“网络工程师培训”基础教程:路由的基本观点及算法|欧宝娱乐

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更新时间:2021-11-25

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“网络工程师培训”基础教程:路由的基本观点及算法|欧宝娱乐

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什么是路由在基于 TCP/IP 的网络中,所有数据的流向都是由IP地址来指定的,网络协议凭据报文的目的地址将报文从适当的接口发送出去。

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本文摘要:什么是路由在基于 TCP/IP 的网络中,所有数据的流向都是由IP地址来指定的,网络协议凭据报文的目的地址将报文从适当的接口发送出去。

什么是路由在基于 TCP/IP 的网络中,所有数据的流向都是由IP地址来指定的,网络协议凭据报文的目的地址将报文从适当的接口发送出去。而路由就是指导报文发送的路径信息。

就像实际上生活中交织路口的路标一样,路由信息在网络路径的交织点(路由器)上标明去往目的网络的正确途径,网络层协议可以凭据报文的目的地查找到对应的路由信息,把报文按正确的途径发送出去。一般一条路由信息至少包罗以下几方面内容:目的网络,用以设置报文的目的地址,举行路由选择;下一跳,指明路由的发送路径;Metric、路由权,标示路径的好环,是举行路由选择的尺度。例如,在上图中路由器上有一条去往目的网络 N 的路由,下一跳是R1。

所有经由此路由器的去往目的网络 N 的报文都被转发到路由器R1 上去,再重复这种路由历程,直到到达正确的目的地。路由的分类通常情况下,指导 IP 转发的路由信息可以通过如下三种差别的途径来获得:静态路由 —— 由系统治理员手动设置的到目的网络的唯一路径,当网络结构发生变化时也必须由系统治理员手动的修改设置。但合理的使用静态路由可以革新网络的性能,为重要的应用生存带宽。

缺省路由 —— 由系统治理员手动设置的一种特殊路由,可以将所有找不到匹配路由的报文转发到指定的缺省网关。动态路由 —— 由动态路由协议从其他路由器学到的到达目的网络的发送路径,可以凭据网络结构的变化动态地更新路由信息。对网络拓扑变化的适应性网络的设置差别决议了其对网络拓扑结构变化的适应能力,这取决于网络中是否使用动态路由协议。

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静态路由信息可以指导报文的正常转发。再如图所示的网络中,为到达目的网络 N2 ,在路由器A上设置静态路由指向路由器 D ,在路由器 D 上设置静态路由指向路由器 C ,这样,从网络 N1 发往 N2 的报文就可以经由路由器A、D、C 最后到达目的网络 N2。但如果从路由器 A 到 D 的通路泛起了问题,那么路由器 A 就不能凭据静态路由的指示将报文发送到路由器 D 上去。

如果想要保证网络的流通,就必须由网管员手动设置一条经由路由器B的静态路由,这样,报文就可以经由路由器 A、B、C ,最后到达目的网络。如果网络中运行了某种动态路由协议(如 RIP 协议)情况就会有所差别。当经由路由器 D 的路由失效之后,路由器之间会通过动态路由协议的路由信息通报,自动的发现另外一条到达目的网络经由路由器 B 的路由,并修改路由表,指导报文举行正确的转发。

路由权路由算法修改路由表的基本目的是将最好路由信息添加到路由表中,路由的优劣是由路由算法凭据自己获得的路由信息盘算出来的。对于每一条路由,路由算法发生一种权值来表现路由的优劣。通常情况下,这种权值越小,该路径越好。

路由权的盘算可能基于路径某单一特性盘算,也可能基于路径多种属性举行盘算。有几种路径特性经常被用于权值盘算,如下: 带宽—— 链路的数据容量。例如,通常情况下10M 以太网链路比64K 出租线路要更好。时延—— 报文从到达目的网络所需要的时间。

负载—— 处于活跃状态的网络资源数量。可靠性—— 每条数据链路的堕落率。

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跳数—— 报文到目的地需要经由的网络数。开销—— 一种人为设定的值,通常由网络治理员凭据带宽、线路价钱或其他一些因素综合得出。路由优先级前面讲过,各个路由协议都有自己的尺度来权衡路由的优劣(有的接纳下一跳次数、有的接纳带宽、有的接纳时延,一般在路由数据中用怀抱 Metric 来量化),而且每个路由协议都试图将自己认为是最好的路由送到路由表中,这样我们就有可能从差别的协议获得到达同一目的网络的差别路由。

只管每个路由协议都给出了怀抱值,可是由于各个协议所接纳怀抱值的含意差别,它们之间没有可比性。这就需要有种计谋来决议使用哪一条路由。根据计谋,判断最优的路由,我们才将它加入路由表,使用它来举行包的转发。

通常,我们使用路由优先级来判断差别路由协议所获得路由的优劣。每一种路由协议都由自己的优先级,当差别路由协议之间的路由发生冲突时,选择其中优先级最高的路由协议获得的路由。

路由优先级是凭据路由算法的优劣等因素得出的履历数值,也可以由网管员手动修改。在上图中,三种路由协议 RIP 、OSPF 、IGRP 各自获得了一条到达目的网络10.0.0.0 的路由。我们假定三种协议之间的路由优先级的序次是OSPF > IGRP > RIP ,则最终选定 OSPF 路由作为最优路由。自治系统为了便于网络的治理,人为地将互联网划分成若干自治系统。

每一个自治系统由一组在统一的机构治理下的路由器组成,整个系统对外出现统一的路由机制,并被看成独立的网络组成单元。自治系统由一个16bit 的整数标示,这个整数被称作自治系统号。自治系统号是由 NIC(Network Information Center)统一分配和治理的。

IGP和EGP从上一节所界说的自治系统我们可以把网络化分成若干区域,从而可以标示路由协议的作用规模。凭据路由协议的差别作用规模,我们可以将路由协议划分成域内路由协议(IGP)和域间路由协议(EGP)。顾名思义,域内路由协议的作用规模被限制在自治系统内部,而域间路由协议适用于差别自治系统间的路由交流。

IGP 包罗 RIP、IGRP、OSPF、IS-IS 等,而 EGP 现在只有 BGP 协议。按寻径算法划分路由协议凭据寻径算法,单播路由协议可分成距离矢量协议(Distance-Vector)和链接状态协议(Link-St。


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