TCP/IP 路由选择,核心网,对等网和相关路由算法
路由选择,核心网,对等网和相关路由算法
- 路由表(转发表)包含的内容
- 路由表中内容的获取
转发表的来源
在OS启动过程中,获取初始化表项
更新过程:
第一个表项:目标在本地网络直接转发
第二个表项:默认路由
路由器也可以使用默认路由
使用部分信息进行转发
主机:可以使用(相比路由器对网络的了解要少很多,可以依赖路由器)
极限情况下只有两个表项(两条路径):一条路由对应接口所连接的网络(本地网络),另一个是默认路由
路由器:也可以使用默认路由。一般包含对网络完整的了解
1 全局星型拓扑:适用于小型网络,不适用于类似因特网的大型网络
2 所有交汇点列出全部网络信息:路由器间信息交换量过大
3 分半:方案可行
原始的因特网路由架构
因特网最早建立在ARPANET的主干上,随着网络规模增加,手工配制方式不可行
ARPANET到达一定规模后的路由架构:(核心与非核心路由器)
核心是一些中心路由器,剩余大部分属于外围路由器。中心主干网的路由器较少,所以他们将主干网上的所有路由信息列进路由表。外围路由器连到核心网中,向核心网路由器提供一些部分路由信息(默认路由)
- 优点:外围网络变化不影响其他网络
- 缺点:会造成不一致性
核心路由器不能采取部分信息进行路由:会出现低效的情况(甚至形成环路)。所以要求核心路由器之间必须相互交换完整的路由信息。
核心路由结构发展为对等网路由结构
NSFNET作为主干加到原来ARPANET的主干上
加入的方法:开始网络规模不大,通过一个核心路由器的方式加入,要求核心的路由器有明确的表项明确指向NSFNET中的所有目标,对于非NSFNET的目标通过默认路由到达。随着NSFNET规模增加后,变成了多个路由相连,发展成了对等网路由的结构。
- 出现问题:存在多条路由路径。
- 需要对全局网络达成一致的协议,避免路由回路问题
路径(路由信息)传播
路由协议算法
路由协议两个功能
- 1 计算最短路径:是一个路径的集合(不止一条,有多条
- 2 若网络中发生路由节点变化,需要对网络拓扑进行更新(动态的方式
路由协议独立于路由器的转发机制:路由器转发时依据转发表进行转发
路由协议:目的是 产生/更新 转发表
区分 转发表 与 FIB(转发信息库)
FIB,FIB是转发信息库。转发表从FIB获取信息,路由算法会从FIB中选取合适的内容添加到转发表当中去
路由策略:人为设置一些添加的条件
路由算法
DV:距离矢量路由(BellmanFord)
- 本地路由器在本地FIB列出一些一致的路径(到达某些目标一致的表项)
- 表项在初始化的时候包含直接相邻的网
- 更新消息:邻居路由节点之间周期性交换路由表(将FIB发送给邻居节点)
- 更新本地路由表:1 选择到达目标的路径更短 ,2 新表项加入 , 3 路径变化
不适用于网络规模扩大:更新消息内容与网络规模有关
LS:SPF路由(最短路优先)
需要网络中的路由需要对整个网络拓扑有一个完整的了解
任务:
- 1 检测邻居的活动
- 2 将了解到的路由状态信息告诉其他路由器:采用洪泛(只告知状态信息而非路径信息)
若链路状态发生变化,更新消息
路由协议的可靠性
封装在IP层协议 -> 封装在传输层协议进行传输
如果采用不可靠传输协议出现差错,需要路由协议本身解决:
解决方法:1 对传输的报文进行校验 2 软状态方法(带有重传的肯定确认方法) 3 序号编号
参考资料:
- INTERNETWORKING WITH TCP/IP PRINCIPLES, PROTOCOLS, AND ARCHITECTURE Vol1 (6th Edition). DOUGLASE E. COMER