概述

因特网路由选择协议特点

1）自适应：动态路由选择，能适应网络状态的变化

2）分布式：路由器之间交换路由信息

3）分层次：将整个因特网划分为许多较小的自治系统 AS

协议分类

内部网关协议：用于自治系统 AS 内不使用，如 RIP、OSPF

外部网关协议：用于自治系统之间通信，如 BGP

路由信息协议RIP

工作原理

1）要求每一个路由器都维护从自身到 AS 中其他网络的距离

2）路由器到直连网络的距离为1，后面每隔一个路由器距离+1，当距离超过16认为不可达

3）RIP 协议优先选择距离短的路由，对于距离相同的路由选择等价均衡负载

4）RIP 仅和相邻路由器周期性交换自己的路由表信息（包含距离信息）

更新规则

发现新网络：添加

已知网络，相同下一跳（最新消息）：更新

已知网络，不同下一跳，新路由短：更新

已知网络，不同下一跳，新路由相等：等价均衡负载

已知网络，不同下一跳，新路由长：忽略

RIP 路由环路问题

当网络故障，相邻路由器将距离修改为 16 ，但此时被其他路由器更新，会形成更新回路，最终距离递增为 16 停止。导致故障消息产生慢

开放最短路径优先OSPF

采用 Dijkstra 最短路算法，解决路由环路问题，适合更加复杂的网络

概念

链路状态：本路由器与哪些路由器相邻，以及链路的代价（费用、距离、时延等）

链路状态通告（LSA）：包含直连网络与相邻路由器的链路信息

链路状态更新分组（LSU）：封装 LSA ，采用洪泛发送

链路状态数据库（LSDB）：每个路由器都有，存储 LSA

通过各路由器发送封装有自己 LSA 的 LSU 分组，最终各路由器的 LSDB 达到一致，并计算出各自的路由表

建立路由

OSPF 分组类型

1）问候分组：发现和维护邻居路由器的可达性

2）数据库描述分组：向邻居路由器给出自己 LSDB 中的所有链路状态的摘要信息

3）链路状态请求分组：向邻居路由器请求某些链路状态项目的详细信息

4）链路状态更新分组：将自己的链路状态进行洪泛发送，即用洪泛法对全网更新链路状态

5）链路状态确认分组：对链路状态更新分组的确认分组

过程

1）新网络：对于新网络路由器之间使用问候分组建立邻居关系

2）同步数据库：首先发送数据库描述分组，接着是链路状态的请求、更新、确认

3）超时或链路变化：发送更新分组，接收方发送确认分组

多点网络中建立关系

在多点网络中，所有路由器彼此都是邻居，为了避免冗余通信需要选取指定路由器作为信息交换的中心

1）选举“指定路由器 DR”和“备用指定路由器 BDR”，当DR出现问题，以BDR作为中心

2）所有其他路由器只与当前 DR 建立邻居关系，且只通过当前 DR 交换信息

区域

区域：为了用于大规模网络，对 AS 进一步细分，划分出很多“区域”

1）区域之间或 AS 之间只通过枢纽传递信息

2）一个区域内的路由器不会向其他区域传递信息

边界网关协议BGP

原理

1）BGP 只寻找到达目标网络无回路的路由，而不是最佳路由

2）每个 AS 中至少选择一个路由器作为 BGP 发言人，与其他 AS 中的 BGP 发言人交换“网络可达性”的信息

3）各 BGP 发言人根据信息得出到达各 AS 的较好的路由

BGP-4 报文类型

1）OPEN（打开）报文：与相邻 BGP 发言人建立关系，使通信初始化

2）UPDATE（更新）报文：通告某一路由的信息

3）KEEPALIVE（保活）报文：周期性证实邻站的连通性

4）NOTIFICATION（通知）报文：用来发送检测到的差错