3.1-3.3 Internet Routing & Function
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1.IGP协议(Interior Gateway Protocol)
被网关(gateway)用来在一个自治网络系统(Autonomous System)的内部做路由信息的交换。
IGP(内部网关协议)
IGP协议:
1.LS (链路状态)路由协议
2.DV (距离矢量)路由协议
IGP结构:
1.OSPF (组播扩展)
2.RIP (路由信息协议)
3.IS-IS (中间系统对中间系统)
4.EGRP(增强型内部网关路由协议)
2.EGP协议(Exterior Gateway Protocol)
外部网关协议(EGP)
被网关用于交换路由在AS之间的信息
路由路径选择基于:
1.网络政策
2.网络管理员配置规则集
当前互联网使用发表于2006的BGP4(边界网关协议版本4)
3.BGP又细分为两种eBGP和iBGP
边界网关协议(BGP)是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议,也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。 BGP 构建在 EGP 的经验之上。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系统交换网络可达信息。网络可达信息包括列出的自治系统(AS)的信息。这些信息有效地构造了 AS 互联的拓朴图并由此清除了路由环路,同时在 AS 级别上可实施策略决策。
BGP安全性
每个BGP路由器通常都属于不同的ISP(互联网服务提供者),因此,每个路由器可以使用不同的加密和安全方案。路由器和网关由不同的ISP管理和管理,因此安全协调是困难的。BGP路由器需要彼此交换安装和更新信息。
当使用不同的加密和安全方案时,很难对欺骗的BGP消息和恶意软件进行认证和保护。
4.OSPF功能(组播扩展)
介绍:
1.OSPF是IGP使用的最为广泛的协议
2.这是一个面向IPv4、IPv6与CIDR地址的路由协议
3.被互联网网关和路由器所使用
4.用的是链路状态路由算法
功能:
1.路由器从其他的AS中的路由器中收集LS信息。
2.由链路成本值构成的网络连接图(树)
(4.2.1)树的根节点来自源节点,分支连向其他的所有节点,(其他的节点又分别是属于那个节点的“树”的根节点,所以说这是主观上的节点)3.LS路由算法用于在网络中建立从源节点到所有目的节点的无环路SPT(最短路径树)路由路径
(4.3.1)SPT选择从源到网络中每个目的节点的最小代价路由路径(使用Dijkstra算法)
4.网关/路由器将建立/更新路由表(基于SPT)的路由路径
5.当检测到网络的变化时,重复步骤1-4。
4.1.OSPF链路成本因素
1.路由器的距离
2.RTT(往返时间)[S]
3.到达目的地的跳数(路由器/交换机)
4.吞吐量[比特/秒,数据包/秒]
5.可用性
6.可靠性
4.2.最短路径算法
1.M是连接到StPT的节点集
2.最初M仅包括源节点
3.通过在m个中间节点中仅使用节点,从S到节点X(尚未设置M)找到最便宜的路由(通过在路由路径上添加链路成本值)
4.添加节点X来设置M
5.记录从S到X6的最小费用路由)重复步骤3)~5)直到所有节点都在M中
4.3.举个栗子:
下图中S代表源节点,刚开始的节点集M只有S,当源节点在这4个节点中选择的时候他会选择最短路径,各路径的长度分别是2,5,5,3,所以S也就连接上1号节。
连上节点1以后,1也就进入了节点集,因此下图中可以看出,S到3号节点有两条路,一条的成本是4,一条是5,所以各路径节点分别是4,5,5,3,所以S将连上2号节点就像下图那样。
以此类推,通过比较S到各节点的路径,来一个个连接上。
于是,最后的路由选择就这样诞生了:
4.4.OSPF路由器类型
1.IR(内部路由器):所有路由接口属于同一网络区域
2.ABR(区域边界路由器):将分区网络连接到骨干网络
3.BR(骨干路由器):连接到骨干网络
4.ASBR(自治系统边界路由器):使用多个路由协议在AS之间进行连接
4.5.对开放式最短路径优先算法的多播扩充(MOSPF)
1.支持组播路由的OSPF扩展
2.使路由器能够在多播路由路径设置中共享组成员信息
3.可选的组播方案包括OSPF+PIM(协议无关多播)
注:
MOSPF 提供了通过因特网路由器在两个 IP 网络之间转发组播数据包的能力。MOSPF 转发一个组播数据包是建立在该数据包的源和目的地址两方面的基础上。OSPF 链路状态数据库提供了一套关于自治系统(AS)拓朴的完整描述。通过加入新的链路状态通告类型,即组成员(LSA),在该数据库中可以查到所有组播组成员的位置。如此,再通过建立以数据包源为根的最短路径树,可以计算出组播数据包的路径。树上所有不包含组播的分支都被剪除。当接收到第一个数据包时,也就初步形成了剪除过的最短路径树。最短路径的计算结果被缓存起来以供具有相同源和终端的后续数据包使用
4.6.OSPF细分网络
1.简化行政管理2.优化交通和资源
3.增强安全性
4.允许更快的路由更新OSPF细分网络
5.细分为分区网络和骨干网络区域
4.7.OSPF交通工程
1.TE QoS(服务质量)IP节点从入口节点到出口节点的路由控制
2.TE通过减少错误和故障的服务中断来提高可靠性
3.TE通过测量、表征和建模使互联网流量性能优化
4.TE可用于IP和非IP网络(例如光网络)(RFC 3630)
5.ARP(地址解析协议)
1.1将IPv4/IPv6地址映射到设备的DLL(数据链路层)地址,比如
IPv4地址映射以太网(IEEE 802.3)MAC地址
1.2IPv6网络使用NDP(邻居发现协议)实现ARP功能
IPv6地址映射Wi-Fi(IEEE 802.11)MAC地址
ARP在RFC 826(1982)和因特网标准STD 37中定义。
IANA管理ARP参数值。
ARP包格式(IP v4协议的以太网下)