路由协议应用过程(BGP路由协议工作过程)

      最后更新:2023-06-21 14:26

      叙述路由器的工作原理及工作过程

      传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址。因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live)域也开始减数,并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。 路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优(或最经济)的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。网络中,每个路由器的基本功能都是按照一定的规则来动态地更新它所保持的路由表,以便保持路由信息的有效性。为了便于在网络间传送报文,路由器总是先按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包,再将这些数据包分别通过相同或不同路径发送出去。当这些数据包按先后秩序到达目的地后,再把分解的数据包按照一定顺序包装成原有的报文形式。路由器的分层寻址功能是路由器的重要功能之一,该功能可以帮助具有很多节点站的网络来存储寻址信息,同时还能在网络间截获发送到远地网段的报文,起转发作用;选择最合理的路由,引导通信也是路由器基本功能;多协议路由器还可以连接使用不同通信协议的网络段,成为不同通信协议网络段之间的通信平台。一般来说,路由器的主要工作是对数据包进行存储转发,具体过程如下:第一步:当数据包到达路由器,根据网络物理接口的类型,路由器调用相应的链路层功能模块,以解释处理此数据包的链路层协议报头。这一步处理比较简单,主要是对数据的完整性进行验证,如CRC校验、帧长度检查等。第二步:在链路层完成对数据帧的完整性验证后,路由器开始处理此数据帧的IP层。这一过程是路由器功能的核心。根据数据帧中IP包头的目的IP地址,路由器在路由表中查找下一跳的IP地址;同时,IP数据包头的TTL(Time To Live)域开始减数,并重新计算校验和(Checksum)。第三步:根据路由表中所查到的下一跳IP地址,将IP数据包送往相应的输出链路层,被封装上相应的链路层包头,最后经输出网络物理接口发送出去。 简单地说,路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径,并将该数据包有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径策略或叫选择最佳路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路由表(Routing Table),供路由选择时使用。上述过程描述了路由器的主要而且关键的工作过程,但没有说明其它附加性能,例如访问控制、网络地址转换、排队优先级等。
      路由器是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。在控制平 面上,路由协议可以有不同的类型。路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息,依照拓扑结构动态生成路由表。在数据通道上,转发引擎从输入线路接收IP包 后,分析与修改包头,使用转发表查找输出端口,把数据交换到输出线路上。转发表是根据路由表生成的,其表项和路由表项有直接对应关系,但转发表的格式和路 由表的格式不同,它更适合实现快速查找。转发的主要流程包括线路输入、包头分析、数据存储、包头修改和线路输出。   路由协议根据网 络拓扑结构动态生成路由表。IP协议把整个网络划分为管理区域,这些管理区域称为自治域,自治域区号实行全网统一管理。这样,路由协议就有域内协议和域间 协议之分。域内路由协议,如OSPF、IS-IS,在路由器间交换管理域内代表网络拓扑结构的链路状态,根据链路状态推导出路由表。域间路由协议相邻节点 交换数据,不能使用多播方式,只能采用指定的点到点连接。   路由器结构体系   路由器的控制平面,运行在通用CPU系统中,多年来一直没有多少变化。在高可用性设计中,可以采用双主控进行主从式备份,来保证控制平面的可靠性。路由 器的数据通道,为适应不同的线路速度,不同的系统容量,采用了不同的实现技术。 路由器的结构体系正是根据数据通道转发引擎的实现机理来区分。简单而言,可以分为软件转发路由器和硬件转发路由器。软件转发路由器使用CPU软件技术实现 数据转发,根据使用CPU的数目,进一步区分为单CPU的集中式和多CPU的分布式。硬件转发路由器使用网络处理器硬件技术实现数据转发,根据使用网络处 理器的数目及网络处理器在设备中的位置,进一步细分为单网络处理器的集中式、多网络处理器的负荷分担并行式和中心交换分布式。
      路由器的主要工作包括三个方面: 1,生成和动态维护路由表;2,根据收到的数据包中的IP地址信息查找路由表,确定数据转发的最佳路由; 3,数据转发。
      路由器是一个网络分发工具,将不同网络之间的数据包进行存储和分组转发。 现实生活的原型可以参考我们熟知的物流系统。
      叙述路由器的工作原理及工作过程

      路由协议

      路由器是一台网络设备,它有多张网卡。当一个入口的网络包送到路由器时,它会根据一个本地的转发信息库,来决定如何正确地转发流量,这个转发库就是常说的路由表。一张路由表中会有多条路由规则。每一条规则至少包含这三项信息:通过 route 命令 和 ip route 命令都可以进行查询或者配置的。例如,我们设置命令ip route add 10.176.48.0/20 via 10.173.32.1 dev eth0就说明要去 10.176.48.0/20 这个目标网络,要从 eth0 端口出去,经过 10.173.32.1。此方法的核心思想是:根据目的地址来配置路由。当然,在真实的复杂的网络环境中,除了可以根据目的 ip 地址配置路由外,可以根据多个参数来配置路由,这就成为策略路由。可以配置多个路由表,可以根据源 ip 地址、入口设备、TOS等选择路由表,然后在路由表中查找路由。这样可以使得不同来源的包走不同的路由。例如,我们设置:表示从 192.168.1.10/24 这个网段来的,使用 table 10 中的路由表,而从 192.168.2.0/24网段来的,使用 table 20 的路由表。在一条路由规则中,也可以走多条路径。例如,在下面中的路由规则中:下一跳有两个地方,分别是 100.100.100.1 和 200.200.200.1,权重比分别为 1 比 2。使用动态路由路由器,可以根据路由协议动态生成动态路由表,随着网络运行状态变化而变化。第一大类的算法称为距离矢量路由(distance vector routing)。它基于 bellman-Ford 算法。这种算法的基本思路是:每个路由器都保存一个路由表,包含多行,每行对应网络中的一个路由器,每一行包含两部分信息,一个要到目标路由器,从那条线出去,另一个是到目标路由器的距离。由此可以看出,每个路由器是知道全局信息的。那这个信息如何更新呢?每个路由器都知道自己和令居之间的距离,每过几秒,每个路由器都将自己所知的所有路由器的距离告诉令居,每个路由器也能从邻居那里得到相似的信息。每个路由器根据新收集的信息,计算和其他路由器的距离,比如自己的一个令居距离目标路由器的距离为M,而自己距离邻居是 x,则自己距离目标路由器是 x+M。第二大类算法是链路状态路由(link state routing),基于 dijkstra 算法。这种算法的基本思路是:当一个路由器启动的时候,首先是发现令居,向令居 say hello,邻居都回复。然后计算和邻居的距离,发送一个 echo,要求马上返回,除以 2 就是距离。然后将自己和邻居之间的链路状态包广播出去,发送到整个网络的每个路由器。这样每个路由器都能够收到它和邻居之间的关系的信息。因而,每个路由器都能构建一个自己本地的完整的图,然后针对这个图使用 Dijkstra 算法,找到两点之间的最短距离。此算法可以最快将损坏路由器消息广播出去。OSPF(Open shortest Path First, 开放式最短路径优先)就是这样一个基于链路状态路由协议,广泛应用在数据中心的协议。由于主要用于数据中心内部,用于路由决策,因而成为内部网关协议(interior gateway protocol,简称 IGP)。内部网关协议的重点是找到最短的路径。在一个组织内部,路径最短往往最优。当然有时候 OSPF 可以发现多个最短的路径,可以再这多个路径中进行负载均衡,这常常称为等价路由。这可以和接入层的负载均衡 LVS 结合实现高吞吐量的接入层设计。但是外网的路由协议,也即国家之间的有所不同,我们称之为外网路由协议(BorderGateway Protocol,简称 BGP)。在网络世界,国家成为自治系统(Autonomous System)。自治系统分为几种类型:BGP 又分为两类,eBGP 和 iBGP。一个用于 AS 之间,一个用于 AS 内部。
      路由协议

      二、什么是路由协议,路由原理是什么

      路由器提供了将异构网互联的机制,实现将一个网络的数据包发送到另一个网络。而路由就是指导IP数据包发送的路径信息。路由协议就是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。 路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递,确保所有路由器知道到其它路由器的路径。总之,路由协议创建了路由表,描述了网络拓扑结构;可路由协议与路由协议协同工作,执行路由选择和数据包转发功能。路由选择协议是用来为可路由协议确定到达路径的,它包括RIP,IGRP,EIGRP,OSPF。起到一个地图导航,负责找路的作用。它工作在传输层或应用层。路由选择协议主要是运行在路由器上的协议,主要用来进行路径选择。路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一,其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率。按应用范围的不同,路由协议可分为两类:在一个AS(Autonomous System,自治系统,指一个互连网络,就是把整个Internet划分为许多较小的网络单位,这些小的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由选择协议)内的路由协议称为内部网关协议(interior gateway protocol),AS之间的路由协议称为外部网关协议(exterior gateway protocol)。这里网关是路由器的旧称。现在正在使用的内部网关路由协议有以下几种:RIP-1,RIP-2,IGRP,EIGRP,IS-IS和OSPF。其中前4种路由协议采用的是距离向量算法,IS-IS和OSPF采用的是链路状态算法。对于小型网络,采用基于距离向量算法的路由协议易于配置和管理,且应用较为广泛,但在面对大型网络时,不但其固有的环路问题变得更难解决,所占用的带宽也迅速增长,以至于网络无法承受。因此对于大型网络,采用链路状态算法的IS-IS和OSPF较为有效,并且得到了广泛的应用。IS-IS与OSPF在质量和性能上的差别并不大,但OSPF更适用于IP,较IS-IS更具有活力。IETF始终在致力于OSPF的改进工作,其修改节奏要比IS-IS快得多。这使得OSPF正在成为应用广泛的一种路由协议。现在,不论是传统的路由器设计,还是即将成为标准的MPLS(多协议标记交换),均将OSPF视为必不可少的路由协议。外部网关协议最初采用的是EGP。EGP是为一个简单的树形拓扑结构设计的,随着越来越多的用户和网络加入Internet,给EGP带来了很多的局限性。为了摆脱EGP的局限性,IETF边界网关协议工作组制定了标准的边界网关协议--BGP。 你这问题没法不复制啊,,
      二、什么是路由协议,路由原理是什么

      常用的路由协议分为哪几类?并简述这些路由协议的特点及主要工作原理

      常用的路由协议分为RIP、IGRP(Cisco私有协议)、EIGRP(Cisco私有协议)、OSPF、IS-IS、BGP等。1、RIP特点:是动态路由协议,基于距离矢量算法,利用跳数来作为计量标准。在带宽、配置和管理方面要求较低,主要适合于规模较小的网络中。原理:路由器运行RIP后,会首先发送路由更新请求,收到请求的路由器会发送自己的RIP路由进行响应;网络稳定后,路由器会周期性发送路由更新信息。当一个RIP更新报文到达时,接收方路由器和自己的RIP路由表中的每一项进行比较,并按照距离矢量路由算法对自己的RIP路由表进行修正。2、 EIGRP特点:能实现快速收敛。运行EIGRP的路由器存储了邻居的路由表,能够快速适应网络中的变化;EIGRP发送部分更新而不是定期更新,且仅在路由路径或者度量值发生变化时才发送;支持多种网络层协议;使用多播和单播;支持变长子网掩码;无缝连接数据链路层协议和拓扑结构。原理:结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco专用协议,采用弥散修正算法(DUAL)来实现快速收敛,可以不发送定期的路由更新信息以减少带宽的占用。3、OSPF特点:OSPF 适合在大范围的网络;组播触发式更新;收敛速度快;以开销作为度量值;OSPF协议的设计是为了避免路由环路。在使用最短路径的算法下,收到路由中的链路状态,然后生成路径,这样不会产生环路。原理:OSPF是两个相邻的路由器通过发报文的形式成为邻居关系,邻居再相互发送链路状态信息形成邻接关系,之后各自根据最短路径算法算出路由,放在OSPF路由表,OSPF路由与其他路由比较后优的加入全局路由表。扩展资料:路由协议的作用主要运行于路由器上,路由选择协议主要是运行在路由器上的协议,主要用来进行路径选择。它起到一个地图导航,负责找路的作用。工作在网络层。路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一,其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率参考资料来源:百度百科-路由协议参考资料来源:百度百科-RIP参考资料来源:百度百科- EIGRP参考资料来源:百度百科-OSPF
      路由协议可以按不同的标准分别分为两种类型。按路由协议的作用范围,我们可以把路由协议分为内部网关协议(IGP)和域间路由协议。路由信息协议(RIP)、开放式最短路径优先(OSPF)和ISIS等是你可能听说过的IGP。这些是处理域内部路由的一些路由协议。外部网关协议(EGP)是处理域之间的和企业之间的路由的协议。现在这个协议已经停止使用了。BGP(边界网关协议)现在是一个标准的域之间的协议。按另一种标准路由协议可以分为另外两种类型:链路状态协议或者距离向量协议。距离向量的方法是“告诉你的邻居你所知道的整个网络的状况”。这就意味着你要向所有的邻居广播整个路由表。这个“向量”就是目的地。“距离”实际上就是一个计量单位,可以是跳数。链路状态路由协议的方法“告诉外界有关你的邻居的情况”。整体思路就是要搞清楚周围有谁在线并向其它路由器广播这个信息。链路状态路由协议需要更大的运算量,但它为网络中所有的路由器关于整个网络的清晰全景图。 http://cache.baidu.com/c?m=9d78d513d9d430af4f9d91697b17c017124381132ba1d2020ca2843e93732c4a506793ac57270772d7d20d1016dc3a48adb0687d6d4566f58cc9fb57c0fed76d38885033734dc01c05d36efe9619389260d647e9ad1be3b8f72f93aad5d3dc4353bd094325&p=8266c64ad6dd08be4ebd9b7a53&user=baidu#baidusnap0
      路由分为静态路由和动态路由 RIP、IGR、 EIGRP
      常用的路由协议分为哪几类?并简述这些路由协议的特点及主要工作原理

      RIP OSPF动态路由协议:路由器是如何进行路由自动汇聚的,其工作过程是什么?

      “RIP、OSPF、BGP”这三个动态路由协议在工作原理上的区别:BGP是自治系统间相互访问所使用的,它涉及到ISP运营商;RIP是距离矢量路由协议,它通过交换明确的路由来达到全网互通,即是说他所获得的路由都是通过邻居发送过来的;OSPF是链路状态路由协议,他不发送路由信息 RIP、OSPF、BGP”这三个动态路由协议在工作原理上的区别对比:1、RIP协议RIP( Routing Information Protocol )路由信息协议:是在一个AS系统中使用地内部路由选择协议,是基于距离向量路由选择的协议。RIP有两个版本:RIPv1和RIPv2,它们均基于经典的距离向量路由算法,最大跳数为15跳。RIP的算法简单,但在路径较多时收敛速度慢,广播路由信息时占用的带宽资源较多,它适用于网络拓扑结构相对简单且数据链路故障率极低的小型网络中,在大型网络中,一般不使用RIP。RIP使用UDP数据包更新路由信息。路由器每隔30s更新一次路由信息,如果在180s内没有收到相邻路由器的回应,则认为去往该路由器的路由不可用,该路由器不可到达。如果在240s后仍未收到该路由器的应答,则把有关该路由器的路由信息从路由表中删除。2.OSPF协议OSPF( Open Shortest Path First,开放最短路径优先)协议:采用链路状态路由选择技术,开放最短路径优先算法。路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其它路由器的链路信息。每个 OSPF 路由器维护相同自治系统拓扑结构的数据库。从这个数据库里,构造出最短路径树来计算出路由表。当拓扑结构发生变化时, OSPF 能迅速重新计算出路径,而只产生少量的路由协议流量。3、BGP协议BGP (边界网关协议,Border Gateway Protocol )是自治系统之间的路由选择协议。BGP用于连接Internet。作为最新的外部网关协议,现有四个版本。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络协议,也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接协议。BGPv4是一种外部的路由协议。可认为是一种高级的距离向量路由协议。
      RIP OSPF动态路由协议:路由器是如何进行路由自动汇聚的,其工作过程是什么?

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