第四章：路由設計基礎（12~14題）
考點1：rip路由協議
考點2：ospf路由協議
考點3：bgp路由協議
考點4：IP路由選擇與路由匯聚
分組轉發的基本概念
分組轉發是指在互聯網中，路由器轉發IP分組的物理傳輸過程與數據報文轉發機制。分組轉發可以分爲直接轉發與間接轉發兩種。
路由選擇的基本概念
路由選擇的參數
1、跳數：源主機到目的主機經過路由器的個數
2、寬帶：是指一條鏈路的傳輸速率
3、延時：源主機到目的主機所要經理的時間
4、負載：指單位時間內通過路由器或線路的通信量
5、可靠性：傳輸過程中的誤碼率（傳輸過程中的誤碼/所傳輸的總碼）
6、開銷：開銷即爲分組傳輸過程中的耗費，與帶寬成反比
評價路由器的依據
1、算法必須正確、穩定和公平
2、算噠應該儘量簡單
3、算法必須能夠適應網絡拓撲和通信量的變化
4、算法應該是最佳的
路由選擇的分類
路由器採用表驅動的路由選擇算法，路由表是隨着路由選擇算法產生的。
1、靜態路由表
由網絡管理員事先設置好的固定路由表
2、動態路由表
動態路由表是路由器根據網絡系統的運行情況自動調整的路由表。路由器通過選擇協議提供的功能，自動學習和記憶網絡運行情況，在需要的時候自動計算數據傳輸的最佳路徑
IP路由選擇與路由匯聚（重點）
IP分組的路由在使用cidr協議後，就通過子網的劃分的相反過程來匯聚。路由表的項目由“網絡前綴”和“嚇一跳地址”兩項內容組成，因此，選擇路由應當從匹配結果中選擇具有最長網絡前綴的路由。這就是“最長前綴匹配”原則
靜態路由選擇算法(非適應路由選擇算法)
特點：簡單開銷小，但不能及時適應 網絡狀態的變化
動態路由選擇算法(自適應路由選擇算法)
特點：較好適應網絡狀態的變化，但 實現複雜，開銷大
自治系統（as）與Internet的路由選擇協議
一個自治系統最重要的特點就是它有權決定在本系統內應採取何種路由選擇協議
路由選擇協議分類：
內部網關協議 IGP(包括路由信息協議 RIP，開放最短路徑優先 協議 OSPF);
外部網關協議 EGP(主要是邊界網關協議 BGP)
路由信息協議(rip)的基本概念
RIP 是內部網關協議使用得最廣泛的一種協議，他是一種分佈式、基於距離向量的路由協議，協議簡單，適合小的自治 系統，跳數小於 15
原理：rip思想很簡單，及路由器週期性地向外發送路由刷新報文，報文主要內容是由若干（v，d）組成的表；v表示“矢量”，標識該路由器可達到的網關或主機；d代表距離，指出該路由器去往新宿v的距離（跳數）；
路由信息協議的工作過程
1、路由表的建立
當路由器剛啓動時，對其（v，d）路由表進行初始化。初始化路由器只包含所有與該路由器直接相連的路由，路由距離位0.
2、路由表的更新
路由表建立之後，各路由器之間週期性地向外廣播(v,d)路由表的內容
路由表更新的規律（重點)
1、如果自己的路由表沒有這一項，增加該項，距離加一，路由位對方
2、如果自己的路由表已有這一項，原距離比對方距離加以還要大，距離設置位對方距離加一，路由位對方
3、原距離比對方距離加一還要小，保持不變
最短路徑優先協議ospf
1. OSPF 使用分佈式鏈路狀態協議(RIP 使用距離向量協議)
2. OSPF 鏈路狀態度量主要指費用、距離、延時、寬帶等(RIP 和 OSPF都採用最短路徑優先的指導思想，只是算法不同)
3. OSPF 要求當鏈路狀態發生變化時用洪泛法向所有路由發送此信息(RIP 僅向相 鄰路由發送信息)
4. OSPF 使得所有路由建立鏈路數據庫即全網拓撲結構(RIP 不知道全網拓撲)
5.OSPF 將一個自治系統劃分若干個小的區域(area)，每個區域有一個32位的區域標識符，爲拉適用大網絡，收斂更快。每個區域路由不超過 200 個
（as）自治系統內部的區域劃分
劃分區域的好處是將利用泛洪法將鏈路狀態信息的範圍侷限在一個區域內而不是整個自治系統。因此每一個區域內部的路由器只知道該區域內的完整拓撲結構而不知道其他區域的網絡拓撲結構。
ospf協議使用層次結構的區域劃分，將一個自治系統劃分層若干區域與一個主幹區域。主幹區域內部的路由器叫作主幹路由器，連接各個區域的路由器叫做邊界路由器，區域邊界裏尤其接受從其他區域發來的信息。主幹區域中專門和其它自治系統交換路由信息的路由器叫做自治系統邊界路由器
ospf協議的執行過程
1、初始化：ospf讓每一個路由器用數據庫描述分組和相鄰路由器交換本數據庫已有的鏈路狀態摘要信息，摘要信息主要是指出哪些路由器的鏈路狀態信息已經寫入了數據庫
2、網絡運行過程：在運行過程中，只要一個路由器的鏈路發生變化，該路由器就要使用鏈路狀態更新分組，用泛洪法向全網更新鏈路狀態，爲了確保鏈路狀態數據庫全網一致，ospf規定每隔一段時間更新一次鏈路狀態。
區域好處：洪泛法侷限在區域，區域內部路由只知道內部全網拓撲，卻不知道其他區域拓撲主幹區域內部的路由器叫主幹路由器(包括區域邊界路由和自治系統邊界路由)
外部網關路由協議bgp
外部網關協議設計的基本思想
1、外部網關協議是不同自治系統的路由器之間交換路由信息的協議
2、bgp-4採用路由向量路由協議，每個自治系統要選擇至少一各路由器作爲自治系統的“發言人”，一個bgp發言人與其他自治系統的發言人交換路由信息要先建立tcp連接
bgp路由器選擇協議的工作過程
1、bgp邊界路由器的初始化：bgp剛剛運行時，交換整個路由表，以後只需要在發生變化時更新有變化的部分
2、bgp協議的四種分組：
打開分組（open）：與另一個bgp發言人建立關係
更新分組（updata）：發送某一路由的信息，，以及列出要撤銷的多條路由
保活分組（keepalive）:確認打開分組，以及週期證實相鄰邊界路由器存在
通知分組（notification）：發送檢測到的差錯
bgp發言人週期（30s）交換“保活分組”
“更新分組”是bgp協議的核心