计算机网络note_路由选择协议：RIP/OSPF/BGP
1、路由选择协议
路由选择算法有link state和distance vector两种，基于这两种算法会有不同的路由选择协议，按照网络的层次，协议划分为：
- 因特网中自治系统内部的路由选择：RIP、OSPF；
- ISP网络运营商之间的路由选择：BGP；
什么是自治系统 AS（Autonomous System）？
Internet 是由不同网络组成，自治系统就是组成 Internet 的大型网络，通常由 ISP、大型企业、政府机构运营。
更具体地说，自治系统（AS）是具有统一路由策略的巨型网络或网络群组，连接到 Internet 的每台计算机或设备都连接到一个 AS，每个 AS 都控制一组或多组特定的 IP 地址（下面有具体的例子）；
可以认为 AS 类似于一个城镇的邮局。邮件从一个邮局到另一个邮局，直到到达正确的城镇为止，然后该城镇的邮局将在该城镇内传递邮件。
与之类似，数据包在整个互联网范围内通过从 AS 跳到 AS，直到它们到达包含其目的IP地址的 AS。该 AS 中的路由器将数据包发送到IP地址；
大多数 AS 连接到其他几个 AS，如果一个 AS 仅连接到另一个 AS 并共享相同的路由策略，则可以将其视为第一个 AS 的子网。
什么是自治系统编号（ASN）？
每个 AS 都分配有一个自治系统编号（ASN），外部各方通过编号来引用 AS。
ASN 是介于 1 和 65534 之间的唯一 16 位数字，或介于 131072 和 4294967294 之间的 32 位数字。
截止到2022-05-17日，全球一共分配了184482个as自治系统号；
具体例子：AS4134信息
2、RIP（Routing Information Protocol）
2.1、RIP协议
在1982年发布的BSD-UNIX中实现，基于DV算法；
- 链路的代价：跳数，最多15 hops；
- 以RIP通告的形式，每个30s与邻居交换DV信息；
- 每个通告最多25个目标子网，适用于小型的网络；
可以发RIP通告的几种情况：30s定时、路径改变、有请求；
例子：开始呢，对于路由器D来说，到达z的下一跳是B，共需要7跳；
某一时刻A发给D新的距离矢量信息，D就会重新计算到z的信息，发现A到z只需要4跳，加上AD之间一共5跳，于是更新信息；
2.2、RIP链路失效和恢复
如果180s没有收到邻居A的通告，则认为邻居A路由失效，将新的通告发给别的邻居；
采用水平分割算法（前篇有介绍），跳数=16即认为不可达；
2.3、RIP以应用进程的方式实现
3、OSPF（Open Shortest Path First）
使用LS算法，全局网络拓扑、代价在每一个节点中都保持；
OSFP通告在IP数据报上传输（不通过UDP和TCP）
OSFP通告信息，相当于LS分组，包含本节点及到每一个邻居路由器的代价；
OSPF“高级”特性（RIP中没有）
- 安全：所有的OSPF报文都经过认证，可防止恶意攻击；
- 允许多个代价相同的路径存在；（RIP中只有一个）
- 支持多重代价矩阵，可根据不同指标计算；
- 支持大型网络中层次化OSPF，分为本地区域和骨干区域；
- 链路状态通告，仅在本区域内泛洪，每个节点拥有本区域的拓扑信息；
- 对于其他区域，由区域边界路由器来转发；
4、AS之间路由协议——BGP（Border Gateway Protocol）
BGP基于距离矢量算法，提供给AS以下方法：
- eBGP：收集AS内部子网可达信息，传给相邻的AS；
- iBGP：将获得的子网可达信息传遍AS内部所有路由器；
根据子网可达信息和策略来决定子网的路径；
BGP会话：
2个BGP路由器在一个半永久的TCP连接上交换BGP报文，通告各目标网络的详细路径（AS序号列表）；
BGP报文：
- OPEN：打开TCP连接，认证发送方；
- UPDATE：通告新路径，或撤销原路径；
- KEEPALIVE：没有更新时保持连接，也用于对OPEN的请求确认；
- NOTIFICATION：报告错误信息，也用于关闭连接；
BGP属性：
- AS-PATH：所经过的AS列表；
- NEXT-HOP：通过哪个AS转发；
BGP路径通告（能够避免环路问题）
AS内部，子网信息都被网关路由器获取，比如AS3.3a，AS3.3a会通过eBGP向外扩散子网信息；
至于AS2是否接受也有自己的策略，可以接收并转发给AS2内部的子网；
如果AS2内部想要通过eBGP再通告的话，要额外加上自己AS2这一AS路径；（看图中文字）
可能有同一个子网的多条路径，基于策略选择；
- 本地偏好值属性；
- 最短AS-PATH：AS跳数
- 最近代价最小的下一跳NEXT HOP路由器，也称热土豆路由；
- 使用BGP标识；
5、为什么内部网关协议和外部网关协议不同？
对于AS内部，关注性能，规模比较小，各子网的主机尽可能地利用资源进行快速路由；
对于AS之间，关注策略，谁使用我的网络传输数据，对于接受的数据要不要做转发，能否获得收益等；
参考链接：
AS4134信息，AS4134路由信息表,AS4134 BGP信息--查错网 (chacuo.net)