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路由器 <五>

四、路由

4、路由协议


  主机和网关都可以使用称作动态路由的技术,这使路由表可以动态改变。动态路由需要路由协议来增加和删除路由表项,路由表还是和静态路由一样地工作,只是其增添和删除是自动的。

  有两种路由协议:内部的和外部的。内部协议在自制系统(AS)内部路由,而外部协议则在自制系统间路由。自制系统通常在统一的控制管理之下,例如大的公司或大学。小的站点常常是其因特网服务提供商自制系统的一部分。

  这里只讨论内部协议,很少有人涉及到甚至听说外部协议。最常见的外部协议是外部网关协议EGP(External Gateway Protocol)和边缘网关协议BGP(Border Gateway Protocol),BGP是较新的协议,在逐渐地取代EGP。

5、ICMP重定向


  ICMP通常不被看作路由协议,但是ICMP重定向却与路由协议的工作方式很类似,所以将在这里讨论一下。假设现在有上面所给的六个表项的路由表,分组被送往201.66.43.33,看看路由表,除了缺省路由外,这并不能匹配任何路由。静态路由将其通过路由器201.66.39.254发送(trip 1),但是,该路由器知道所有发向子网201.66.43.0的分组应该通过201.66.39.253,因此,它把分组转发到适当的路由器(trip 2)。但是如果主机直接把分组发到201.66.39.253就会提高效率(trip 3)。如下图:

 

  因为路由器把分组从同一接口发回了分组,所以它知道有更好的路由,路由器可以通过ICMP重定向指示主机使用新的路由。虽然路由器知道所有发向201.66.43.0子网的分组应该通过201.66.39.253,它通常只发送特定的主机的ICMP重定向(此例中是201.66.43.33)。主机将在路由表中创建一个新的表项: 

目的 掩码 网关 标志 接口
201.66.43.33 255.255.255.255 201.66.39.253 UGHD eth1

  注意标志D,对所有由ICMP重定向创建的路由设置此标志。将来此类分组将通过新路由发送(trip 3)。

6、RIP


  RIP是一种简单的内部路由协议,已经存在很久,被广泛地实现(UNIX的routed就使用RIP)。它使用距离向量算法,所以其路由选择只是基于两点间的“跳(hop)”数,穿过一个路由器认为是一跳。主机和网关都可以运行RIP,但是主机只是接收信息,而并不发送。路由信息可以从指定网关请求,但通常是每隔30秒广播一次以保持正确性。RIP使用UDP通过端口520在主机和网关间通信。网关间传送的信息用于建立路由表,由RIP选定的路由总是具有距离目的跳数最少的。RIP版本1在简单、较小的网络中工作得不错,但是在较大的网络中,就出现一些问题,有些问题在RIP版本2中已纠正,但有些是由于其设计产生的限制。在下面的讨论中,适用于两种版本时简单称为RIP,RIP v1和RIP v2则指特定的版本。

  RIP并没有任何链接质量的概念,所有的链路都被认为是相同的,低速的串行链路被认为与高速的光纤链路是同样的。RIP以最小的跳数来选择路由,因此当在下面两个路由中选择时:

100Mbps的光纤链路,路由器,然后是10Mbps的以太网

9600bps的串行链路

  RIP将选择后者。RIP也没有链路流量等级的概念。例如对于两条以太网链路,其中一个很繁忙,另一个根本没有数据流,RIP可能会选择繁忙的那条链路。

  RIP中的最大hop数是15,大于15则认为不可到达。因此在很大的自制系统中,hop数很可能超过15,使用RIP是很不现实的。RIP v1不支持子网,交换的信息中不含子网掩码,对给定路由确定子网掩码的方法各不相同,RIP v2则弥补了此缺点。RIP每隔30秒才进行信息更新,因此在大网中断链信息可能要花些时间才能传播开来,路由信息的稳定时间可能更长,并且在这段时间内可能产生路由环路。对此有一些解决办法,但这里不进行讨论。

  可以看出,RIP是一个简单的路由协议,有一些限制,尤其在版本1中。不过,它常常是某些操作系统的唯一选择。

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