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计算机网络王道考研第四章：网络层 -- 路由算法及路由协议自治系统（AS）

时间：2019-07-22 19:24:23

文章目录

1. 路由算法及路由协议1.1 路由算法1.2 路由算法的分类1.3 分层次的路由选择协议2. 路由信息协议(RIP)及距离向量算法2.1 RIP协议2.2 RIP协议和谁交换?多久交换一次?交换什么?（RIP特点，注意与 OSPF 的特点比较）2.3 距离向量算法2.4 RIP协议的报文格式2.5 RIP协议的优缺点3. 开放最短路径优先(OSPF)协议及链路状态算法3.1 OSPF协议3.2 链路状态路由算法3.3 OSPF的区域3.4 OSPF分组3.5 OSPF其他特点4. 边界网关协议(BGP)4.1 BGP协议4.2 BGP协议交换信息的过程4.3 BGP协议报文格式4.4 BGP协议特点4.5 BGP-4的四种报文4.6 三种路由（RIP、OSPF、BGP）协议比较

1. 路由算法及路由协议

1.1 路由算法

1.2 路由算法的分类

1.3 分层次的路由选择协议

自治系统(Autonomous System，AS):

自治系统（AS）：单一技术管理下的一组路由器，这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量来确定分组在该AS内的路由，同时还使用一种AS之间的路由选择协议来确定分组在AS之间的路由。一个自治系统内的所有网络都由一个行政单位（如一家公司、一所大学、一个政府部门等)管辖，一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须是连通的。

2. 路由信息协议(RIP)及距离向量算法

2.1 RIP协议

路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是内部网关协议(IGP）中最先得到广泛应用的协议。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，其最大优点就是简单。RIP是应用层的协议。

RIP是应用层协议，它使用UDP传送数据（端口520)。RIP选择的路径不一定是时间最短的，但一定是具有最少路由器的路径。因为它是根据最少的跳数进行路径选择的。

2.2 RIP协议和谁交换?多久交换一次?交换什么?（RIP特点，注意与 OSPF 的特点比较）

交换的信息是RIP报文，RIP报文里面的信息包含了路由表的全部信息。

2.3 距离向量算法

2.4 RIP协议的报文格式

2.5 RIP协议的优缺点

RIP优点:

实现简单、开销小、收敛过程较快。

RIP缺点:

RIP 限制了网络的规模，它能使用的最大距离为15 (16 表示不可达)。路由器之间交换的是路由器中的完整路由表，因此网络规模越大，开销也越大。RIP协议好消息传得快，坏消息传得慢：网络出现故障时，会出现慢收敛现象(即需要较长时间才能将此信息传送到所有路由器)，俗称“坏消息传得慢”，使更新过程的收敛时间长。

3. 开放最短路径优先(OSPF)协议及链路状态算法

3.1 OSPF协议

开放最短路径优先（OSPF）协议是使用分布式链路状态路由算法的典型代表，也是内部网关协议（IGP）的一种。OSPF是网络层协议

3.2 链路状态路由算法

3.3 OSPF的区域

主干区域0.0.0.0负责联通下层的区域（0.0.0.1、0.0.0.2，0.0.0.3）R3，R4，R7是主干路由器，同时也是区域边界路由器。

3.4 OSPF分组

OSPF是网络层协议，它不使用UDP或TCP，而直接用IP数据报传送(其IP数据报首部的协议字段为89)。而 RIP是应用层协议，它在传输层使用UDP。

3.5 OSPF其他特点

4. 边界网关协议(BGP)

4.1 BGP协议

边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议，是一种外部网关协议。边界网关协议常用于互联网的网关之间。路由表包含已知路由器的列表、路由器能够达到的地址及到达每个路由器的路径的跳数。边界网关协议（BGP）只能力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子)，而并非寻找一条最佳路由。BGP采用的是路径向量路由选择协议，它与距离向量协议和链路状态协议有很大的区别。BGP是应用层协议，它是基于TCP的。

内部网关协议主要设法使数据报在一个AS中尽可能有效地从源站传送到目的站。在一个AS内部不需要考虑其他方面的策略。然而BGP使用的环境却不同，主要原因如下:

1）因特网的规模太大，使得自治系统之间路由选择非常困难。2）对于自治系统之间的路由选择，要寻找最佳路由是很不现实的。3）自治系统之间的路由选择必须考虑有关策略。