互联网时代的IP技术

IP技术是整个互联网中心的核心技术

它能够如此盛行的两个原因

简单

整个IP技术只是用一串数字编码，不需要了解具体流程就可以将两台主机联系在一起，这种简单性，使得全球大规模组网成为可能

分布式控制架构

这种全分布式的路由计算，并且拓扑变化后全分布式的重新进行路由的计算过程，称为分布式控制过程
IP技术可分为三个平面：管理面，数据面，控制面
管理面 指设备管理（温度，硬件使用情况等），业务管理（指定的一些策略）
数据面 指路由器根据路由表转发数据包
控制面 指IGP，BGP协议运行的地方
- IP技术作用于各个路由器上，最初由人为的去配置路由表，实现路由，但是这样很容易出问题，一旦其中一个环节坏了，那整个网络都不通了
- 动态路由协议的出现，解决了这个问题，他们可以根据网络环境，按照特定算法，计算出适合的路由，生成对应的路由表

动态路由协议

-域内协议（IGP)
-域间协议 (BGP)

由于避免一个网络区域过大，路由算法计算过于缓慢，以及需要缓存和传输的路由数据过大，所以将网络划分为一个个的子网，成为自治系统，在其内部运行域内协议，类似OSPF，RIP等，在域间则是BGP协议，BGP是一个协议，而不是分类

RIP
邻居算法，基于距离矢量算法，局部算法
它的工作方法是
例如一个网络中三个节点，A、B、C
连接方式 A->B->C
这样A的初始路由表只知道A->B的时延
B的初始路由表是A->B和B->C的时延
所以当B将自己的路由表传给A后，A就会计算出A经由B到C这条路径，并得知路径的时延大小
· RIP规定当询问到第15跳，目标节点仍不可达时，便认为目标节点不可达
所以这也决定了RIP协议只适用于中小网络
· RIP是路由表周期更新，浪费网络资源
· RIP收敛很慢，由坏消息传播很慢的特性，例如当一个节点A坏掉了，它的一个邻居节点B将这个点标为不可达，置为16，然后询问这个节点其他的邻居节点C时，发现C到A是可达的，于是将消息传过去，当C去传递消息给A时，发现不可达，这时才将A标为不可达，然后依次类推A的其余邻居节点，逐渐更新A不可达的消息
· 它是根据跳数，来确定路由，所以最终路由不一定是最佳路由
· RIP有可能形成环路 举个栗子：
加个前提：路由器B中更新的通向网络C的路由信息是指经由A到网络C

路由器A会将针对目标网络C的路由表项的metric值置为16，即标记为目标网络不可达，并准备在每30秒进行一次的路由表更新中发送出去，如果在这条信息还未发出的时候，A路由器收到了来自B的路由更新报文，而路由器B中包含着关于网络C的metric为2的路由信息，根据前面提到的路由更新方法，路由器A会错误的认为有一条通过路由器B的路径可以到达目标网络C，从而更新其路由表，将对于目标网络C的路由表项的metric值由16改为3，而对于的端口变为与路由器B相连接的端口。很明显，路由器A会将该条信息发给路由器B，路由器B将无条件更新其路由表，将metric改为4；该条信息又从路由器 B发向路由器A，路由器A将metric改为 5……最后双发的路由表关于目标网络C的metric值都变为16，此时，才真正得到了正确的路由信息。这种现象称为”计数到无穷大”现象，虽然最终完成了收敛，但是收敛速度很慢，而且浪费了网络资源来发送这些循环的分组。借鉴自https://zhidao.baidu.com/question/576223381.html

OSPF
开放最短路优先协议，基于链路状态算法，全局算法
它的工作方法是
初始状态向整个区域网下的节点，计算整个网络的路由信息，生成最小生成树，然后同步到每个节点，然后当整个网络环境发生变化，才会重新计算路由信息，采用组播更新，增量更新
· 以时延作为变量，选取最短路径，在技术上避免了生成环路的可能
· 收敛速度快，一旦网络环境有变化，立即全网络更新

路由表一般是以时延作为变量值

IP技术的局限性

• 缺乏动态的流量控制 动态路由协议选取最短路，作为路由，可是当每个消息都往最短路上走，就会造成堵车，还不如绕远路，走空闲的路，这样的状况造成网络利用率不高（网络业务吞吐 / 网络总链路带宽）与网络带宽利用率不同
• 越来越复杂 最初的IP技术是十分简单，但是发展之今，IP的相关协议已经数不胜数，各大厂商在标准之下又进行自己的拓展，这造成了IP环境越来越复杂
• 新业务升级速度太慢