东南大学：《计算机网络体系结构》课程教学资源（课件讲稿）第五单元 内部路由

路由协议 路由交换概念 路由算法的基本分类 内部路由协议 外部路由协议 特殊路由问题 东南大学1

东南大学 1 路由协议 • 路由交换概念 • 路由算法的基本分类 • 内部路由协议 • 外部路由协议 • 特殊路由问题

路由交换概念 基本概念 1.路由交换 路由是在数据的源点和终点之间确定传输路 径的过程。建立图表和指引方向 交换是将数据从设备的输入端口转送到输出 端口的过程。在接口之间移动信息包 routed protocol-网络层协议,用于传送 用户数据,如IP协议; routing protocol一路由协议,用于传送路 由信息,实现路由算法,使得 routed protocol能正常工作。 东南大学2

东南大学 2 路由交换概念 基本概念 1. 路由交换 • 路由是在数据的源点和终点之间确定传输路 径的过程。建立图表和指引方向 • 交换是将数据从设备的输入端口转送到输出 端口的过程。在接口之间移动信息包 • routed protocol－网络层协议，用于传送 －网络层协议，用于传送 用户数据，如 IP协议； • routing protocol－路由协议，用于传送路 －路由协议，用于传送路 由信息，实现路由算法，使得 routed protocol能正常工作

路由交换概念 路由交换包含两个方面的内容: 通路确定一基于某些标准的测度选择从源 点到终点的最佳路径(确定路由表) 数据交换一将数据沿确定的通路从源点传 送到终点(使用路由表),要使用两个出 口地址(下一跳网络地址和对应物理地 址)。 东南大学3

东南大学 3 路由交换概念 • 路由交换包含两个方面的内容： –通路确定－基于某些标准的测度选择从源 点到终点的最佳路径（确定路由表）； –数据交换－将数据沿确定的通路从源点传 送到终点（使用路由表），要使用两个出 口地址（下一跳网络地址和对应物理地 址）

路由交换概念 ·优化路径选择 快速简便地适应变化 无循环路由 不产生许多业务 快速收敛 扩展到较大规模 有限设计管理 ·与现有主机和路由器兼容 使更新业务最小化 ·支持可变长度子网屏蔽和非 ·处理地址限制 连续子网络 支持分级拓朴 支持策略路由 综合快速收敛 易配置 东南大学4

东南大学 4 路由交换概念 • 优化路径选择 • 无循环路由 • 快速收敛 • 有限设计管理 • 使更新业务最小化 • 处理地址限制 • 支持分级拓朴 • 综合快速收敛 • 易配置 • 快速简便地适应变化 • 不产生许多业务 • 扩展到较大规模 • 与现有主机和路由器兼容 • 支持可变长度子网屏蔽和非 连续子网络 • 支持策略路由 2. 路由协议目标

路由协议 路由交换概念 路由算法的基本分类 内部路由协议 外部路由协议 特殊路由问题 东南大学5

东南大学 5 路由协议 • 路由交换概念 • 路由算法的基本分类 • 内部路由协议 • 外部路由协议 • 特殊路由问题

路由算法的基本分类 路由器是根据第三层逻辑地址发送业务的分组交换 路由器相互交换路由协议情况以得知到其他逻辑网络的路 径 每个路由协议都提供一些功能,使该协议成为互联网络设 计中所需的一部分 Know about I Know about Network A Network X Network B Network Y Network C Routing Update Network Z B Exchanges Network Knowledge XYz 东南大学6

东南大学 6 路由算法的基本分类 路由算法的基本分类 I Know About: Network X Network Y Network Z I Know About: Network A Network B A Network C B C X Y Z Routing Update Exchanges Network Knowledge • 路由器是根据第三层逻辑地址发送业务的分组交换 • 路由器相互交换路由协议情况以得知到其他逻辑网络的路 径 • 每个路由协议都提供一些功能，使该协议成为互联网络设 计中所需的一部分

路由算法的基本分类 1.静态/动态/缺省 静态路由:路由表由管理员静态地手工维护 网络的可达性不依赖于网络自身的存在和状 态,适用于拓扑和流量都较稳定的网络,通 常为小规模网络或专用网络。 ·动态路由:通过一个内部或外部路由协议来 获取和交换路由信息,网络的可达性依赖于 网络的存在和状态。 缺省路由:作为最后手段的路由。 东南大学7

东南大学 7 路由算法的基本分类 1. 静态/动态/缺省 • 静态路由：路由表由管理员静态地手工维护， 网络的可达性不依赖于网络自身的存在和状 态，适用于拓扑和流量都较稳定的网络，通 常为小规模网络或专用网络。 • 动态路由：通过一个内部或外部路由协议来 获取和交换路由信息，网络的可达性依赖于 网络的存在和状态。 • 缺省路由：作为最后手段的路由

路由算法的基本分类 2.单通路/多通路 ·对一个终点只确定一条路由的算法称为单通 路算法,否则称为多通路算法。多通路算法 可提供分流功能,具有更高的吞吐量和可靠 性,当然复杂性也更高。 东南大学8

东南大学 8 路由算法的基本分类 2. 单通路/多通路 • 对一个终点只确定一条路由的算法称为单通 路算法，否则称为多通路算法。多通路算法 可提供分流功能， 可提供分流功能， 可提供分流功能， 可提供分流功能，具有更高的吞吐量和可靠 性，当然复杂性也更高

路由算法的基本分类 3.平坦型/层次型 平坦型算法中所有路由器都处于平等地位, 它们彼此交换路由信息,以确定全网一致的 路由表。这种方法适用于小型网络,如RIP 协议。 层次型算法中区分域( domain)、区 (area)、自治系统等概念,网络中的路由 器按照这些概念确定层次关系,处于不同层 次的路由器具有不同的路由表内容(分别反 映了网络的部分路由情况)。这种方法适用 于大型互连网络,如OSP协议。 东南大学9

东南大学 9 路由算法的基本分类 3. 平坦型/层次型 • 平坦型算法中所有路由器都处于 算法中所有路由器都处于 算法中所有路由器都处于 算法中所有路由器都处于平等地位， 它们彼此交换路由信息，以确定 交换路由信息，以确定 交换路由信息，以确定 交换路由信息，以确定全网一致的 路由表。这种方法适用于小型网络，如 RIP 协议。 • 层次型算法中区分域（domain）、区 （area）、自治系统等概念，网络中的路由 器按照这些概念确定层次关系，处于不同层 次的路由器具有不同的路由表内容（分 的路由表内容（分 的路由表内容（分 的路由表内容（分别反 映了网络的部分路由情况）。这种方法适用 于大型互连网络，如 OSPF协议

路由算法的基本分类 4.主机智能型/路由器智能型 主机智能型算法中由发送方主机确定整个路 由,即 source-routing,路由器只负责存 储一转发工作。路由器智能型算法中主机不 参加路由功能,完全由路由器负责。 上述两种方法的权衡主要取决于对路径优化 和传输开销之间的偏重程度,前者路径不易 优化,后者传输开销大。这种区别现在已演 化成基于路由器型和基于交换机型两种方式, 即区分负责数据交换的设备是否参与路由功 能 东南大学10

东南大学 10 路由算法的基本分类 4. 主机智能型/路由器智能型 • 主机智能型算法中由发送方主机确定 算法中由发送方主机确定 算法中由发送方主机确定 算法中由发送方主机确定整个路 由，即 source- source-routing routing，路由器只负责存 储－转发工作。路由器 －转发工作。路由器 －转发工作。路由器 －转发工作。路由器智能型算法中主机不 参加路由功能，完全由路由器负责。 • 上述两种方法的权衡主要取决于对路径优化 和传输开销之间的偏重程度，前者路径不易 优化，后者传输开销大。这种区别现在已演 化成基于路由器 化成基于路由器 化成基于路由器 化成基于路由器型和基于交换机型两种方式， 即区分负责数据交换的设备是 数据交换的设备是 数据交换的设备是 数据交换的设备是否参与路由功 能