全面介紹路由選擇協(xié)議的實際應(yīng)用
目前路由選擇協(xié)議的應(yīng)用非常廣泛,相信隨著通信行業(yè)的發(fā)展,路由選擇協(xié)議也會更加的完善穩(wěn)定,給用戶帶來良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。當(dāng)兩臺非直接連接的計算機需要經(jīng)過幾個網(wǎng)絡(luò)通信時,通常就需要路由器。
路由器提供一種方法來開辟通過一個網(wǎng)狀聯(lián)結(jié)的路徑。在圖R-9中標示了幾條存在于洛杉磯和紐約辦公室的路徑。這種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)提供了冗余路徑以調(diào)整通信負載或倒行鏈路,通常有一條路徑由于費用、速度或避開擁擠等理由優(yōu)選于其它路徑。路由選擇協(xié)議的任務(wù)是,為路由器提供他們建立通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)***路徑所需要的相互共享的路由信息。
當(dāng)一個計算機發(fā)送一個分組時,在網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的每一層都附加一些信息給它。在接收方的對等層協(xié)議可以讀出這些信息。這些信息類似于通信會話的某些部分。網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議附加路由選擇信息,這可能是通過一個網(wǎng)絡(luò)的完整的路徑或是一些指示分組應(yīng)該采用那條路徑的優(yōu)先值。發(fā)送方添加的網(wǎng)絡(luò)層信息只能由路由器或接收方的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議讀取。中繼器和橋接器不能識別網(wǎng)絡(luò)層信息,只能傳送和轉(zhuǎn)發(fā)分組。
Routing Algorithms 路由選擇算法
一個路由器設(shè)備可能有兩個或多個可以發(fā)送數(shù)據(jù)分組的端口。它必須有一張轉(zhuǎn)發(fā)表(forwarding table)為每一個端口標明一個特定地址。早期路由器不和其它路由器交換網(wǎng)絡(luò)上有關(guān)路由器的信息,因此,一個路由器通常沿著每條路徑發(fā)送數(shù)據(jù)分組,分組充滿網(wǎng)絡(luò),并且發(fā)送的一些分組在網(wǎng)絡(luò)上無休止地循環(huán)。
為了避免這些問題,路由器可以依賴人工編程把選擇的路徑輸進設(shè)備。這被稱為靜態(tài)路由選擇。動態(tài)路由選擇是一個更好的方式,它依靠路由器收集網(wǎng)絡(luò)信息和建立自己的路由表。路由器相互交換路由表,并且歸并這些路由信息建立更新的路由表。從其它路由器上獲得的信息,提供到網(wǎng)絡(luò)上目的站點的路由中繼(hop)數(shù)或與路徑相關(guān)的費用。同時,每個路由選擇設(shè)備上的路由表,應(yīng)該包含大體上一致的路由選擇信息。在使用遠程通信鏈路的廣域網(wǎng)中,規(guī)整化路由選擇是基本的,但是必須在遠程通訊鏈路迅速改變(例如,線路斷)時,很快地調(diào)整到新的路徑拓撲。一個典型的Internet可能由2個、10個甚至50個路由器組成,這些路由器可以通過撥號異步鏈路或?qū)S酶咚贁?shù)字線路(如T1)互相連接。對于一個在網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)分組,它們到達路由器時由路由器查看目的地址,并沿著***或非常合適的路由將分組發(fā)送到接收站。這樣一條路由取決于所用的路由選擇算法類型。路由選擇協(xié)議基本上有兩類:距離向量和鏈路狀態(tài),將在下面用兩段文字介紹這兩類協(xié)議。
距離向量路由選擇協(xié)議
距離向量路由選擇協(xié)議的分組傳送路由是根據(jù)到接收站的hop數(shù)或費用決定的,這些信息由各相鄰的路由器提供。技術(shù)上通常都遵循Bellman-Ford算法。一個路由器(如圖R-10)有幾個端口,每個端口都有指定的價值,這些價值是由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)定的。用使用一條線路實際費用的多少,作為一種衡量手段表明一條線路比另一條好或壞。此外,相鄰的那些路由器告訴它們把分組送往目的站要花費的代價。路由器將端口的價值加到相鄰路由器的價值上,如下面的例子:端口1價值10 + 相鄰路由器價值17=27。端口2價值20 + 相鄰路由器價值5=25。端口3價值30 + 相鄰路由器價值7=37。在這種情況下,路由器將通過端口2傳送分組,因為它表明到接收站的代價最少。假如有必要,用鄰接端口2的路由器再計算到下一個路由器的路徑價值。
下一個hop的地址
價值度量是路由器向前傳送分組到網(wǎng)中下一個路由器時選擇路徑所用的量值。通用距離向量路由選擇協(xié)議有:路由選擇信息協(xié)議(RIP)是一個首先在Xerox網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(XNS)中實現(xiàn),而后又在Novell的NetWare中實現(xiàn)的距離向量路由選擇協(xié)議。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由選擇協(xié)議(IGRP)是由Cisco開發(fā)的距離向量路由選擇協(xié)議。路由選擇表維護協(xié)議(RTMP)是一個在兩個AppleTalk區(qū)中選取***路徑的Apple協(xié)議,大約每10秒廣播一次。
距離向量路由選擇不適合于有幾百個路由器的大型網(wǎng)或經(jīng)常要更新的網(wǎng)。在大型網(wǎng)中,表的更新過程可能過長,以至于最遠的路由器的選擇表不大可能與其它表同步更新。在這種情況下,鏈路狀態(tài)路由選擇更可取些。另外,鏈路狀態(tài)協(xié)議能夠為安全起見把機密信息隔離在特殊區(qū)域,或避開網(wǎng)上正在進行計算機輔助設(shè)計(CAD)、多媒體通訊等擁擠區(qū)域。并且,路由選擇信息表在必要時進行交換而不是規(guī)律性地交換,這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)上的信息流量。
鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議
鏈路狀態(tài)路由選擇比距離向量路由選擇需要更強的處理能力,但它可以對路由選擇過程提供更多的控制和對變化響應(yīng)更快。路由選擇可以基于避開擁塞區(qū)、線路的速度、線路的費用或各種優(yōu)先級別。Dijkstra算法用于計算路由,根據(jù)如下:分組到達目的站經(jīng)過的路由器數(shù)量,這叫做路由中繼(hop),并且hop數(shù)越少越好。