Ein Router ist ein Netzwerkgerät mit mehreren Netzwerkkarten. Wenn ein eingehendes Netzwerkpaket an den Router gesendet wird, bestimmt dieser anhand einer lokalen Weiterleitungsinformationsbasis, wie der Datenverkehr korrekt weitergeleitet wird. Diese Basis von Weiterleitungsinformationen wird oft als Routing-Tabelle bezeichnet.
Eine Routing-Tabelle enthält mehrere Routing-Regeln. Jede Regel enthält mindestens diese drei Informationen.
- Zielnetzwerk: Wohin möchte dieses Paket gehen?
- Ausstiegsausrüstung: Von welchem Hafen aus werden die Säcke entsorgt?
- Next-Hop-Gateway: Die Adresse des nächsten Routers.
Die Routing-Richtlinie auf dem Gateway wird gemäß diesen drei Konfigurationsinformationen konfiguriert. Eine Kernidee dieser Konfigurationsmethode besteht darin, das Routing basierend auf der Ziel-IP-Adresse zu konfigurieren.
1. Distanzvektor-Routing-Algorithmus : Er basiert auf dem Bellman-Ford-Algorithmus.
Die Grundidee dieses Algorithmus besteht darin, dass jeder Router eine Routing-Tabelle speichert, die mehrere Zeilen enthält. Jede Zeile entspricht einem Router im Netzwerk. Jede Zeile enthält zwei Teile von Informationen. Einer besteht darin, zum Zielrouter zu gelangen, und welcher Die andere ist die Entfernung zum Zielrouter.
Es ist ersichtlich, dass jeder Router die globalen Informationen kennt. Wie aktualisiere ich diese Informationen? Jeder Router kennt die Entfernung zwischen ihm und seinen Nachbarn. Alle paar Sekunden teilt jeder Router seinen Nachbarn die Entfernungen mit, die er zu allen Routern kennt. Jeder Router kann auch ähnliche Informationen von seinen Nachbarn erhalten.
Jeder Router berechnet die Entfernung zu anderen Routern auf der Grundlage der neu gesammelten Informationen. Wenn beispielsweise die Entfernung zwischen einem seiner Nachbarn und dem Zielrouter M beträgt und die Entfernung zu seinem Nachbarn x beträgt, beträgt die Entfernung zum Zielrouter x +M.
Das erste Problem besteht darin, dass sich gute Nachrichten schnell und schlechte Nachrichten langsam verbreiten. Das zweite Problem bei diesem Algorithmus besteht darin, dass bei jedem Senden die gesamte globale Routing-Tabelle gesendet werden muss.
2. Link-State-Routing-Algorithmus : Basierend auf dem Dijkstra-Algorithmus.
Die Grundidee dieses Algorithmus ist: Wenn ein Router startet, erkennt er zunächst Nachbarn, sagt „Hallo“ zu den Nachbarn und die Nachbarn antworten. Berechnen Sie dann die Entfernung zum Nachbarn, senden Sie ein Echo und fordern Sie eine sofortige Rückkehr an. Teilen Sie durch zwei, um die Entfernung zu erhalten. Anschließend sendet er die Verbindungsstatuspakete zwischen ihm und seinen Nachbarn an jeden Router im gesamten Netzwerk. Auf diese Weise kann jeder Router Informationen über seine Beziehung zu seinen Nachbarn erhalten. Daher kann jeder Router lokal ein vollständiges Diagramm erstellen und dann den Dijkstra-Algorithmus für dieses Diagramm verwenden, um den kürzesten Weg zwischen zwei Punkten zu finden.
Im Gegensatz zu Distanzvektor-Routing-Protokollen wird bei der Aktualisierung die gesamte Routing-Tabelle gesendet. Link-State-Routing-Protokolle übertragen nur aktualisierte oder geänderte Netzwerktopologien, wodurch die Aktualisierungsnachricht kleiner wird und Bandbreite und CPU-Auslastung gespart werden. Und sobald ein Router auflegt, verbreiten seine Nachbarn die Nachricht, wodurch die schlechten Nachrichten schnell zusammengeführt werden können.
OSPF (Open Shortest Path First) ist ein solches Link-State-Routing-Protokoll, das in Rechenzentren weit verbreitet ist. Da es hauptsächlich innerhalb des Rechenzentrums für Routing-Entscheidungen verwendet wird, wird es Interior Gateway Protocol (IGP) genannt.
Der Sinn des Interior-Gateway-Protokolls besteht darin, den kürzesten Weg zu finden. Innerhalb einer Organisation ist der kürzeste Weg oft der beste. Natürlich kann OSPF manchmal mehrere kürzeste Pfade finden und einen Lastausgleich zwischen diesen mehreren Pfaden durchführen. Dies wird oft als Equal-Cost-Routing bezeichnet.
Externes Netzwerk-Routing-Protokoll (Border Gateway Protocol, kurz BGP). In der Online-Welt wird jedes Land zu einem autonomen System (AS). Es gibt verschiedene Arten autonomer Systeme.
- Stub AS: Es gibt nur eine externe Verbindung. Dieser AS-Typ überträgt keine Pakete von anderen ASs. Zum Beispiel ein persönliches oder kleines Firmennetzwerk.
- Multihomed AS: Es gibt möglicherweise mehrere Verbindungen zu anderen ASs, aber die meisten weigern sich, anderen ASs bei der Übertragung von Paketen zu helfen. Zum Beispiel einige große Unternehmensnetzwerke.
- Transit AS: verfügt über mehrere Verbindungen zu anderen ASs und kann anderen ASs bei der Übertragung von Paketen helfen. Zum Beispiel das Backbone-Netzwerk.
Der vom BGP-Protokoll verwendete Algorithmus ist das Pfadvektorprotokoll. Es handelt sich um eine aktualisierte Version des Distanzvektor-Routing-Protokolls.
Dieser Artikel ist eine Lernnotiz für Tag 9 im September. Der Inhalt stammt aus dem „Internet Protocol“ von Geek Time . Dieser Kurs wird empfohlen.