一的和一致的路由选择策路。

在目前的互联网中，一个大的ISP就是一个自治系统。这样，互联网就把路由选择协议划分为两大类，即：

(I) 内部网关协议IGP (Interior Gateway Protocol)即在一个自治系统内部使用的路由选择协议，而这与在互联网中的其他自治系统选用什么路由选择协议无关。目前这类路由选择协议使用得最多，如RIP和OSPF协议。

(2) 外部网关协议EGP (External Gateway Protocol)若源主机和目的主机处在不同的自治系统中（这两个自治系统可能使用不同的内部网关协议），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。目前使用最多的外部网关协议是BGP的版本4(BGP4)。

自治系统之间的路由选择也叫做域间路由选择(interdomain routing),而在自治系统内部路由选择叫做域内路由选择(intradomain routing)。

图4-31是两个自治系统互连在一起的示意图。每个自治系统自己决定在本自治系统内部运行哪一个内部路由选择协议（例如，可以是RIP,也可以是OSP℉）。但每个自治系统都有一个或多个路由器（图中的路由器R1和搜罩R2)除运行本系统的内部路由选择协议外，还要运行自治系统间的路由选择协议(BGP4)。

计算机网络-4-6-互联网的路由选择协议

路由选择协议的核心是路由算法。即需要一种算法来获取路表中的各项，一个比较好的路由选择算法应该有以下特点[BELL86]:

一个实际的路由选择算法，应该尽可能的接近于理想的算法，在不同的应用条件下，可以对上面提出的六个方面有不同的侧重。

倘若从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应的进行调整变化来划分，则只有两大类：静态路由选择策略和动态路由选择策略。静态路由选择策略也叫做非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能即使适应网络状态的变化。对于很简单的小网络，完全可以采用静态路由选择，用人工配置每一条路由。动态路由选择也叫做自适应路由选择，其特点是能够较好的适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大，因此动态路由选择适用于亏脊逗较复杂的大网络。

互联网采用的路由选择协议主要是自适应的(动态的)，分布式路由选择协议。由于以下两种原因，互联网采用分层次的路由选择协议：

为此，可以把整个互联网划分为许多较小的自治系统AS(autonomous system) ,自治系统AS是在单一技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种自治系统内部的路由选择协议销卖和共同的度量，一个AS对其他AS表现的出是一个单一的和一致的路由选择策略。

在目前的互联网中，一个大的ISP就是一个自治系统。这样，互联网就把路由选择协议划分为两大类：

自治系统之间的路由选择协议也叫做域间路由选择(interdomain routing) ，而在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择(intradomain routing) 。如图4-31

RIP（routing information protocol）是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议[RFC1058],也叫路由信息协议，RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。最大的优点就是简单。

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（因此这是一组距离，叫做距离向量），RIP将距离定义如下：

从一路由器到直接连接的网络的距离为1，从路由器到非之间的网络的距离定义为所经过的路由器数+1。

RIP协议的距离也称之为跳数，但是一条跳数最多只能包含15个路由器，因此，当距离=16时，就相当于不可达。因此RIP只能适用于小型互联网。

注意的是，到直接连接的网络也定义为0(采用这种定义的理由是：路由器在和直接连接在该网络上的主机进行通信并不需要经过另外的路由器，既然经过每一个路由器都要将距离增加1，那么不经过路由器就不需要+1，就是0)。

RIP不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP选择一条具有最少路由器的路由（最短路由），哪怕还存在另一条高速低延时的但是路由器较多的路由。

路由器在刚开始工作的时候，其内部路由表是空的。然后路由器就可以和直接相连的几个网络的距离(这些距离为1)，接着，每个路由器和与自己相连的路由器不断交换路由表信息，经过若干次更新后，所有的路由器最终就可以知道本自治系统中任何一个网络地址和最短下一跳路由器的地址。

路由器最主要的信息是：到某个网路的距离（最短距离），以及下一跳的地址，路由表更新的原则是找出到每个网络的最短距离，这种算法又称之为距离向量算法。

对每一个相邻的路由器发送过来的RIP报文，进行以下步骤：

算法描述：其实就是求一个路由器到另一个路由器的最短距离。

例题：

已知路由器R6有表4-9(a)所表示的路由表，现在收到相邻路由器路由表R4发过来的路由更新信息，如图4-9(b)所示。试更新路由器野模R6的路由表。

解：首先把R4发过来的路由表中的距离都+1：

把这个表和R6的路由表进行比较：

RIP协议让每一个自治系统中的所有路由都和自己的相邻路由器定期交换路由表信息，并不断更新路由表，使得每从每一个路由器到每一个目的网络的路由都是最短距离（也就是跳数最小）。

现在比较新的RIP协议报文格式是1998年提出的RIP2。

RIP协议使用运输层的用户数据报（UDP端口为520）进行传输。

RIP报文由首部和路由部分组成。

RIP首部占4个字节，其中的命令字段指出报文的意义。

RIP2报文中的路由部分有若干路由信息组成，每个路由信息需要用20字节。地址标识符(又称地址列别) 字段用来标识所用的地址协议。如果采用IP地址就为2。路由标记填入自治系统号ASN（Autonomous System Number），这是考虑使用RIP有可能收到本自治系统以外的路由选择信息，再后面指出某个网络地址，下一跳路由器地址以及到此网络的距离，一个RIP报文最多可以包含25个路由，因而RIP报文的最大长度是4+20x25=504字节。如果超过，则必然再使用以恶搞RIP报文来传送。

RIP还具有简单的鉴别功能，若使用鉴别功能，则将原来写入第一个路由信息(20字节)的位置用作鉴别，这时应该将地址标识符置为全1(0xFFFF),而路由标记写入鉴别类别，剩下的16字节作为鉴别数据，在鉴别数据之后才能写入路由信息，但这时只能写入24个路由信息。

RIP存在的一个问题是当网络出现故障的时候，要经过比较长的时间才能将信息传送到所有的路由器，RIP协议的这一特点是：好消息传播的很快，而坏消息传播的很慢，网络出现故障的传播时间往往需要经过较长时间，这是RIP协议的一个主要缺点。

为了使坏消息传播的更快些，可以采用多种措施，例如，让路由器记录收到某特定路由信息的接口，而不是让同一个路由信息再通过此接口反方向传送。

总之，RIP协议最大的优点是实现简单，开销较小，但RIP协议缺点也很明显，首先限制了网络规模，因为路由器最大的跳数是15跳，一般中大型网络规模RIP协议就不适用了。其次就是路由器之间交换的路由信息是路由器中完整的路由表，因而随着网络规模变大，开销也就增加。最后就是好消息传播的很快，坏消息传播的很慢。