第四章：路由设计基础（12~14题）
考点1：rip路由协议
考点2：ospf路由协议
考点3：bgp路由协议
考点4：IP路由选择与路由汇聚
分组转发的基本概念
分组转发是指在互联网中，路由器转发IP分组的物理传输过程与数据报文转发机制。分组转发可以分为直接转发与间接转发两种。
路由选择的基本概念
路由选择的参数
1、跳数：源主机到目的主机经过路由器的个数
2、宽带：是指一条链路的传输速率
3、延时：源主机到目的主机所要经理的时间
4、负载：指单位时间内通过路由器或线路的通信量
5、可靠性：传输过程中的误码率（传输过程中的误码/所传输的总码）
6、开销：开销即为分组传输过程中的耗费，与带宽成反比
评价路由器的依据
1、算法必须正确、稳定和公平
2、算哒应该尽量简单
3、算法必须能够适应网络拓扑和通信量的变化
4、算法应该是最佳的
路由选择的分类
路由器采用表驱动的路由选择算法，路由表是随着路由选择算法产生的。
1、静态路由表
由网络管理员事先设置好的固定路由表
2、动态路由表
动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况自动调整的路由表。路由器通过选择协议提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要的时候自动计算数据传输的最佳路径
IP路由选择与路由汇聚（重点）
IP分组的路由在使用cidr协议后，就通过子网的划分的相反过程来汇聚。路由表的项目由“网络前缀”和“吓一跳地址”两项内容组成，因此，选择路由应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由。这就是“最长前缀匹配”原则
静态路由选择算法(非适应路由选择算法)
特点：简单开销小，但不能及时适应 网络状态的变化
动态路由选择算法(自适应路由选择算法)
特点：较好适应网络状态的变化，但 实现复杂，开销大
自治系统（as）与Internet的路由选择协议
一个自治系统最重要的特点就是它有权决定在本系统内应采取何种路由选择协议
路由选择协议分类：
内部网关协议 IGP(包括路由信息协议 RIP，开放最短路径优先 协议 OSPF);
外部网关协议 EGP(主要是边界网关协议 BGP)
路由信息协议(rip)的基本概念
RIP 是内部网关协议使用得最广泛的一种协议，他是一种分布式、基于距离向量的路由协议，协议简单，适合小的自治 系统，跳数小于 15
原理：rip思想很简单，及路由器周期性地向外发送路由刷新报文，报文主要内容是由若干（v，d）组成的表；v表示“矢量”，标识该路由器可达到的网关或主机；d代表距离，指出该路由器去往新宿v的距离（跳数）；
路由信息协议的工作过程
1、路由表的建立
当路由器刚启动时，对其（v，d）路由表进行初始化。初始化路由器只包含所有与该路由器直接相连的路由，路由距离位0.
2、路由表的更新
路由表建立之后，各路由器之间周期性地向外广播(v,d)路由表的内容
路由表更新的规律（重点)
1、如果自己的路由表没有这一项，增加该项，距离加一，路由位对方
2、如果自己的路由表已有这一项，原距离比对方距离加以还要大，距离设置位对方距离加一，路由位对方
3、原距离比对方距离加一还要小，保持不变
最短路径优先协议ospf
1. OSPF 使用分布式链路状态协议(RIP 使用距离向量协议)
2. OSPF 链路状态度量主要指费用、距离、延时、宽带等(RIP 和 OSPF都采用最短路径优先的指导思想，只是算法不同)
3. OSPF 要求当链路状态发生变化时用洪泛法向所有路由发送此信息(RIP 仅向相 邻路由发送信息)
4. OSPF 使得所有路由建立链路数据库即全网拓扑结构(RIP 不知道全网拓扑)
5.OSPF 将一个自治系统划分若干个小的区域(area)，每个区域有一个32位的区域标识符，为拉适用大网络，收敛更快。每个区域路由不超过 200 个
（as）自治系统内部的区域划分
划分区域的好处是将利用泛洪法将链路状态信息的范围局限在一个区域内而不是整个自治系统。因此每一个区域内部的路由器只知道该区域内的完整拓扑结构而不知道其他区域的网络拓扑结构。
ospf协议使用层次结构的区域划分，将一个自治系统划分层若干区域与一个主干区域。主干区域内部的路由器叫作主干路由器，连接各个区域的路由器叫做边界路由器，区域边界里尤其接受从其他区域发来的信息。主干区域中专门和其它自治系统交换路由信息的路由器叫做自治系统边界路由器
ospf协议的执行过程
1、初始化：ospf让每一个路由器用数据库描述分组和相邻路由器交换本数据库已有的链路状态摘要信息，摘要信息主要是指出哪些路由器的链路状态信息已经写入了数据库
2、网络运行过程：在运行过程中，只要一个路由器的链路发生变化，该路由器就要使用链路状态更新分组，用泛洪法向全网更新链路状态，为了确保链路状态数据库全网一致，ospf规定每隔一段时间更新一次链路状态。
区域好处：洪泛法局限在区域，区域内部路由只知道内部全网拓扑，却不知道其他区域拓扑主干区域内部的路由器叫主干路由器(包括区域边界路由和自治系统边界路由)
外部网关路由协议bgp
外部网关协议设计的基本思想
1、外部网关协议是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议
2、bgp-4采用路由向量路由协议，每个自治系统要选择至少一各路由器作为自治系统的“发言人”，一个bgp发言人与其他自治系统的发言人交换路由信息要先建立tcp连接
bgp路由器选择协议的工作过程
1、bgp边界路由器的初始化：bgp刚刚运行时，交换整个路由表，以后只需要在发生变化时更新有变化的部分
2、bgp协议的四种分组：
打开分组（open）：与另一个bgp发言人建立关系
更新分组（updata）：发送某一路由的信息，，以及列出要撤销的多条路由
保活分组（keepalive）:确认打开分组，以及周期证实相邻边界路由器存在
通知分组（notification）：发送检测到的差错
bgp发言人周期（30s）交换“保活分组”
“更新分组”是bgp协议的核心
