IP网络选路之IP路由协议

时间：2019-09-09 08:20 作者：admin 分享到：

根据我们实际生活中使用的IP电话以及IP网络的讨论，我们知道IP网络选路采用的是路由表驱动的下一跳路由方法。路由器每收到一个数据报，就根据目的IP地址査询路由表，找出匹配网络号及相应的下一跳路由器，完成数据转发。如果找不到匹配网络，则发往默认路由器；如果已到达本网络，则转换成物理地址，重新封装数据报后将其发给主机。
虽然路由表只给出至给定目的地的下一跳地址，但是路由器知道这一定是通往该目的地的最佳路由，最佳的含义根据需要可以是时延、川靠度或吞吐量等，在理论上都可以对应为一个成本函数，最佳路由就是最低成本路由。下面进一步讨论路由器中的路由表是如何形成和更新的，简单介绍几种常用的路由协议。
1、路由选择协议的基本概念
为了降低问题的复杂性，从路由的角度可以将…个互联网视为由许多个独立的自治系统组成。自治系统（AS, Autonomous System)是指由独立管理的、具有相同路由选择策略的一组路由器和网络组成，同一自治系统中的各个路由器应具有两个性质：
① 都处于同一运行和管理体系下；
② AS内部采用相同的路由协议并对路径数据库作动态维护。
在自治系统内部执行的、用于内部路由器之间交换网络状态信息的路由协议称之为内部网关协议（IGP，Interior Gateway Pirotocol)。目前应用最广泛的IGP就是开放式最短路径优先（OSPF，Open Shortest Path First)协议。
在不同自治系统之间也必须交换信息，以便路由器确定至系统外网络的路由。每个自治系统由边界路由器作为代表和相邻自治系统交换路由信息，所使用的协议称为外部网关协议（EGP，Exterior Gateway Protocol >。典型的EGP就是边界网关协议（BGP， Border Gateway Protocol)
2. 开放式最短路径优先协议OSPF
OSPF是当今IP网络中最通用的IGP之一。OSPF屮的“开放”是指它不是一个专用协议，而是对所有希望实施它的厂商都“开放”。
OSPF使用链路状态路由算法。这种算法提供了在•个路由器中维护所有链路状态的机制，并将该信息提供给域中所有其他路由器。每个路由器都维护一个相同的链路状态数据库，它描述该域中的拓扑结构。
当路由器的链路状态改变时，它立即将LSA(链路状态通告）发送到所有端口。每个接收到LSA的路由器都向它自己的链路状态数据库中添加新的信息，然后将LSA转发给它的邻居。通过这种方式，所有域中的路由器都收到LSA并维护相同的链路状态数据库。
每个路由器使用链路状态数据库来建立自己的最短路径树，自身在该树的根部，该树描述了到达每个目的网络的成本。这个成本受每个目标的跳步数影响，还受其他-些因素如线路速度、线路延迟、服务质量和费用等因素的影响。最短路径树被用做创建路由表的依据。
3. 边界网关协议（BGP.4)
在一个自治系统与另一个自治系统之间传输IP数据报之前，互为外部邻居（边界系统）的路由器必须知道通过它的邻居能够到达哪些网络。边界网关协议（BGP)是在自治系统间交换路由信息的路由选择协议。BGP系统的主要功能是与其他BGP系统进行网络可达性信息的交换。各BGP路由器通过BGP协议消息告之其他路由器，通过它可以抵达哪些网络。它不但要告之至这些网络的“距离”，而且还要告之至这些网络的完整路径，也就是经过哪些自治系统能到达该网络。