路由协议的核心内容(以SDN路由协议为核心)

网关能实现2个不同网络通信 路由器的路由协议就是网关协议也就是说路由器的概念小于网关 网关包括 路由器 有路由功能的主机 有路由功能的3层交换机 有路由功能的防火墙网关是1个设备
BGP IGP EGP都是网关协议 也是属于 路由器-协议的但 路由器 协议还包括其他部分 如RIP EIGRP CDP====如果 综合一楼的部分说法 看 的话 问题应该很明了了吧
网关报文协议...
下载 作者：Tim Parker本章内容包括：�6�1 网关、网桥和路由器�6�1 网关协议：基础知识�6�1 内部和外部网关协议开发T C P / I P的目的主要是支持网络上的互联网络流量，这个互联网络最终演变为I n t e r n e t。到那时为止， T C P / I P被设计成分层结构，这种结构使网络之间能非常好地工作。当数据报沿着互联网络从一个网络穿越到另一个网络时，它会经过作为网关的机器进入每个网络。网关机器决定报文是否要到网关指向的局部网络，如果是这样，网关会把报文从骨干网上移下来并把它路由至局部网络。如果数据报要传到互联网络远端的另一台网关机器，网关就执行相应功能。为了正确地把报文转发到其他网关，每个网关必须有一个路由软件使用的最新目的地列表。这一章将考查互联网络网关机如何处理它们之间的路由信息。人们已经开发了用于不同网关的协议。14.1 网关、桥和路由器当网关机接收一个从互联网络上来的数据报时，它们执行简单的功能，检查包含在T C P协议数据单元中的信息目的地址。如果目的机I P地址的网络部分和网关网络的I P地址匹配，网关就知道了数据报是寻址到与其网络相连的主机并把报文传到网络内部。如果数据报的I P地址指出数据报不是寻址到局部网络，网关就会把它传给互联网络上的下一个网关。在一个小型网络上把信息从一台机器传给另一台机器是容易的，因为这些机器清楚网络上每一台其他机器的I P地址。在一个大型网络或是由几个网络连在一起组成的互联网络中，这个过程的复杂性就会急剧增加。对于特大型互联网络，如I n t e r n e t来说，一个网关不可能保留网络上每一台机器的有效I P地址。由于这个原因，人们开发了几种特殊设备来简化在互联网络或广域网中数据报从一个网络到另一个网络的路由。这些设备称为网关、网桥和路由器。正如下面定义显示的，它们因彼此目的不同而不同：�6�1 网关是能执行路由功能和协议转译的机器。�6�1 网桥是连接两个或多个使用相同协议网络的机器。�6�1 路由器是在网络中转发报文的机器。14.1.1 网关网关是惟一进行协议转换的设备。如果网关作为I n t e r n e t (使用T C P / I P )和局域网(比如使用Novell NetWa r e )之间的接口，这一点就是必要的。网关必须把N e t Ware IPX/SPX报文转化成T C P / I P数据报或相反，这样，两个网络才能交换数据。网关能在许多不同的协议之间进行翻译，依赖于网络连接，网关常常同时为多于2个的协议服务。网关也进行文件格式转换或处理加密解密，这要依赖于网络系统。14.1.2 网桥网桥可以简单地认为是两个或多个网络之间的链路。通常，使用一条高速线路把一个L A N和另一个L A N连接起来，在多个国家有办公地的公司就是这种情况，一些L A N位于东海岸，而另一些位于西海岸，两个网络可能使用一样的协议(如T C P / I P )，但是在二者之间的高速远程通信线路上需要一个快速的路由系统。网桥处理从一个L A N到另一个L A N的数据报路由。网桥能同时处理许多L A N，但是它们必须使用相同的协议。14.1.3 路由器路由器在网络级的操作可以多一些也可以少一些。它们的功能是把报文转发到其目的地。当有可选路由至目的地时，一些路由器能执行协议转换，就像网关一样。路由器和网关的区别是路由器对L A N而言是内部的，而网关指向L A N的外部。14.1.4 自治系统当谈论连接到I n t e r n e t或其他互联网络时经常使用自治系统这一术语。自治系统是指其连接的局域网结构对互联网络的其他部分不可见。通常有一个指向这个局域网的网关并且所有到那个网络的流量都要经过网关。这样把局域网内部结构对互联网络的其他部分隐藏起来，既简化了数据报处理也增加了安全性。14.2 网关协议：基础知识如本章前面所提及的，实际上不可能让一个网关保存整个I n t e r n e t路由表，所以绝大多数网关只处理互联网络中的一个特定部分并且通过相邻网关知道更多关于它们自己相连网络的情况。但是这会导致一个常见的问题，当缺乏信息时会产生不完整的路由决定。因为这个原因，所以使用缺省路由。网关协议在网关之间交换路由和状态信息。有几种网关协议，能以最小的开销快速、可靠地进行数据传输。在考查协议之前，有必要区分在I n t e r n e t上使用的两类网关(其他互联网络也是如此)。网关分为核心网关与非核心网关。核心网关是由I n t e r n e t网络操作中心(Internet Network Operations Center, I N D C )管理的机器，这些机器形成I n t e r n e t骨干的一部分。核心网关首先设计用于A R PA n e t，在那里，它们被称为S t u b网关。非核心网关由I n t e r n e t组织之外的组管理，虽然这些网络连接到I n t e r n e t，但管理权由公司或组织自身拥有。典型情况下， I n t e r n e t上的公司或教育机构使用非核心网关。在A R PA n e t年代，任何不受A R PA n e t直接控制的网关称为非路由网关。I n t e r n e t结构的变化以及核心网关数量的增加要求开发一个协议使核心网关之间能彼此通信。这就是网关-网关协议(Gateway-to-Gateway Protocol,GGP)，这种协议通常只用于核心网关之间。G G P主要用于散布关于和每个核心网关相连的非核心网关的信息，使每个核心网关能更新自身的路由表。一些局域网或广域网内有多个网关。比如，大型网络可以有两个去向I n t e r n e t的网关，这两个网关共同承担流量负载。另一种情况，如果有两个不同的局域网作为更大的公司网络的一部146使用第四部分IP 互联下载分，管理员可能要为每个局域网设置一个网关。如果局域网和广域网中有两个网关且它们之间能彼此通信，就认为它们是内部相邻网关。如果网关之间不能直接通信，它们属于不同的自治系统，就称它们为外部网关。当使用缺省路由时，外部网关在自治系统之间路由信息。在一个局域网或广域网内部，路由信息通常是通过路由信息协议( R I P )在内部网关之间传输。一些系统使用不太常见的H E L L O协议。H E L L O和R I P都是内部网关协议( I G P )，专门设计用于内部邻居之间彼此通信。两个外部网关之间的消息通常通过外部网关协议( E G P )来处理。R I P、H E L L O和E G P协议都依赖于网关之间经常传送的状态报文来更新路由表。三个网关协议不是独立的而是有一个关系。E G P用在自治系统的网关之间，而R I P和H E L L O (都是I G P )用在网络内部。G G P用在I n t e r n e t的核心网关之间。为什么使用如此多的网关协议？主要是因为每种网关类型需要不同的信息。14.3 内部网关协议和外部网关协议网关之间通信的协议细节对用户和开发人员而言是不重要的，因为几乎没有应用程序使用网关协议。所以，协议的许多技术细节不在本节的讨论范围之内。我们只是想考查一下网关使用的每种协议，使读者能理解协议能完成什么及它们如何来完成这些功能。14.3.1 网关-网关协议(GGP)核心网关为了正确和高效地路由报文需要知道I n t e r n e t其他部分发生的情况，包括路由信息和子网特性。当一个网关处理重负载而使速度特别慢，并且这个网关是访问子网的惟一途径时，通常使用这种类型的信息，网络中的其他网关能剪裁交通流量以减轻网关的负载。G G P主要用于交换路由信息，不要混淆路由信息(包括地址、拓扑和路由延迟细节)和作出路由决定的算法。路由算法在网关内通常是固定的且不被G G P改变。核心网关之间通过发送G G P信息，并等待应答来通信，之后如果收到含特定信息的应答就更新路由表。注意GGP的最新改进SPREAD已经用于Internet，但它还不如GGP普及。G G P被称为向量-距离协议。要想有效工作，网关必须含有互联网络上有关所有网关的完整信息。否则，计算到一个目的地的有效路由将是不可能的。因为这个原因，所有的核心网关维护一张I n t e r n e t上所有核心网关的列表。这是一个相当小的表，网关能容易地对其进行处理。14.3.2 外部网关协议(EGP)外部网关协议用于在非核心的相邻网关之间传输信息。非核心网关包含互联网络上所有与其直接相邻的网关的路由信息及其所连机器信息，但是它们不包含I n t e r n e t上其他网关的信息。对绝大多数E G P而言，只限制维护其服务的局域网或广域网信息。这样可以防止过多的路由信息在局域网或广域网之间传输。E G P强制在非核心网关之间交流路由信息。由于核心网关使用G G P，非核心网关使用E G P，而二者都应用在I n t e r n e t上，所以必须有某些方法使二者彼此之间能够通信。I n t e r n e t使任何自治(非核心)网关给其他系统发送“可达”信息，这些信息至少要送到一个核心网关。如果有一个更大的自治网络，常常认为有一个网关来处理这些可达信息。第1 4章网关协议使用147下载和G G P一样， E G P使用一个查询过程来让网关清楚它的相邻网关并不断地与其相邻者交换路由和状态信息。E G P是状态驱动的协议，意思是说它依赖于一个反映网关情况的状态表和一组当状态表项变化时必须执行的一组操作。14.3.3 内部网关协议(IGP)有几种内部网关协议可用，最流行的是R I P和H E L L O (本章前面提及)，另一个协议称为开放式最短路径优先协议( O S P F )，这些协议没有一个是占主导地位的，但是R I P可能是最常见的I G P协议。选择特定的I G P以网络体系结构为基础。R I P和H E L L O协议都是计算到目的地的距离，它们的消息包括机器标识和到机器的距离。一般来讲，由于它们的路由表包含很多项，因此消息比较长。R I P和H E L L O一直维护相邻网关之间的连接性以确保机器是活跃的。路由信息协议使用广播技术。意思是说网关每隔一定时间要把路由表广播给其他网关。这也是R I P的一个问题，因为这会增加网络流量，降低网络性能。H E L L O协议与R I P的不同之处在于H E L L O使用时间而不是距离作为路由因素。这要求网关对每条路由有合理的准确时间信息。由于这个原因，所以H E L L O协议依赖于时钟同步消息。开放式最短路径优先协议是由I n t e r n e t工程任务组开发的协议，希望它能成为居于主导地位的I G P。用“最短路径”来描述协议的路由过程不准确。更好一些的名字是“最优路径”，这其中要考虑许多因素来决定到达目的地的最佳路由。14.4 小结这一章粗略地考查了网关协议。网关是把信息从一个网络转发至另一个网络的关键组件。有几种重要的网关协议，本章都已述及。协议实际工作的细节超出本章讨论范围，对绝大多 数T C P / I P用户而言，这并不重要。这一章也讨论了网桥和路由器的使用，及它们所起的作用。

路由器是什么 路由器是什么路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。多少年来，路由器的发展有起有伏。90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在1997年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。附：路由器原理及路由协议近十年来，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。4 路由算法路由算法在路由协议中起着至关重要的作用，采用何种算法往往决定了最终的寻径结果，因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标：——（1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。——（2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。——（3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上，所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验，并在各种网络环境下被证实是可靠的。——（4）快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。——（5）灵活性：路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。例如，某个网段发生故障，路由算法要能很快发现故障，并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。路由算法按照种类可分为以下几种：静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。前面几种的特点与字面意思基本一致，下面着重介绍链路状态和距离向量算法。链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法（也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别，两种算法在大多数环境下都能很好地运行。最后需要指出的是，路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由，通过一定的加权运算，将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中，作为寻径的标准。通常所使用的度量有：路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信成本等5 新一代路由器由于多媒体等应用在网络中的发展，以及ATM、快速以太网等新技术的不断采用，网络的带宽与速率飞速提高，传统的路由器已不能满足人们对路由器的性能要求。因为传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件，在转发过程中对分组的处理要经过许多环节，转发过程复杂，使得分组转发的速率较慢。另外，由于路由器是网络互连的关键设备，是网络与其它网络进行通信的一个“关口”，对其安全性有很高的要求，因此路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担，这样就使得路由器成为整个互联网上的“瓶颈”。传统的路由器在转发每一个分组时，都要进行一系列的复杂操作，包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。这一系列的操作大大影响了路由器的性能与效率，降低了分组转发速率和转发的吞吐量，增加了CPU的负担。而经过路由器的前后分组间的相关性很大，具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达，这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发，大大提高了路由器的性能与效率。 新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中，只需对一组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理，并把成功转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址（下一路由器地址）放人转发缓存中。当其后的分组要进行转发时，茵先查看转发缓存，如果该分组的目的地址和源地址与转发缓存中的匹配，则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发，而无须经过传统的复杂操作，大大减轻了路由器的负担，达到了提高路由器吞吐量的目标。
路由器：连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。 路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。 简单来说就是：通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。 路由器是互联网的主要节点设备。
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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。RIP路由协议RIP(Routing information Protocol，路由协议)是应用较早、使用较普通的内部网关协议，适用于小型同类网络的一个自治系统（AS）内的路由信息的传递。R目前RIP有四个版本，即RIPv1、RIPv2、RIPv2、RIPv4。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。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，OSPF随之产生。它是网间工程任务组织（IETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。OSPF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OSPF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。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。
1、RIP协议-路由信息协议，属于最早的动态路由协议 优点：节约成本，对资源消耗较低，配置简单，对硬件要求低，占用CPU、内存低，所以在小型网络中还有使用到。 缺点：计算路由慢，链路变化了收敛慢，能够保存的路由表相对较小，最多只能支持15台设备的网络，只适用于小型网络 2、OSPF协议-开放最短路径优先协议，企业网主要使用的协议 优点：技术成熟，碰到的问题基本上在资料上都能够查到，收敛快，由于cisco的力推，会使用的人多 缺点：收敛速度，安全性较ISIS差 3、ISIS协议-中间系统到中间系统协议，传输网/运营商网络主要使用的协议 优点：算法与OSPF类似，收敛快，安全性高 缺点：异常处理资料不如OSPF丰富 4、BGP协议-边界网关协议，用于核心网的路由的传递 无所谓优缺点，因为它和其他的不重叠，一个简单的应用，比如BGP可以用于网通和电信之间路由的相互传递，如果使用其它IGP（OSPF或者ISIS）的话，会由于路由数量太多，无法计算出来路由，或者路由计算非常慢，可以支持百万级别的路由的计算和传递，对设备要求较高，对资源占用较大
RIP 距离矢量协议 最多16跳，收敛慢，实验环境下使用。 ospf 链路状态路由协议 支持大型网络，网络带宽暂用少，收敛速度快 eigrp 是IGRP 升级版 刺 cisoco 私有 isis 和ospf 差不多，也是支持大型网络，运行商用的 bgp 距离矢量路由协议 是触发更新的，巨型网络。使用TCP进行对等体连接，使用周期性keepalive报文来进行TCP维护。
rip 距离矢量协议 ospf、isis 链路状态协议 bgp 勉强算个距离矢量协议Cisco私有的igrp、eigrp就不说了

一般常用的有以下几下协议 1.PPPOE拨号协议，用于设置你家宽带帐号和密码后，路由自动拨号连接上互联网。2.DHCP协议，用于路由自动分配IP地址给各接入设备。3.无线加密协议，用于WIFI接入密匙，一般选择WPA2协议。其它还有一些不常用的协议，如MAC绑定，IP地址绑定，宽带带宽控制，动态域名等。扩展1、RIP协议-路由信息协议，属于最早的动态路由协议优点:节约成本，对资源消耗较低，配置简单，对硬件要求低，占用CPU、内存低，所以在小型网络中还有使用到。缺点:计算路由慢，链路变化了收敛慢，能够保存的路由表相对较小，最多只能支持15台设备的网络，只适用于小型网络2、OSPF协议-开放最短路径优先协议，企业网主要使用的协议优点:技术成熟，碰到的问题基本上在资料上都能够查到，收敛快，由于cisco的力推，会使用的人多缺点:收敛速度，安全性较ISIS差3、ISIS协议-中间系统到中间系统协议，传输网/运营商网络主要使用的协议优点:算法与OSPF类似，收敛快，安全性高缺点:异常处理资料不如OSPF丰富4、BGP协议-边界网关协议，用于核心网的路由的传递无所谓优缺点，因为它和其他的不重叠，一个简单的应用，比如BGP可以用于网通和电信之间路由的相互传递，如果使用其它IGP(OSPF或者ISIS)的话，会由于路由数量太多，无法计算出来路由，或者路由计算非常慢，可以支持百万级别的路由的计算和传递，对设备要求较高，对资源占用较大路由器方案功能特点:连通不同的网络：从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似路由器。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。 2.信息传输。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。
用的当然是TCP/IP协议. 一直在发包是正常的,这说明网络通,只要网络通就会发包,这样服务器才知道你的网络是通的.一般常用的有以下几下协议1.PPPOE拨号协议，用于设置你家宽带帐号和密码后，路由自动拨号连接上互联网。2.DHCP协议，用于路由自动分配IP地址给各接入设备。3.无线加密协议，用于WIFI接入密匙，一般选择WPA2协议。其它还有一些不常用的协议，如MAC绑定，IP地址绑定，宽带带宽控制，动态域名等。扩展资料路由器又可以称之为网关设备。路由器就是在OSI/RM中完成的网络层中继以及第三层中继任务，对不同的网络之间的数据包进行存储、分组转发处理，其主要就是在不同的逻辑分开网络。而数据在一个子网中传输到另一个子网中，可以通过路由器的路由功能进行处理。在网络通信中，路由器具有判断网络地址以及选择IP路径的作用，可以在多个网络环境中，构建灵活的链接系统，通过不同的数据分组以及介质访问方式对各个子网进行链接。路由器在操作中仅接受源站或者其他相关路由器传递的信息，是一种基于网络层的互联设备。[1] 路由器通常位于网络层，因而路由技术也是与网络层相关的一门技术， 路由器与早期的网桥相比有很多的变化和不同。 通常而言，网桥的局限性比较大，它只能够连通数据链路层相同或者类似的网络，不能够连接数据链路层之间有着较大差异的网络。但是路由器却不同，它打破了这个局限，能够连接任意的两种不同的网络，但是这两种不同的网络之间要遵守一个原则，就是使用相同的网络层协议，这样才能够被路由器连接。 路由技术简单来说就是对网络上众多的信息进行转发与交换的一门技术，具体来说，就是通过互联网络将信息从源地址传送到目的地址。路由技术这几年来也取得了不错的发展和进步，特别是第五代路由器的出现，满足了人们对数据、语音和图像的综合应用，逐渐被大多数家庭网络所选择并且广泛被使用。 除此之外，这几年来，我国的路由技术越来越成熟，同时也结合了当代的智能化技术，使得人们在使用路由技术的过程中能够体会到快捷、快速的效果，从而推动和促进互联网和网络技术的发展。[2]

一、ZigBee网络层次结构与地址分配机制 ZigBee网络中的所有节点都有两个地址：一个16位网络短地址和一个64位IEEE扩展地址。其中16位网络地址仅仅在网络内部使用，用于路由机制和数据传输。这个地址是在节点加入网络时由其父节点动态分配的。当网络中的节点允许一个新节点通过它加入网络时，它们之间就形成了父子关系。所有加入ZigBee网络的节点一同组成一棵逻辑树，逻辑树中的每一个节点都拥有以下两个参量：1)16-bit的网络地址。只负责节点之间数据传输2)网络深度。即从该节点到根节点协调器的最短跳数，标识了该节点在网络拓扑图中的层次位置。当协调器(coordinator)建立了一个新的网络后，它首先将自己的16位网络地址初始化为O，同时初始化自己的网络深度Deptg,=0。以下通过一个具体的实例来说明ZigBee网络父节点为子节点分配16位地址的规范。假设一个节点Node(n)想要加入网络。Node(n)首先发起网络发现过程，获取信道上的信标并进行信道选择后，决定连接到已经在网络中的节点Node(k)。随后Node(n)向Node(k)发起入网的关联请求。关联请求获得批准后，Node(n)式加入网络。Node(k)称为Node(n)的父节点。可以假设已经存在在网络中的父节点Node(k)的地址为Depthk=Depthk+1。如图是ZigBee树状结构视图。这里引入三个辅助参数： 参数表示每个深度可以容纳的最大子节点个数（Max Children），表示每个深度可以容纳的最大路由器个数（Max Router），。表示整个网络的最大深度。根据以上说明，ZigBee网络父节点为网络深度d,子节点进行地址分配的规则如下：（1）假设节点Node(n)是接入其父节点的第n个简化功能设备节点(RED)，即没有路由能力的节点，则它的父节点Node(n)将会为它分配如F的地址：（2）设节点Node(n)是接入其父节点的第n个全功能设备节点(FFD)，即具各路由能力的节点，则它的父节点Node(n)将会为它分配如下的地址：其中当一个路由节点的 为0时，它就不再具备为子节点分配地址的能力，即该路由节点不能在接收新的节点加入网络。二、ZigBee路由协议分析路由技术主要作用是为数据以最佳路径通过通信子网到达目的节点提供服务。在传统的OSI参考模型中，网络层实现路由功能。路由协议是自组网体系结构中不可或缺的重要组成部分，其主要作用是发现和维护路由．具体的说主要有以下几个方面：监控网络拓扑结构的变化，交换路由信息，确定目的节点的位置，产生、维护以及取消路由，选择路由并转发数据。。为了达到低成本，低功耗，可靠性高的设计目标，ZigBee协议采用以下两种算法的结合体作为自身的路由算法[1][2]。（1） AODV：Ad-Hoc On-Demand Distance Vector（按需距离矢量路由）（2） Cluster-Tree algorithm（树型网络结构路由）其中AODV路由协议是一种按需路由协议，利用扩展环搜索的办法来限制搜索发现过的目的节点的范围，支持组播，可以实现在ZigBee节点间动态的，自发的路由，使节点很快的获得通向所需目的的的路由。这也是ZigBee路由协议的核心。针对自身的特点，ZigBee网络中使用一种简化版本的AODV协议（AODV Junior，AODVjr[3]）。Cluster-Tree算法包括地址的分配（configuration of addresses）与寻址路由两部分（addresses routing）。包括子节点的16位网络短地址的分配，以及根据目的节点的网络地址来计算下一跳的算法。作为两种算法的结合体，ZigBee网络中，节点可以按照网络树状结构的父子关系使用Cluster-Tree算法选择路径。即每一个节点都会试图将收到的信息包转发给自己的后代节点，如果通过计算发现目的地址不是自己的一个后代节点，则将这个数据包转发给自身上一级的父节点，由父节点进行类似的判断处理，直到找到目的节点。Cluster-Tree算法的特点在于使不具有路由功能的节点间通过与各自的父节点间的通信仍然可以发送数据分组和控制分组，但它的缺点是效率不高。为了提高效率，ZigBee中允许具有路由功能的节点使用AODVjr算法去发现路由，让具有路由功能的节点可以不按照父子关系而直接发送信息到其通信范围内的其他节点。三、Cluster-Tree路由算法Cluster-Tree路由算法的描述如下：当一个网络地址为A，网络深度为d的路由节点（FFD）收到目的地址为D的转发数据包时，路由节点首先要判断目的地址D是否为自身的一个子节点，然后根据判断的结果采取不同的方式来处理这个数据。若地址D满足一下判别式，则可以判断D地址节点是A地址节点的一个后代节点：如果D不在这个范围之内则D地址节点是A地址节点的父节点。判断后采取的数据包转发措施如下：1）目的节点是自身的一个后代节点，则下一跳（next hop）的节点地址为2）目的节点不是自身的一个后代节点，路由节点将把该包送交自己的父节点处理。这一点与TCP/IP协议中路由器将路由表项中不存在的数据包自己的网关处理类似。四、AODVjr路由算法AODVjr路由时一种按需分配的路由协议，只有在路由节点接收到网络数据包，并且网络数据包的目的地址不在节点的路由表中时才会进行路由发现过程。也就是说，路由表的内容是按照需要建立的，而且她可能仅仅是整个网络拓扑结构的一部分。AODVjr的优点是，相对于有线网络的路由协议而言，它不需要周期性的路由信息广播，节省了一定的网络资源，并降低了网络功耗。缺点是在需要时才发起路由寻找过程，会增加数据到达目的地址的时间。由于ZigBee网络中对数据的实时性要求不大，而更重视对网络能量的节省，因此AODVjr非常适合应用在ZigBee网络中。一次路由建立由以下三个步骤组成：1）路由发现2）反向路由建立3）正向路由的建立经过这三个步骤，即可建立起一条路由节点到目的节点的有效传输路径。在这个路由建立过程中，AODVjr使用3种消息作为控制信息：1)Route Request(RREQ)，路由请求2)Route Replies(RREP)，路由回复3)Route Error(RERR)，路由错误以下将对路由建立的三个过程进行详细描述。(1)路由发现过程对于一个具有路由能力的节点，当接收到一个从网络层的更高层发出的发送数据帧的请求，且路由表中没有和目的节点对应的条目时，它就会发起路由发现过程。源节点首先创建一个路由请求分组(RREQ)，并使用多播(Multi．Broadcast)的方式向周围节点进行广播。如果一个节点发起了路由发现过程，它就应该建立相应的路由表条目和路由发现表条目，状态设置为路由发现中。任何一个节点都可能从不同的邻居节点处接收到广播的RREQ。接收到后节点将进行如下分析：1)如果是第一次接收到这个RREQ消息，且消息的目的地址不是自己，则节点会保留这个RREQ分组的信息用于建立反向路径，然后将这个RREQ消息广播出去。2)如果之前已经接受过这个RREQ消息，表明这是由于网络内多个节点频繁广播产生的多余消息，对路由建立过程没有任何作用，则节点将丢弃这个消息。(2)反向路由建立过程当RREQ消息从一个源节点转发到不同的目的地时，沿途所经过的节点都要自动建立到源节点的反向路由。也就是记录当前接收到的RREQ消息是由哪一个节点转发而来的的。通过记录收到的第一个RREQ消息的邻居地址来建立反向路由，这些反向路由将会维持一定时间，该段时间足够RREQ消息在网内转发以及产生的RREP消息返回源节点。当RREQ消息最终到达了目的节点，节点验证RREQ中的目的地址为自己的地址之后，目的节点就会产生RREP消息，作为一个对RREQ消息的应答。由于之前已经建立了明确的反向路由，因此RREP无需进行广播，只需按照反向路由的指导，采取单播的方式即可把RREP消息传送给源节点。(3)正向路由建立过程在RREP以单播方式转发回源节点的过程中，沿着这条路径上的每一个节点都会根据PREP的指导建立到目的节点的路由，也就是说确定到目的地址节点的下一跳(next-hop)。方法就是记录RREP是从哪一个节点传播而来．然后将该邻居节点写入路由表中的路由表项。一直到RREP传送到源节点。至此．一次路由建立过程完毕。源节点与目标节点之间可以开始数据传输。可以看出，AODV是按照需求驱动的、使用RREQ．RREP控制实现的、先广播，后单播的路由的路由建立过程。具体请看：http://hanbo31.blog.163.com/blog/static/12282196820114319221316/
1 ZigBee最大的亮点就是通过路由可以无限大的扩展网络，这也是ZigBee优于其他无线技术的重要原因，最多可以达到65535个网络节点； 2 通过路由中转，可以实现大范围的无线覆盖； 3 目前ZigBee路由（SZ05）也同样具备终端功能.