1、第五章 動態路由選擇協議課程內容路由選擇協議基礎距離矢量路由選擇協議鏈路狀態路由選擇協議內部和外部網關協議路由選擇協議基礎發送網絡可達信息接收可達信息記錄信息及決策最優路由響應、修正和通告拓撲變化對所有路由選擇協議來說，共有的幾個問題是路徑決策、度量、收斂和負載均衡。路徑決策1確認直接網絡 加入路由表3加入報文Router ARouter BRouter C192.168.2.1/24192.168.7.1/24192.168.1.1/24192.168.1.2/24192.168.3.1/24192.168.3.2/24192.168.6.1/24192.168.6.2/24192.168.

2、4.1/24192.168.5.1/2444551.將的信息傳遞給嗎？2.應走哪條路徑到達網絡192.168.4.0？3.如何確保所有路由器收到所有路由信息？如何確保不會無休止循環？度量最優路徑的選擇不同協議有不同的度量標準RIP跳數IGRB帶寬和時延度量標準跳數(Hop count)分組在到達目的地前所必須經過的路由器的數量。帶寬(Bandwidth)固定的時間可傳輸的數據數量 。負載(Load)網絡資源（如路由器或鏈路）上的活動量。時延(Delay)從信號源到目的地所需要的時間長度。可靠性(Reliability)通常指每個網絡鏈路的出錯率。代價(Cost)一個任意的值，通常以帶寬、金錢的

3、花銷或其他衡量標準為基礎。收斂Router ARouter BRouter C192.168.2.1/24192.168.7.1/24192.168.1.1/24192.168.1.2/24192.168.3.1/24192.168.3.2/24192.168.6.1/24192.168.6.2/24192.168.4.1/24192.168.5.1/24123123路由環路所有路由選擇表都達到一致狀態的過程叫做收斂。負載均衡Router ARouter BRouter C192.168.2.1/24192.168.7.1/24192.168.1.1/24192.168.1.2/24192.1

4、68.3.1/24192.168.3.2/24192.168.6.1/24192.168.6.2/24192.168.4.1/24192.168.5.1/24122313等代價或不等代價基于報文或基于目標地址距離矢量路由選擇協議以矢量（距離，方向）的方式通告定期更新(10s90s)鄰居廣播更新包含整個路由表路由表路由表所有路由所有路由Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E00Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S10Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S00距離矢量依照傳聞進行路徑選擇路由器從收集到的源信息中選

5、擇到達目標地址的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S01Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S01距離矢量依照傳聞進行路徑選擇路由器從收集到的源信息中選擇到達目標地址的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0距離矢量依照傳聞進行路徑

6、選擇路由器從收集到的源信息中選擇到達目標地址的最佳路徑Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0以時間驅動更新路由表網絡拓撲結構發生改變等待下一個發送周期通告更新后全部的路由表更新路由表路由失效計時器路由失效計時

7、器為36個更新周期更新路由表每一個節點管理著與之相連的所有網絡Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環 路緩慢的收斂容易造成路由信息的不一致的更新計時器觸發之前的更新報文到了Routing Table

8、10.3.0.0S0010.4.0.0E0 down10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環 路路由器路由器C 推斷到達推斷到達10.4.0.0 網絡的最好路徑是通過路由器網絡的最好路徑是通過路由器BRouting Table10.3.0.0S0010.4.0.0E02

9、10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環 路路由器路由器 A 根據錯誤的信息升級它的路由表根據錯誤的信息升級它的路由表Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0210.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0

10、.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1310.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0410.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環 路無 限 計 數10.4.0.0 網絡的數據將在路由器 A, B, 和 C 之間循環10.4.0.0 網絡的跳數將無限大Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0410.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.

11、4.0.0S1510.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0610.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0解決方法：水平分割不發送從該接口接收到的路由信息不能解決兩臺路由器以上的情況減少資源浪費Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E

12、0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0解決方法：路由毒化路由器將該路由信息的跳數標記為無限大并且廣播出去，顯式地告知相鄰路由器某項路由已經無效了。Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0Infinity10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S01

13、10.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0解決方法：毒性逆轉接受路由毒化消息的路由器并不遵從水平分割的原則，而是將這條消息轉發給所有相鄰路由器，以實現最快的收斂。Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0Infinity10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1PossiblyDown10.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.

14、0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0PoisonReverse解決方法：定義最大跳數指定最大跳數來防止路由回環Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E01610.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S11610.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S01610.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S

15、0E0解決方法：觸發更新當路由表發生變化時路由器不等待更新計時器超時，立即發送更新信息觸發更新減少了處理時間和對網絡帶寬的占用10.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.0解決方法：抑制計時器路由器在Hold-Down時間內將該條記錄標記為possibly down以使其它路由器能夠重新計算網絡結構的變化例如路由器不再接收關于同一目的網絡的更遠路由更新。即如果路由器從一個網

16、絡得知一條路徑失效，然后，立即在另一個網段上得知這個路由有效，這條有效的信息往往是不正確的，是沒有及時更新的結果。Network 10.4.0.0 is downthen back up then back downUpdate afterhold-down TimeNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Update afterhold-down Time鏈路狀態協議傳遞最佳的路徑信息給其它的路由器LSA數據包數據包SPF運算運算拓補結構數據拓補結構數據最佳路由信息最佳路由信息路由表路

17、由表1建立鄰接關系建立鄰接關系2222泛洪泛洪345鄰居路由器每隔一定的時間發送一次Hello報文，用以建立、保持鄰接（Neighbors）關系；如果在選定時間內沒有從鄰居收到Hello報文，那么認為鄰居不可達，解除鄰接關系；典型的Hello報文交換間隔為10s，典型的死亡周期是報文交換間隔的4倍鏈路狀態泛洪擴散距離矢量是先運行算法更新路由表再發送鏈路狀態是立刻轉發LSA排序和老化序列號172.22.4.0t0t0t1t3t2t1數據庫中已經存在些LSA且序列號相同時丟棄如果信息相同但序列號更大，更新數據庫并泛洪擴散些SLA線性序列號空間使用一個大的序列號空間232如果路由器無法記得上次使用的

18、序列號，它必須重新使用1。最新的LSA被認為更老而被忽略，一直等待。鄰居向該路由器發送自己保存的LSA和序列號。最近使用的序列號不能接近上界。循環序列號空間認為a比b更新(a更大)ab且a-bn/2an/23216480631可能出現的故障假設一臺路由器發送了3個相同且序列號為44(101100)的LSA然后離線，一個鄰居也發生了故障，丟失了第2個和第3個LSA的幾個比特。假設路由器重啟后之前用到的序列號是4844(101100)40(101000)8(001000)棒棒糖形序列號空間包括一個線性組件和一個圓形組件；路由器重啟時將從小于其它所有數的a開始；鄰居若保留了以前的序列號b，它將b發送

19、給；將跳至該序列號。保證在收到之前的序列號前不會用光序列號。用完了棒部分就進入糖部分。N=231-N+10N-2老化年齡字段LSA被創建時被置為0，擴散時每經過一臺路由器都會增加年齡。MaxAgeDiff當路由器收到一個序列號重復的LSA時會比對兩個年齡的差值，如果差值超過MaxAgeDiff定義的數值，則認為網絡發生異常。典型的數值為15min。MaxAge 當LSA駐留在路由器數據庫時時，年齡值會不停的增加，當達到MaxAge的時候，路由器從數據庫中刪除相關記錄，并泛洪該lsa。ospf定義的MaxAge為1hour。LSRefreshTime 用來復位MaxAge的值。ospf定義的ls

20、frfreshtime為30min 鏈路狀態數據庫路由器鏈路信息使用路由器ID、鄰居ID和代價通告路由器的鄰居路由器，這里的代價是發送LSA路由器到其鄰居的代價；末梢網絡信息 使用路由器ID、網絡ID和代價通告路由器直接連接的末梢網絡(沒有鄰居的網絡)；鏈路狀態路由協議算法LSDBLSA 的 RTALSA 的 RTBLSA 的RTCLSA 的RTD（二）每臺路由器的鏈（二）每臺路由器的鏈路狀態數據庫路狀態數據庫(一）網絡的拓樸結構一）網絡的拓樸結構CABD123CABD123CABD123CABD123（四）每臺路由器分別以自己為根節點計算最小生成樹（四）每臺路由器分別以自己為根節點計算最小生成樹（三）由鏈路狀態數據庫得（三）由鏈路狀態數據庫得到的帶權有向圖到的帶權有向圖CABD1235RTCRTD3215RTBRTA區域1、數據庫會消耗大量的內存2、復雜的算法需要更多的cpu資源3、消耗大量的帶寬當一個網絡被劃分為多個區域時，在一個區域內的路由器僅需要在本區域擴散LSA，因而只需要維護本區域的鏈路狀態數據庫。數據庫越小，意味著需要內存越少，運行SPF算法需要的CPU周期也越少。如果拓撲改變頻繁發生，引起的擴散將被限制在不穩定的區域！