九.Internet路由
1. AS内部路由协议(IGP)
(1)路由信息协议:RIP
(2)开放最短路径优先:OSPF
(3)内部网关路由协议:IGRP(Cisco私有协议)
2. RIP协议
(1)距离向量路由算法
·距离度量:跳步数(max = 15 hops),每条链路一个跳步
·每隔30秒,邻居之间交换一次DV,称为通告
·每次通告最多有25个目的子网(IP地址形式)
(2)举例
(3)链路失效
·180秒没有收到通告,判断经过该邻居的路由不可用
·重新计算路由并通告,如果转发表改变,邻居依次向外发送通告
·可能发生无穷计数问题,用毒性逆转技术预防乒乓环路
(4)实现
·利用route-d应用层进程进行管理
·通告报文周期性地通过UDP数据报发送
3. OSPF协议
(1)链路状态路由算法
·构造LS分组进行扩散
·每个路由器构造完整的网络(AS)拓扑图
·利用Dijkstra算法计算路由
(2)通告
·每个入口对应一个邻居
·通告在整个AS范围泛洪
·OSPF报文直接封装到IP数据报中
(3)RIP不具备的优点
·安全:所有OSPF报文可以被认证,预防恶意入侵
·允许使用多条相同费用的路径(RIP只选一条)
·对每条链路可以针对不同的TOS设置多个不同的费用度量(如实时与尽力)
·集成单播路由与多播路由:多播OSPF(MOSPF)与OSPF利用相同的网络拓扑数据
·支持对大规模AS分层
(4)分层的OSPF
4. BGP协议:边界网关协议,事实上的标准域间路由协议
(1)为AS提供手段
·eBGP:从邻居AS获取子网可达性信息
·iBGP:向所有AS内部路由器传播子网可达性信息
·基于可达性信息与策略,确定到达其他网络的好路径
(2)BGP基础
·BGP会话:两个BGP路由器(Peers)交换BGP报文
- 通告去往不同目的前缀的路径
- 报文交换基于半永久的TCP连接
·BGP报文
- OPEN:与peer建立TCP连接,认证发送方
- UPDATE:通告新路径或撤销原路径
- KEEPALIVE:无UPDATE时保活连接,也用于对OPEN的确认
- NOTIFICATION:报告先前报文的差错,也被用于关闭连接
·分发路径信息
(3)路径属性
·通告的前缀信息包括BGP属性:前缀 + 属性 = 路由
·两个重要属性
- AS-PATH:包含前缀通告所经过的AS序列
- NEXT-HOP:开始下一个AS-PATH的路由器接口,指向下一跳AS
(4)BGP路由选择
·网关路由器收到路由通告后,利用其输入策略决策接受/拒绝该路由
·路由器可能获知到达某目的AS的多条路由,基于以下准则选择
- 本地偏好值属性:策略决策
- 最短AS-PATH:没有本地偏好值,采用最短路径
- 最近NEXT-HOP:热土豆路由
- 附加准则
·路由选择策略
- A向B通告一条路径AW,B向X通告路径BAW
- B绝不将其通告给C,期望只路由去往/来自客户的流量
- B强制C通过A向W路由流量
(5)为什么采用不同的AS内与AS间路由协议
·策略
- inter-AS:期望能够管理控制流量如何被路由,谁路由经过其网络等
- intra-AS:单一管理,无需策略决策
·规模
- 层次路由节省路由表大小,减少路由更新流量
- 适应大规模互联网
·性能
- inter-AS:策略主导
- intra-AS:侧重性能