计算机网络（7）-网络层：路由选择

1：概述

路由选择的工作是：确定从发送方到接收方通过路由器网络的好路径（等价为路由），转发表则确定在本路由器中如何转发分组。

1. 网络抽象：图
   
   
2. 路由算法分类
   • 静态路由和动态路由（学习的就是动态路由算法）
     
   • 全局式路由和分散式路由
     

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2：链路状态路由算法、距离向量路由算法、层次路由策略

1. 链路状态路由选择算法（LS）

1. Dijkstra算法
   算法前提：
   
   算法步骤：
   
   例子：
   

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2. 距离向量路由算法（DV）

1. 动态规划算法主要思想
   
   
2. 维护与更新的过程：
   
3. DV算法的特点：异步迭代与分布式
   
4. 存在的问题为无穷计数问题，解决办法主要有毒性逆转和定义最大度量

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3. 层次路由策略

在这之前，将任意规模网络抽象为一个图来计算路由，这种方式需要标识所有路由器，将整个网络看成“扁平”网络，很明显，这种方式太过理想化。

1. 自治系统
   将路由器聚合为一个区域，这种方式将路由分为了自治系统内的路由和自治系统间的路由。
   同一AS内的路由器运行相同的路由协议(自治系统内部路由协议(“intra-AS” routing protocol)），不同自治系统内的路由器可以运行不同的AS内部路由协议。
   网关路由器(gateway router)：位于AS“边缘”，通过链路连接其他AS的网关路由器。
   自治系统的转发表：
   
2. 自治系统间的路由任务
   
   例子1：
   
   例子2：
   
   

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3：因特网中的路由协议

  Internet采用层次路由。
  AS内部路由协议用于确定再一个AS内执行路由选择的方式，也称为内部网络协议IGP (interior gateway protocols),主要包括: 路由信息协议：RIP(Routing Information Protocol) 、开放最短路径优先：OSPF(Open Shortest Path First）；
AS间路由协议：边界网关协议BGP (Border Gateway Protocol):，事实上的标准域间路由协议

1. RIP协议：路由选择信息协议

RIP协议是一种距离向量协议，其中， 跳是沿着从源路由器到目的子网（包括目的子网）的最短路径所经过的子网数量。

1. 举例：
   假设某一时刻，路由器D的路由表如下图:
   
   当D收到收到来自A的通告后，则更新它的路由表：
   

2. 实现的几个问题
   

3. RIP路由表是利用一个称作route-d (daemon)的应用层进程进行管理（应用进程实现RIP协议），通告报文周期性地通过UDP数据报发送

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2. OSPF协议：开放最短路径优先协议

OSPF协议的开放指的是该路由选择协议规范是公众可用的，其次，它采用链路状态路由算法（LS分组扩散（通告）、每个路由器构造完整的网络(AS)拓扑图、利用Dijkstra算法计算路由）。

1. OSPF优点
   
2. 分层的OSPF
   

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3. BGP协议：边界网关协议

BGP为每个AS提供了一种手段:

1. eBGP: 从邻居AS获取子网可达性信息.
2. iBGP: 向所有AS内部路由器传播子网可达性信息.
3. 基于可达性信息与策略，确定到达其他网络的 “好” 路径.
4. 容许子网向Internet其余部分通告它的存在：“我在这儿！”

1. BGP基础：BGP会话
   
   
2. 路径属性与BGP路由（route）
   在BGP通告中没不仅包括目的前缀，而且包括其他的BGP属性
   
3. BGP路由选择
   网关路由器可能获得了到达同一前缀的多条路由，从多条路由中选择一条路由的过程就是BGP路由选择。
   
4. 路由选择策略
   一个简单的BGP图例：
   
   

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