二、什么是路由协议,路由原理是什么
路由器提供 异构网互联机制实现网络数据包发送另网络路由指导IP数据包发送路径信息路由协议路由指导IP数据包发送程事先约定规定标准路由协议通路由器间共享路由信息支持路由协议路由信息相邻路由器间传递确保所路由器知道其路由器路径总路由协议创建路由表描述网络拓扑结构;路由协议与路由协议协同工作执行路由选择数据包转发功能路由选择协议用路由协议确定达路径包括RIP,IGRP,EIGRP,OSPF起图导航负责找路作用工作传输层或应用层路由选择协议主要运行路由器协议主要用进行路径选择路由协议作TCP/IP协议族重要员其选路程实现坏影响整Internet网络效率按应用范围同路由协议两类:AS(AutonomousSystem自治系统指互连网络整Internet划许较网络单位些网络权自主决定本系统应采用何种路由选择协议)内路由协议称内部网关协议(interiorgatewayprotocol)AS间路由协议称外部网关协议(exteriorgatewayprotocol)网关路由器旧称现使用内部网关路由协议几种:RIP-1RIP-2IGRPEIGRPIS-ISOSPF其前4种路由协议采用距离向量算IS-ISOSPF采用链路状态算于型网络采用基于距离向量算路由协议易于配置管理且应用较广泛面型网络其固环路问题变更难解决所占用带宽迅速增至于网络承受于型网络采用链路状态算IS-ISOSPF较效并且广泛应用IS-IS与OSPF质量性能差别并OSPF更适用于IP较IS-IS更具力IETF始终致力于OSPF改进工作其修改节奏要比IS-IS快使OSPF应用广泛种路由协议现论传统路由器设计即标准MPLS(协议标记交换)均OSPF视必少路由协议外部网关协议初采用EGPEGP简单树形拓扑结构设计随着越越用户网络加入Internet给EGP带局限性摆脱EGP局限性IETF边界网关协议工作组制定标准边界网关协议--BGP问题没 复制啊

1.什么是OSPF路由协议
OSPF路由协议是用于网际协议(IP)网络的链路状态路由协议。 该协议使用链路状态路由算法的内部网关协议(IGP),在单一自治系统(AS)内部工作。适用于IPv4的OSPFv2协议定义于RFC 2328, RFC 5340定义了适用于IPv6的OSPFv3。

路由器中各名词的解释
1、内置Bypass/ 2、OBS模块3、路由模式4、桥接模式5、旁路模式6、TCP/IP 协议簇7、静态路由8、RIP(v1/v2)9、OSPF10、DHCP Relay11、DHCP Server12、PPPoE13、DDNS14、QoS15、弹性带宽16、可视化VPN17、应用路由(没有解释)18、AnyDNS(没有解释)19、Web认证20、智能DNS21、多链路负载均衡22、MIPS多核网络处理器23、PAP24、CHAP25、Firewall26、ACL27、端口镜像28、ARP攻击29、URL跳转30、域名过滤1、内置Bypass/名词解释:旁路功能 详细解释:网络安全设备一般都是应用在两个或更多的网络之间,比如内网和外网之间,网络安全设备内的应用程序会对通过他的网络封包来进行分析,以判断是否有威胁存在,处理完后再按照一定的路由规则将封包转发出去,而如果这台网络安全设备出现了故障,比如断电或死机后,那连接这台设备上所有网段也就彼此失去联系了,这个时候如果要求各个网络彼此还需要处于连通状态,那么就必须Bypass出面了。Bypass顾名思义,就是旁路功能,也就是说可以通过特定的触发状态(断电或死机)让两个网络不通过网络安全设备的系统,而直接物理上导通,所以有了Bypass后,当网络安全设备故障以后,还可以让连接在这台设备上的网络相互导通,当然这个时候这台网络设备也就不会再对网络中的封包做处理了。软件测试过程中出现bypass code,测试未完全开发的软件时,有些功能还未完成,会产生error,通过bypass code,可以忽略及跳过这些error,从而继续替他功能的测试.2、OBS模块名词解释:光突发交换网络详细解释:光突发交换中的“突发”可以看成是由一些较小的具有相同出口边缘节点地址和相同QoS要求的数据分组组成的超长数据分组,这些数据分组可以来自于传统IP网中的IP包。突发是光突发交换网中的基本交换单元,它由控制分组(BCP, Burst Control Packet, 作用相当于分组交换中的分组头)与突发数据BP(净载荷)两部分组成。突发数据和控制分组在物理信道上是分离的,每个控制分组对应于一个突发数据,这也是光突发交换的核心设计思想。例如,在WDM系统中,控制分组占用一个或几个波长,突发数据则占用所有其它波长。将控制分组和突发数据分离的意义在于控制分组可以先于突发数据传输,以弥补控制分组在交换节点的处理过程中O/E/O变换及电处理造成的时延。随后发出的突发数据在交换节点进行全光交换透明传输,从而降低对光缓存器的需求,甚至降为零,避开了目前光缓存器技术不成熟的缺点。并且,由于控制分组大小远小于突发包大小,需要O/E/O变换和电处理的数据大为减小,缩短了处理时延,大大提高了交换速度。这一过程就好像一个出境旅行团,在团队出发前,一个工作人员携带团员们的有关资料,提前一天到达边境办理出入境手续及预定车票等,旅行团随后才出发,节约了游客们的时间也简化了程序。5、旁路模式 名词解释:详细解释:泛指在一个系统的正常流程中,有一堆检核机制,而ByPass Mode就是当检核机制发生异常,无法在短期间内排除时,使系统作业能绕过这些检核机制,使系统能够继续执行的作业模式。6、TCP/IP 协议簇名词解释: TCP/IP协议簇是Internet的基础,也是当今最流行的组网形式。TCP/IP是一组协议的代名词,包括许多别的协议,组成了TCP/IP协议簇详细解释:其中比较重要的有SLIP协议、PPP协议、IP协议、ICMP协议、ARP协议、TCP协议、UDP协议、FTP协议、DNS协议、SMTP协议等。TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。7、静态路由名词解释:是指由网络管理员手工配置的路由信息详细解释:当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时,网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有的,不会传递给其他的路由器。当然,网管员也可以通过对路由器进行设置使之成为共享的。静态路由一般适用于比较简单的网络环境,在这样的环境中,网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构,便于设置正确的路由信息。在一个支持DDR(dial-on-demand routing)的网络中,拨号链路只在需要时才拨通,因此不能为动态路由信息表提供路由信息的变更情况。在这种情况下,网络也适合使用静态路由。8、RIP(v1/v2)名词解释: 1.RIPv1是有类路由协议,RIPv2是无类路由协议详细解释RIPv1不能支持VLSM,RIPv2可以支持VLSM ,RIPv1没有认证的功能,RIPv2可以支持认证,并且有明文和MD5两种认证,。RIPv1没有手工汇总的功能,RIPv2可以在关闭自动汇总的前提下,进行手工汇总,RIPv1是广播更新,RIPv2是组播更新, RIPv1对路由没有标记的功能,RIPv2可以对路由打标记(tag),用于过滤和做策略RIPv1发送的updata最多可以携带25条路由条目,RIPv2在有认证的情况下最多只能携带24条路由 ,RIPv1发送的updata包里面没有next-hop属性,RIPv2有next-hop属性,可以用与路由更新的重定 ,RIPv1 是定时更新,每隔三十秒更新一次,而RIPv2采用了触发更新等机制来加速路由计算。9、OSPF名词解释:OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)[1]是一个内部网关协议(InteriorGateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相比,OSPF是链路状态路由协议,而RIP是距离矢量路由协议。OSPF的协议管理距离(AD)是110。详细解释:IETF为了满足建造越来越大基于IP网络的需要,形成了一个工作组,专门用于开发开放式的、链路状态路由协议,以便用在大型、异构的I P网络中。新的路由协议已经取得一些成功的一系列私人的、和生产商相关的、最短路径优先(SPF )路由协议为基础, 在市场上广泛使用。包括OSPF在内,所有的S P F路由协议基于一个数学算法—Dijkstra算法。这个算法能使路由选择基于链路-状态,而不是距离向量。OSPF由IETF在20世纪80年代末期开发,OSPF是SPF类路由协议中的开放式版本。最初的OSPF规范体现在RFC1131中。这个第1版( OSPF版本1 )很快被进行了重大改进的版本所代替,这个新版本体现在RFC1247文档中。RFC 1247OSPF称为OSPF版本2是为了明确指出其在稳定性和功能性方面的实质性改进。这个OSPF版本有许多更新文档,每一个更新都是对开放标准的精心改进。接下来的一些规范出现在RFC 1583、2178和2328中。OSPF版本2的最新版体现在RFC 2328中。最新版只会和由RFC 2138、1583和1247所规范的版本进行互操作。10、DHCP Relay名词解释:DHCPRelay(DHCPR)DHCP中继 也叫做DHCP中继代理详细解释:如果DHCP客户机与DHCP服务器在同一个物理网段,则客户机可以正确地获得动态分配的ip地址。如果不在同一个物理网段,则需要DHCP Relay Agent(中继代理)。用DHCP Relay代理可以去掉在每个物理的网段都要有DHCP服务器的必要,它可以传递消息到不在同一个物理子网的DHCP服务器,也可以将服务器的消息传回给不在同一个物理子网的DHCP客户机。11、DHCP Server名词解释:指在一个特定的网络中管理DHCP标准的一台计算机详细解释:DHCP服务器的职责是当工作站登录进来时分配IP地址,并且确保分配给每个工作站的IP地址不同,DHCP服务器极大地简化了以前需要用手工来完成的一些网络管理任务。12、PPPoE名词解释:pppoe是point-to-point protocol over ethernet的简称详细解释:可以使以太网的主机通过一个简单的桥接设备连到一个远端的接入集中器上。通过pppoe协议,远端接入设备能够实现对每个接入用户的控制和计费。与传统的接入方式相比,pppoe具有较高的性能价格比,它在包括小区组网建设等一系列应用中被广泛采用,目前流行的宽带接入方式ADSL 就使用了pppoe协议。13、DDNS名词解释:DDNS(Dynamic Domain Name Server)是动态域名服务的缩写详细解释DDNS是将用户的动态IP地址映射到一个固定的域名解析服务上,用户每次连接网络的时候客户端程序就会通过信息传递把该主机的动态IP地址传送给位于服务商主机上的服务器程序,服务器程序负责提供DNS服务并实现动态域名解析。也就是说DDNS捕获用户每次变化的IP地址,然后将其与域名相对应,这样其他上网用户就可以通过域名来进行交流。而最终客户所要记忆的全部,就是记住动态域名商给予的域名即可,而不用去管他们是如何实现的。14、QoS名词解释: QoS(Quality of Service)服务质量,是网络的一种安全机制详细解释:是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。 在正常情况下,如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统,并不需要QoS,比如Web应用,或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时,QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行。15、弹性带宽名词解释:弹性带宽是指,对带宽的运行,采取“人少时快,人多时均”的策略,最大化的利用带宽资源详细解释:对迅雷、BT之类的P2P下载的带宽大户进行了限速,从而使带宽得到了有效的利用 。 为了改善固定数值限速的缺陷和不足,提高带宽利用率,艾泰科技ReOS 2009网络操作系统支持的弹性带宽技术可以根据网吧实时上网人数动态地改变每个IP拥有的带宽,使带宽分配更加合理。在带宽充足时,有带宽需求的用户可以获得更多的带宽;在带宽紧张时,降低占用带宽过高的用户的带宽,分配给需要带宽但占用带宽低的用户。弹性限速后,众多网络应用效果大为改观。用户可以配置针对不同的IP地址(段),不同的应用(服务)设置智能限速的策略,同时可以设置策略的生效方式(独占或共享)、优先级、生效线路和生效时间段。16、可视化VPN名词解释:虚拟专用网络(Virtual Private Network ,简称VPN)详细解释:指的是在公用网络上建立专用网络的技术。其之所以称为虚拟网,主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如Internet、ATM(异步传输模式〉、Frame Relay (帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。VPN主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。17、应用路由 名词解释:详细解释:18、AnyDNS 名词解释:详细解释19、Web认证名词解释:web本意是蜘蛛网和网的意思详细解释:现广泛译作网络、互联网等技术领域。表现为三种形式,即超文本(hypertext)、超媒体(hypermedia)、超文本传输协议(HTTP)等。一种全局性的信息结构,它将文档中的不同部分通过关键字建立链接,使信息得以用交互方式搜索。它是超级文本的简称。20、智能DNS名词解释:智能DNS是域名频道在业界首创的智能解析服务详细解释:能自动判断访问者的IP地址并解析出对应的IP地址,使网通用户会访问到网通服务器,电信用户会访问到电信服务器。智能DNS就是根据用户的来路,自动智能化判断来路IP返回给用户,而不需要用户进行选择。比方一个企业的站点三个运营商的带宽都有:电信、网通、移动,同样有三个来自不同运营商网络的访问用户,那电信访问企业网址的时候,智能DNS会自动根据IP判断,再从电信返回给电信用户;其他的也同理。但也会遇到一个问题,就是三个用户所使用的网络运营商的DNS同步了解析企业站点所用的智能DNS,不然用户有可能无法访问到企业站点,一般会出现在智能DNS刚生效的时候,这种情况下一般可以请求网络运营商主动同步智能DNS的解析表;或者等待最多72小时,DNS会自动同步。智能DNS有软件和硬件,软件有久负盛名的开源bind,做服务的有dnspod、DNSLA等21、多链路负载均衡名词解释:多链路主要依靠BGP来导向多个互联网链路上的流量详细解释:BGP是一种区域间的路由协议,旨在使ip路由器将互联网上的数据包从A点导向B点。然而,BGP是路由的核心技术,很难用来实施多归属管理,并且BGP路由不提供一个适当的机制来确保基于链路的动态灵活路由。最为关键的是:中国的各个运营商不会向用户提供BGP路由协议。 由此诞生了“多链路负载均衡”,成功解决了电信与网通之间、不同链路之间互联互通的问题,除此之外,双线路可以互为备份,如一条链路出现故障时,可以自动切换到其它链路;并在一条链路流量大时自动分配其余流量到其他的链路上等等。22、MIPS多核网络处理器名词解释:传统网络处理器通过专门针对网络处理而优化的指令集及并行体系结构来加速基本的包处理任务,获得与通用处理器接近的灵活性和与ASIC接近的高性能详细解释。如Intel的网络处理器主要用于包转发,微引擎执行基本的包处理任务,XScale Core处理例外包、控制消息及传输层协议等,都是比较基本的处理任务。 但是受处理器内部资源(如片上存储、代码空间、处理器时钟频率等)的限制,无法支持DPI这样的复杂处理.用低级编程语言(汇编语言),缺乏稳定的支持软件。从而,网络处理器并没有如人们最初预料的那样迅速普及开来。在这种形势下,部分厂商开始了新型多核网络处理器的研发。23、PAP名词解释:密码认证协议(PAP),是 PPP 协议集中的一种链路控制协议,主要是通过使用 2 次握手提供一种对等结点的建立认证的简单方法,这是建立在初始链路确定的基础上的。详细解释:PAP 并不是一种强有效的认证方法,其密码以文本格式在电路上进行发送,对于窃听、重放或重复尝试和错误攻击没有任何保护。对等结点控制尝试的时间和频度。所以即使是更高效的认证方法(如 CHAP),其实现都必须在 PAP 之前提供有效的协商机制。该认证方法适用于可以使用明文密码模仿登录远程主机的环境。在这种情况下,该方法提供了与常规用户登录远程主机相似的安全性。24、CHAP名词解释:CHAP全称是PPP(点对点协议)询问握手认证协议 (Challenge Handshake Authentication Protocol)。 详细解释:该协议可通过三次握手周期性的校验对端的身份,可在初始链路建立时完成时,在链路建立之后重复进行。通过递增改变的标识符和可变的询问值,可防止来自端点的重放攻击,限制暴露于单个攻击的时间。25、Firewall名词解释:一种确保网络安全的方法详细解释:防火墙可以被安装在一个单独的路由器中,用来过滤不想要的信息包,也可以被安装在路由器和主机中,发挥更大的网络安全保护作用。防火墙被广泛用来让用户在一个安全屏障后接入互联网,还被用来把一家企业的公共网络服务器和企业内部网络隔开。另外,防火墙还可以被用来保护企业内部网络某一个部分的安全。例如,一个研究或者会计子网可能很容易受到来自企业内部网络里面的窥探。26、ACL名词解释: 访问控制列表(Access Control List,ACL)详细解释:是路由器和交换机接口的指令列表,用来控制端口进出的数据包。ACL适用于所有的被路由协议,如IP、IPX、AppleTalk等。这张表中包含了匹配关系、条件和查询语句,表只是一个框架结构,其目的是为了对某种访问进行控制。信息点间通信和内外网络的通信都是企业网络中必不可少的业务需求,但是为了保证内网的安全性,需要通过安全策略来保障非授权用户只能访问特定的网络资源,从而达到对访问进行控制的目的。简而言之,ACL可以过滤网络中的流量,是控制访问的一种网络技术手段。27、端口镜像名词解释:端口镜像(port Mirroring)把交换机一个或多个端口(VLAN)的数据镜像到一个或多个端口的方法。详细解释:为了方便对一个或多个网络接口的流量进行分析(如 IDS 产品、网络分析仪等),可以通过配置交换机来把一个或多个端口(VLAN)的数据转发到某一个端口来实现对网络的监听。监视到进出网络的所有数据包,供安装了监控软件的管理服务器抓取数据,如网吧需提供此功能把数据发往公安部门审查。而企业出于信息安全、保护公司机密的需要,也迫切需要 网络中有一个端口能提供这种实时监控功能。在企业中用端口镜像功能,可以很好的对企业内部的网络数据进行监控管理,在网络出现故障的时候,可以做到很好地故障定位。28、ARP攻击名词解释: ARP攻击,是针对以太网地址解析协议(ARP)的一种攻击技术详细解释:此种攻击可让攻击者取得局域网上的数据封包甚至可篡改封包,且可让网络上特定计算机或所有计算机无法正常连接。最早探讨ARP攻击的文章是由Yuri Volobue所写的《ARP与ICMP转向游戏》。29、URL跳转名词解释: 统一资源定位符(URL,英语 Uniform / Universal Resource Locator 的缩写)也被称为网页地址,是因特网上标准的资源的地址(Address)。它最初是由蒂姆·伯纳斯-李发明用来作为万维网的地址的。现在它已经被万维网联盟编制为因特网标准RFC1738了。详细解释:统一资源定位符(URL)是用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一种标识方法。 Internet上的每一个网页都具有一个唯一的名称标识,通常称之为URL地址,这种地址可以是本地磁盘,也可以是局域网上的某一台计算机,更多的是Internet上的站点。简单地说,URL就是Web地址,俗称“网址”。 URI 方案集,包含如何访问 Internet 上的资源的明确指令。 URL 是统一的,因为它们采用相同的基本语法,无论寻址哪种特定类型的资源(网页、新闻组)或描述通过哪种机制获取该资源。30、域名过滤名词解释:以针对某些特定范围域名进行过滤的一种机制,允许这些域名通过或不通过。 详细解释:目前的域名解析,只能针对特定域名进行翻译解析。但是如果根本就不想针对某些域名进行解析怎么办呢,针对这种情况可以设置一个过滤器,将这些域名直接过滤掉并告知请求方。 同样,如果只想针对某些特定域名进行解析,也可以利用这个过滤器来实现。即只让这些域名解析通过,别的通通屏蔽并告知请求方。 这样可以节省流量,提高效率,特别针对企业内部网有很大借鉴意义。 (以上内容摘自百度文库)

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。

路由协议是什么?
路由协议又叫RIP协议。最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。
近十年来,随着计算机网络规模的不断扩大,大型互联网络(如Internet)的迅猛发展,路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分,路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及,人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息,而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下,任何一个有一定规模的计算机网络(如企业网、校园网、智能大厦等),无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术,还是ATM技术,都离不开路由器,否则就无法正常运作和管理。 1 网络互连把自己的网络同其它的网络互连起来,从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息,是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式,其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。1.1 网桥互连的网络网桥工作在OSI模型中的第二层,即链路层。完成数据帧(frame)的转发,主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址,一般就是网卡所带的地址。网桥的作用是把两个或多个网络互连起来,提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在,设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的,因此只能连接相同或相似的网络(相同或相似结构的数据帧),如以太网之间、以太网与令牌环(token ring)之间的互连,对于不同类型的网络(数据帧结构不同),如以太网与X.25之间,网桥就无能为力了。网桥扩大了网络的规模,提高了网络的性能,给网络应用带来了方便,在以前的网络中,网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题:一个是广播风暴,网桥不阻挡网络中广播消息,当网络的规模较大时(几个网桥,多个以太网段),有可能引起广播风暴(broadcasting storm),导致整个网络全被广播信息充满,直至完全瘫痪。第二个问题是,当与外部网络互连时,网桥会把内部和外部网络合二为一,成为一个网,双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通,而不管传送的信息是什么。1.2 路由器互连网络路由器互连与网络的协议有关,我们讨论限于TCP/IP网络的情况。路由器工作在OSI模型中的第三层,即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址(即IP地址)来区别不同的网络,实现网络的互连和隔离,保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息,而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器,再由路由器转发出去。IP路由器只转发IP分组,把其余的部分挡在网内(包括广播),从而保持各个网络具有相对的独立性,这样可以组成具有许多网络(子网)互连的大型的网络。由于是在网络层的互连,路由器可方便地连接不同类型的网络,只要网络层运行的是IP协议,通过路由器就可互连起来。网络中的设备用它们的网络地址(TCP/IP网络中为IP地址)互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分,一部分定义网络号,另一部分定义网络内的主机号。目前,在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit,并且两者是一一对应的,并规定,子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号,为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来,才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址,其网络号必须是相同的,这个网络称为IP子网。通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行,要与其它IP子网的主机进行通信,则必须经过同一网络上的某个路由器或网关(gateway)出去。不同网络号的IP地址不能直接通信,即使它们接在一起,也不能通信。路由器有多个端口,用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号,对应不同的IP子网,这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。2 路由原理当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,它将直接把IP分组送到网络上,对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时,它要选择一个能到达目的子网上的路由器,把IP分组送给该路由器,由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器,主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关(default gateway)”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数,它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。路由器转发IP分组时,只根据IP分组目的IP地址的网络号部分,选择合适的端口,把IP分组送出去。同主机一样,路由器也要判定端口所接的是否是目的子网,如果是,就直接把分组通过端口送到网络上,否则,也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关,用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样,通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去,不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器,这样一级级地传送,IP分组最终将送到目的地,送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。目前TCP/IP网络,全部是通过路由器互连起来的,Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络(router based network),形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中,路由器不仅负责对IP分组的转发,还要负责与别的路由器进行联络,共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。路由动作包括两项基本内容:寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径,由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法,要相对复杂一些。为了判定最佳路径,路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表,其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中,根据路由表可将目的网络与下一站(nexthop)的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新,更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化,并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议(routing protocol),例如路由信息协议(RIP)、开放式最短路径优先协议(OSPF)和边界网关协议(BGP)等。转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道如何将分组发送到下一个站点(路由器或主机),如果路由器不知道如何发送分组,通常将该分组丢弃;否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点,如果目的网络直接与路由器相连,路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议(routed protocol)。路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念,前者使用后者维护的路由表,同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议,除非特别说明,都是指路由选择协议,这也是普遍的习惯。3 路由协议典型的路由选择方式有两种:静态路由和动态路由。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化,路由选择软件就会重新计算路由,并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络,引起各路由器重新启动其路由算法,并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然,各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围,因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时,路由器首先查找静态路由,如果查到则根据相应的静态路由转发分组;否则再查找动态路由。根据是否在一个自治域内部使用,动态路由协议分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议,常用的有RIP、OSPF;外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择,常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。3.1 RIP路由协议RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样,正确的路由信息逐渐扩散到了全网。RIP使用非常广泛,它简单、可靠,便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络,因为它允许的最大站点数为15,任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。3.2 OSPF路由协议80年代中期,RIP已不能适应大规模异构网络的互连,0SPF随之产生。它是网间工程任务组织(1ETF)的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。0SPF是一种基于链路状态的路由协议,需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息,并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。与RIP不同,OSPF将一个自治域再划分为区,相应地即有两种类型的路由选择方式:当源和目的地在同一区时,采用区内路由选择;当源和目的地在不同区时,则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销,并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作,这也给网络的管理、维护带来方便。3.3 BGP和BGP-4路由协议BGP是为TCP/IP互联网设计的外部网关协议,用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法,也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号/自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串,这些更新信息通过TCP传送出去,以保证传输的可靠性。为了满足Internet日益扩大的需要,BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中,还可以将相似路由合并为一条路由。3.4 路由表项的优先问题 在一个路由器中,可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序,但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级,当其它路由表表项与它矛盾时,均按静态路由转发。

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