解析RIPv1和RIPv2路由协议特点

时间:2023-05-11 07:58:41 其他范文 收藏本文 下载本文

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解析RIPv1和RIPv2路由协议特点

篇1:解析RIPv1和RIPv2路由协议特点

RIP路由协议在现实中已经很少使用了,它是一种距离矢量路由协议,

距离矢量路由协议的特点

1 定时发送路由更新:运行距离矢量路由协议的路由器每经过一个特定的时间周期就会发送更新信息。

2 邻居:邻居通常意味着共享相同的数据链路的路由器或者某种高层逻辑邻接关系。距离矢量路由协议向邻居发送更新信息,并依靠邻居再想它的邻居传递更新信息。

3 广播更新:运行距离矢量路由协议的路由器使用广播方式(255.255.255.255)发送更新信息。

4 全路由表更新:运行距离矢量路由协议的路由器发送的路由信息包含它的整个路由表。

RIP的发展历史:网关信息协议(GWINFO)------路由信息协议-------路由守护程序-------RIP-----RIPv2----RIPng

RIP的特点:

RIP是Routing Information Protocol (路由信息协议)的简称。它是一种相对简单的动态路由协议,但在实际使用中有着广泛的应用。RIP是一种基于D-V算法的路由协议,它通过UDP交换路由信息,每隔30秒向外发送一次更新报文。如果路由器经过180秒没有收到来自对端的路由更新报文,则将所有来自此路由器的路由信息标志为不可达,若在其后120 秒内仍未收到更新报文,就将该条路由从路由表中删除。

RIP 使用跳数(Hop Count)来衡量到达目的网络的距离,称为路由权(Routing Metric)。在RIP中,路由器到与它直接相连网络的跳数为0,通过一个路由器可达的网络的跳数为1,其余依此类推。为限制收敛时间,RIP规定metric取值0~15之间的整数,大于或等于16的跳数被定义为无穷大,即目的网络或主机不可达。(AD=120)

为提高性能,防止产生路由环路,RIP支持水平分割(Split Horizon)与路由中毒(Poison Reverse),并在路由中毒时采用触发更新(Triggered Update)。另外,RIP协议还允许引入其它路由协议所得到的路由,

RIP包括RIP-1和RIP-2两个版本,RIP-1 不支持变长子网掩码(VLSM),RIP-2 支持变长子网掩码(VLSM),同时RIP-2支持明文认证和 MD5 密文认证。

RIP-1使用广播发送报文,RIP-2有两种传送方式:广播方式和组播方式,缺省将采用组播发送报文,RIP-2的组播地址为224.0.0.9。组播发送报文的好处是在同一网络中那些没有运行RIP的网段可以避免接收RIP的广播报文;另外,组播发送报文还可以使运行RIP-1的网段避免错误地接收和处理RIP-2中带有子网掩码的路由。

路由器的基本配置

enable

configure terminal

hostname R1

enable password 12345

enable secret cisco

line console 0

logging synchronous

line vty 0 4

password 12345

login

端口基本配置

interface s/e...

ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

no shutdown

clock rate 64000

RIP经常用到的命令

router rip

network 192.168.1.0

version {1 2}

常用的测试命令

ping

扩展ping

show ip

debug ip rip

show ip interface brief

篇2:RIPv2路由网络的特点及组建

RIP路由协议(Router Information Protocol)包含两个版本,RIPv1和RIPv2,RIP协议是出现的最早的距离矢量型IP路由选择协议,使用跳数作为唯一的度量值。虽然没有后来的一些路由协议功能强大,但它简单易用,至今仍有广泛的应用,多用于小型网络数据互联的设计中。

RIPv1发送路由更新,不携带子网掩码;而RIPv2携带每个路由条目的子网掩码。

RIPv1广播发送路由更新,广播地址为255.255.255.255;RIPv2组播发送路由更新,组播地址为224.0.0.9。

RIPv2路由选择更新具有认证功能。

RIPv2每个路由更新条目都携带下一跳地址。

RIPv2的更新包中包含外部路有标记。

他们最主要的区别:RIPv1是有类路由协议,而RIPv2是无类路由协议。RIPv1 不支持不连续的子网,而RIPv2支持。

复习一下RIPv1的配置:

首先要在路由器上启动RIP进程,然后要将路由器上所有启动RIP的接口的主网络号宣告出去,具体配置命令----

Router(config)#router rip

Router(config-router)#network network-number

RIPv2在发送路由更新的时候携带子网掩码,支持不连续子网,但是RIPv2默认情况下在主网络边界上进行路由汇总,因此要关闭路由汇总功能,允许子网通告通过主网络的边界。具体配置:

Router(config)#router rip

Router(config-router)#version 2

Router(config-router)#no auto-summary

实验环境

把3个路由器分别改名为A、B、C

A(config)#int f0/0

A(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.255.0

A(config-if)#no shutdown

A(config)#int f0/1

A(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

A(config-if)#no shutdown

B(config)#int f0/0

B(config-if)#ip address 10.1.2.1 255.255.255.0

B(config-if)#no shutdown

B(config)#int f0/1

B(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

B(config-if)#no shutdown

C(config)#int f0/0

C(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

C(config-if)#no shutdown

C(config)#int f0/1

C(config-if)#ip address 192.168.1.3 255.255.255.0

C(config-if)#no shutdown

路由器接口IP地址配置完毕,然后在路由器上启动RIPv2,并宣告主网络号:

A(config)#router rip

A(config-router)#version 2

A(config-router)#no auto-summary

A(config-router)#network 10.1.1.0

A(config-router)#network 192.168.1.0

B(config)#router rip

B(config-router)#version 2

B(config-router)#no auto-summary

B(config-router)#network 10.1.2.0

B(config-router)#network 192.168.1.0

C(config)#router rip

C(config-router)#version 2

C(config-router)#no auto-summary

C(config-router)#network 192.168.2.0

C(config-router)#network 192.168.1.0

在路由器上配置使用RIPv2后,查看路由协议的配置,可以看到接收和发送路由更新都是使用版本2,

相关查看命令:

A#show ip protocol

A#debug ip rip

A#show ip route

最后在PC上设置合适的IP地址和网关,用ping命令来检测连通情况。

作者 菜鸟小飞

篇3:RIP路由协议的局限性和特点

在网络协议中,路由协议一直是我们学习的重点,在路由协议中,又以RIP路由协议为基础。那么针对RIP协议,我们就需要重点掌握了。接下来我们就来详细看看RIP的具体内容吧。

一、概述

RIP路由协议的全称是路由信息协议(Routing Information Protocol),它是一种内部网关协议(IGP),用于一个自治系统(AS)内的路由信息的传递.RIP协议是基于距离矢量算法(Distance Vector Algorithms)的,它使用“跳数”,即metric来衡量到达目标地址的路由距离.

二、该协议的局限性

1、协议中规定,一条有效的路由信息的度量(metric)不能超过15,这就使得该协议不能应用于很大型的网络,应该说正是由于设计者考虑到该协议只适合于小型网络所以才进行了这一限制.对于metric为16的目标网络来说,即认为其不可到达.

2、该路由协议应用到实际中时,很容易出现“计数到无穷大”的现象,这使得路由收敛很慢,在网络拓扑结构变化以后需要很长时间路由信息才能稳定下来.

3、该协议以跳数,即报文经过的路由器个数为衡量标准,并以此来选择路由,这一措施欠合理性,因为没有考虑网络延时、可靠性、线路负荷等因素对传输质量和速度的影响.

三、RIP路由协议(版本1)报文的格式和特性

1、RIP(版本1)报文的格式

0 7 15 31

命令字(1字节) 版本(1字节) 必须为0(2字节)

地址类型标识符(2字节) 必须为0(2字节)

IP地址

必须为0

必须为0

Metric值(1―16)

(最多可以有24个另外的路由,与前20字节具有相同的格式)

“命令字”字段为1时表示RIP请求,为2时表示RIP应答.地址类型标志符在实际应用中总是为2,即地址类型为IP地址.“IP地址”字段表明目的网络地址,“Metric”字段表明了到达目的网络所需要的“跳数”.

2. RIP路由协议的特性

(1)路由信息更新特性:

路由器最初启动时只包含了其直连网络的路由信息,并且其直连网络的metric值为1,然后它向周围的其他路由器发出完整路由表的RIP请求(该请求报文的“IP地址”字段为0.0.0.0).路由器根据接收到的RIP应答来更新其路由表,具体方法是添加新的路由表项,并将其metric值加1.如果接收到与已有表项的目的地址相同的路由信息,则分下面三种情况分别对待:第一种情况,已有表项的来源端口与新表项的来源端口相同,那么无条件根据最新的路由信息更新其路由表;第二种情况,已有表项与新表项来源于不同的端口,那么比较它们的metric值,将metric值较小的一个最为自己的路由表项;第三种情况,新旧表项的metric值相等,普遍的处理方法是保留旧的表项.

路由器每30秒发送一次自己的路由表(以RIP应答的方式广播出去).针对某一条路由信息,如果180秒以后都没有接收到新的关于它的路由信息,那么将其标记为失效,即metric值标记为16.在另外的120秒以后,如果仍然没有更新信息,该条失效信息被删除.

2)RIP版本1对RIP报文中“版本”字段的处理:

0:忽略该报文.

1:版本1报文,检查报文中“必须为0”的字段,若不符合规定,忽略该报文.

1:不检查报文中“必须为0”的字段,仅处理RFC 1058中规定的有意义的字段.因此,运行RIP版本1的机器能够接收处理RIP版本2的报文,但会丢失其中的RIP版本2新规定的那些信息.

(3)RIP路由协议版本1对地址的处理

RIP版本1不能识别子网网络地址,因为在其传送的路由更新报文中不包含子网掩码,因此RIP路由信息要么是主机地址,用于点对点链路的路由;要么是A、B、C类网络地址,用于以太网等的路由;另外,还可以是0.0.0.0,即缺省路由信息.

(4)计数到无穷大(Counting to Infinity)

前面在RIP的局限性一部分提到了可能出现的计数到无穷大的现象,下面就来分析一下该现象的产生原因与过程.考察下面的简单网络:

c(目的网络)----router A------router B

在正常情况下,对于目标网络,A路由器的metric值为1,B路由器的metric值为2.当目标网络与A路由器之间的链路发生故障而断掉以后:

c(目的网络)--||--router A------router B

A路由器会将针对目标网络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B中包含着关于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B路由器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B路由器相连接的端口.很明显,A会将该条信息发给B,B将无条件更新其路由表,将metric改为4;该条信息又从B发向A,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.

另外,从这里我们也可以看出,metric值的最大值的选择实际上存在着矛盾,如果选得太小,那么适用的网络规模太小;如果选得过大,那么在出现计数到无穷大现象的时候收敛时间会变得很长.

篇4:无线网状网络的路由协议解析

无线网状网络是由Ad Hoc网络发展而来的一种多点对多点的无线网络,目前无线网状网络的路由协议都从很大程度上参考Ad Hocl~络的路由协议,其中经典型路由协议更是直接将Ad Hoc路由协议应用于无线网状网络环境,对经典型无线网状网路由协议进行介绍,并对其中具有代表性的协议进行重点分析。

一、无线网状网的路由协议

传统的路由协议是专为有线网络设计的,并不适用于无线网状网环境。因为传统的路由协议不能够很好处理无线网状网环境中常见的拓扑结构和链接质的快速变化。无线网状网络都有一些显著的特性,例如:高动态性,智能性,端对端最佳路径选择,多跳性,通常带宽有限和计算能力不足。无线网状网络的高动态性的原因有两个:第一,路由器本身可能移动,并造成网络拓扑结构的快速变动。第二,即使路由器本身不移动,由于干扰、地理和环境等因素,无线电链路的质量仍可能发生快速变化。

从以上这些特性可以知道,完备的无线网状网路由协议必须需要具备以下特点:①分布式操作;②快速收敛(适应更快的移动);③可扩展性:④适用于大量的小型设备;⑤只占用有限的带宽和计算能力主动式操作(减少初始延迟):⑥在选择路由时考虑无线电链路的质量和容量;⑦避免环路:⑧安全性。

由于无线网状网是由Ad Hoc网络发展而来的无线网络。Ad Hoc网络和无线网状网络之间具有一定的相似性,因此现有的主流无线网状网路由协议也是从AdHoc网络的路由协议发展而来的,主要包括三种类型的路由协--议:一种为先验式路由协议:一种为反应式路由协议;另外一种就是二者的混合,称为混合式路由协议。

二、先验式路由协议

(一)简介

先验式路由协议是一种基于表格的路由协议。在这种协议中,每个节点维护一张或多张表格,这些表格包含到达网络中其它所有节点的路由信息。当检测到网络拓扑结构发生变化时,节点在网络中发送路由更新信息。收到更新信息的节点更新自己的表格,以维护一致的、及时的、准确的路由信息。不同的先验式路由协议的区别在于拓扑更新信息在网络中传输的方式和需要存储的表的类型。先验式路由协议不断的检测网络拓扑和链路质量的变化,根据变化更新路由表,所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构。源节点一旦需要发送报文,可以立即得到到达目的节点的路由。

(二)典型先验式路由协议DSDV协议

DSDV的基本原理是:每一个节点维持一个到其它节点的路由表,表的内容为路由的“下一跳”节点。DSDV创新之处是为每一条路由设置一个序列号,序列号大的路由为优选路由,序列号相同时,跳数少的路由为优选路由。正常情况下,节点广播的序列号是单调递增的偶数,当节点B发现到节点D的路由(路由序列号为s)中断后,节点B就广播一个路由信息,告知该路由的序列号变为s+l,并把跳数设置为无穷大,这样,任何一个通过B发送信息的节点A的路由表中就包括一个无穷大的距离,这一过程直到A收到一个到达D的有效路由(路由序列号为s+1-1)为止。

在此方案中,网络内所有的移动终端都建立一个路由表,包括所有的目的节点到达各个目标节点的跳跃次数(或标识距离矢量的路径矩阵)。每个路由记录都有一个由目标节点设定的序列号。序列号使移动终端可以区分当前有效路由路径和已过时的路由路径。路由表周期性地做全网更新以维护全网的通信有效性。通常,为了减少由于路由表更新而产生的大量路由信息传递,减少网络路由开销,可以采用两种路由更新方式。第一种是全清除方式,即通过多个网络协议数据单元将路由更新信息在全网中传输,

如果网络内终端出现移动,则产生的新路由分组信息不定期的传达至网络内所有终端。第二种是部分更新方式,或称为增量更新方式,即在最后一次全清除传输后,只传递那些涉及变化了的路由信息进行传输,这些信息通常被放置在一个标准的NPDU里,从而减少路由信息的传递量。在增量更新方式中移动终端可以增加另外一个附加的表来存储路由更新信息。

新路由信息的广播信息包含目标节点的地址,到每个目标节点的跳数、接收信息的序列号,以及独有的广播序列号。新路由信息适用最新的序列号。如果两次更新具有相同的序列号,则具有较小的距离矢量阵的路由具有优先权。因为它代表路径最短(或跳数最少)。在通常情况下,从源节点到目的节点可能存在多条路径,在最佳路由路径的确定过程中,移动终端跟踪不同路由路径的时间,最佳路由路径就是时间最短的路径。在找到最佳路径之前,该时间呈收敛性涨落。一旦路径确定,这些信息就存放到每一个终端的路由表中,直到节点收到新的路由信息。 三、反应式硌由协议

反应式路由选择协议是一种当需要一条从源节点到目的节点的路径进行数据发送时才查找路由的路由选择方式。节点并不保存整个网络的及时准确的路由信息。当源节点要向目的节点发送报文时,源节点在网络中发起路由查找过程,找到相应的路由后,才开始发送报文。为了提高效率,节点可以将找到的路由保存在缓存中供后续发送使用。反应式路由协议按需路由的特点可以较好地适应节点移动较为频繁的无线网络环境,节点发生移动后,只需要更新需要发送数据的相关路径的路由信息即可。

四、混合式路由协议

混合式路由是将前面两种路由方式结合起来,在局部范围内使用先验式路由协议,维护准确的路由信息,并可以缩小路由控制消息传播的范围。当目标节点较远时,则使用反应式路由协议查找发现路由。ZRP协议就是混合式路由协议的代表。ZRP协议是一种专为多变的通信环境(如可重构无线网络,RwN)设计的平铺式路由协议。在每个节点定义一个区域,此区域包含一些节点,这些节点的距离(也就是跳数)在一个限定的范围之内。这个距离被成为区域半径rzone。每一个节点只需要知道它的路由区域内的拓扑结构,而且其路由信息随着区域内的拓扑更新而更新。这样,尽管网络很大,但更新仅仅在局部区域进行。由于距离大于1,这样区域就有大量重叠。

若s要与D通信,则s发送query消息,并一级一级广播下去,直到到达D,D响应这个请求,表明路山为:S-H-B-D。

B知道路由路径的机制成为路由累积。累积过程如下:query消息每经过一个节点,则在query消息中加上该节点的信息。为了限定信息大小并能反应出路由发现过程,在query消息中加入跳数限制,并且每经过一个节点,跳数减l,若跳数域为0,则丢弃该消息。区域内部采用先验式路由协议。

可以看出ZRP仅需要一些相对小数量的query信息,这些信息只是发给周边节点的信息。由于区域半径相对于整个网络来说总是比较小,得知区域内部拓扑的开销只是整个网络很少的一部分。而且,每一个节点储蓄的信息也大为减小。另外,ZRP协议比全网的反应式路由发现机制要快得

五、结论

无线网状网络作为一种可以解决“最后一公里”网络接入瓶颈问题的方案,和智能天线、Ad Hoc网络以及超宽带技术一起,正在成为无线通信领域中压倒一切的技术。因此在无线网状网络的协议标准尚桌统一的前提下,对无线网状网络的路由技术进行分析,具有重要的现实意义。

篇5:AdHoc无线网络路由协议设计解析及要求

AdHoc无线网络路由协议的具体设计将是我们本文重点讨论的地方,通过路由协议,网络拓扑以及其他相关技术的引入,让大家有一个更好的认识。

1.AdHoc无线网络路由协议的设计要求

AdHoc网络设计中的一个关键问题是开发能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。网络节点的移动性使得网络拓扑结构不断变化,传统的基于因特网的路由协议无法适应这些特性,需要有专门的应用于AdHoc网络的路由协议,根据前文对AdHoc网络结构和特点的阐述,设计的路由协议必须满足以下的条件:

(1)必须对网络拓扑结构动态变化具有快速应变的能力,并且尽量避免路由环路的发生,提供方便简单的网络节点定位法。

(2)必须高效地利用有限的带宽资源,尽可能压缩不必要的开销。

(3)实施多跳通信的中间转接次数也是有限的,一般不要超过3次。

(4)必须尽可能减少发射时间和发射的数据量,节约有限的工作能源。

(5)在可能的条件下,使设计的路由协议具有安全性,降低遭受攻击的可能性。

2.AdHoc无线网络路由协议分析

IETF的MANET工作小组目前正专注于AdHoc网络路由协议的研究,提出了许多协议草案,如DSR,AODV,ZRP等路由协议;另外,专业研究人员也发表了大量关于AdHoc网络路由协议的相关文章,提出了许多关于AdHoc的网络路由协议,如DSDV,WRP等。根据路由触发原理,目前的路由协议大致可以分为先验式路由协议、反应式路由协议和混合式路由协议3种。

(1)先验式路由协议

先验式路由协议又称表驱动路由协议,每个节点维护一张包含到达节点的路由信息的路由表,并根据网络拓扑的变化随时更新路由表,所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构;源节点一旦要发送报文,可以立即获得到达目的节点的路由,这类的路由协议通常是通过修改现有的有线路由协议来适应AdHoc无线网络要求,如通过修改路由信息协议(RIP)得到的目的节点序列距离矢量协议(DSDV)。因此这种路由协议的时延较小,但是协议需要大量的路由控制报文路由,协议的开销较大。常用的先验式路由协议有DSDV,HSR,GSR,WRP等。

DSDV协议通过给每个路由设定序列号避免了路由环路的产生,采用时间驱动和事件驱动技术控制路由表的传送,即每个移动节点在本地都保留一张路由表,其中包括所有有效信宿点、路由跳数、信宿路由序列号等信息,信宿路由序列号用于区别新旧路由以避免环路的产生。每个节点周期性地将本地路由表传送给邻近节点,或者当其路由表发生变化时,也会将其路由信息传给邻近点,当无节点移动时使用间隔较长的大数据包(包括多个数据单元)进行路由更新;邻近节点收到包含修改的路由表信息后,先比较信源K信宿路由序列号的大小,信宿路由序列号大的路由将被采用,而信宿路由序列号小的路由则被淘汰,若相同,则采用最佳制式的路由(如最短路径)。

HSR(HierarchicalStateRouting)是一种用于分级网络的路由协议,高级节点保存它所有子孙节点的位置信息,沿从最高级的根节点到最低级的叶节点的路径为节点分配逻辑序列地址,可以用序列地址进行节点寻址。

GSR称为全局状态路由协议,其工作原理与DSDV协议类似,采用链路状态路由算法,但避免了路由报文的泛洪,它包括一个邻近节点表、网络拓扑表、下一跳路由表和距离表。

根据AdHoc无线网络路由协议的特殊性,近年来提出了多种Adhoc网络路由协议。无线路由协议WRP是一种距离D矢量路由协议,每个节点都维持一个距离表、路由表、链路开销表和报文重传表,通过其邻近节点的最短路径生成数SST(ShortpathSpanningTree)生成自己的SST后,再向邻节点传递更新信息,

当网络路由表没有任何变化时,接收节点需回传一个空闲报文以示连接,否则,修改距离表,寻找更优路径。这种算法的特点是当检测到任意相邻节点变化时,则检查所有相邻节点的坚固性以消除回路,具有较快的收敛性。

(2)反应式路由协议

反应式路由协议又称随选路由或者按需路由,是一种当需要时才查找路由的路由选择方式。节点不需要维护及时准确的路由信息,当需要发送数据时才发起路由查找过程。与先验式路由协议相比,反应式路由协议的开销小,但是数据报传送的时延较大,不适合于实时性的应用。常用的反应式路由协议有AODV,DSR,TORA等。

AODV(AdhocOn??demandDistanceVectorRouting)协议:源节点发送数据前先广播一个路由请求消息,附近节点收到后再次广播,直到请求消息到达目的节点或到达知道目的节点路由的中间节点,目的节点或中间节点沿原来路径返回响应消息,源节点收到响应后就知道到达目的节点的路由。

DSR协议称为动态源路由协议,是一种源路由协议,每个分组的分组头中包含了源D目的整条路由信息。它采用路由缓存技术,用于存储源路由信息,当学习到新的路由时则修改路由缓存内容,该协议包含两个方面:路由发现和路由维护。

TORA协议称为临时预定路由算法,是一种源初始化按需路由选择协议,它采用链路反转的分布式算法,具有高度自适应、高效率和较好的扩充性,比较适合高度动态移动、多跳的无线网络,其主要特点是控制报文定位在最靠近拓扑变化的一小部分节点处,因此节点只保留邻近点的路由信息。该算法中路由不一定是最优的,常常使用次优路由以减少发现路由的开销。

TORA协议包括3个基本模块:路由的创建、路由的维护和路由的删除。

(3)混合式路由协议

Adhoc无线网络中单纯采用先验式或反应式路由协议都不能完全解决路由问题,因此,许多学者提出了结合先验式和反应式路由协议优点的混合式路由协议,如ZRP协议。ZRP协议是一个先验式和反应式路由协议的组合,网络内的所有节点都有一个以自己为中心的虚拟区,区内的节点数与设定的区半径有关,因此区是重叠的,这是与分群路由的区别;在区内使用先验式路由算法,中心节点使用区内路由协议IARP维持一个到区内其他成员的路由表,对区外节点的路由使用按需路由,利用区间路由协议IERP建立临时的路由。

但是,实施混合式路由也面临着很多困难,如族的选择和维护、先验式和反应式路由协议的合理选择以及网络工作的大流量等问题。

3.总结和展望

本文首先阐述了AdHoc无线网络路由结构和特点,提出了设计AdHoc网络协议时需要满足的条件,并对目前存在的路由协议进行了详细分析。但是AdHoc网络中路由功能是由移动主机来执行,因此路由器的位置是移动的;AdHoc网络有限的工作能源也无法提供复杂的路由功能;网络拓扑结构的动态变化性使得目前认为是最优的路由协议也可能会被中断或不是最优,这些问题使得Adhoc网络中的路由算法成为当前研究的一个热点。

近年来,越来越多的研究者开始重视移动代理技术的应用,并有学者提出了基于移动代理技术的移动网络拓扑结构构造和有线网络动态路由算法实现等理论。移动代理技术具有移动性、自主性等特点,因此它适用于移动网络,研究基于移动代理技术的Adhoc无线网络的路由协议将成为今后Adhoc无线网络路由技术研究的重点。

篇6:解析网络通信中应用的动态路由选择协议

正文:

1. 计算机网络与路由简述

计算机网络(computer networks)是一个复杂的系统,其中存在许多技术,并且每种技术都与其它的技术一样起着不可替代的作用。许多国际组织和公司已经独立地设置了网络标准,而且彼此并不完全兼容。许多企业也已经推出了各种使用非常规的网络技术的产品和网络服务及其网络协议。计算机网络正变得越来越复杂,使其变得复杂的原因在于有多种网络技术以及各种网络协议被用来连接两个或者多个网络,这也就导致网络间有多种可能的连接方式。 比如,CISCO公司的路由器有其自主开发的动态路由协议IGRP和EIGRP,在广域网三层使用路由协议进行PACKET的分组交换路由的时候,目的路由器必须是使用的CISCO的路由器并且使用的是IGRP或者EIGRP路由选择协议,否者在路由器所连接的源和目的主机间不能进行通讯,因为IGRP和EIGRP是CISCO专有的路由协议。

2. 路由 / 路由协议 (Route / Routing Protocols)

2.1 路 由(Route)与 路由器 (Router)

路 由(Route) 将分组从网间网的一个地方转发到另一个地方的路径和过程。

路由器(Router) 用来网络互连计算机三层网络边缘设备,工作在OSI七层参考模型的网络层,为不同的网络之间报文寻径并存储转发。

2.2 路由选择协议(Routing Protocol)与可路由选择协议(routed protocols)

我们可以想象一种情况,如果整个武汉市只有一条公路,每辆汽车、每辆自行车、每个摩托车、每个行人都必须使用这唯一的一条公路。成千上万的汽车造成的交通通信量将在所有的地方造成拥塞。显然,需要将过多的交通量转移到不同的道路上,以将其分解为可以管理的部分。道路仍然需要交叉,这样人们仍然可以到达它们需要的任何目的地。多个交叉也可以提供富余的路由,这样可以避免巨大的交通延迟。通过在不同的路由上发送交通量,可以将交通拥塞压缩到最低限度。按照相同的方法,互连网络通信量需要分解,以避免网络通信量拥塞。引导互连网络通信量达到不同网络上的过程称为 路由选择(Routing)。

路由选择协议(Routing Protocols): 用于建立和维护路由表和按照达到数据包的目的地的最佳路径转发数据数据包的协议。比如,RIPV1,IGRP,OSPF等。

可路由选择协议(Routed protocols): 已选择路由协议由最终节点使用,以将数据和网络层地址分配信息一起封装在数据包中,目的是它可以通过互连网络进行中继。AppleTalk、IP和IPX都是已选择路由协议。注:当一个协议不支持网络层地址时,那么它就不是一个已路由协议。

路由器使用路由选择协议(routing protocols),以建立和维护路由表和按照达到数据包的目的地的最佳路径转发数据数据包。路由选择协议使路由器可以了解没有直接连接的网络的状态和与其他的路由器通信,以了解它们所关心的网络。这种通信不断进行,这样当互连网络中发生变化时,路由选择表中的信息可以随时更新。

2.3 路由选择算法(Algorith)和度量值(Metric)

路由选择算法就是路由选择协议用于决定达到目的网络的最佳路径的计算方法。路由选择算法越简单,则路由器将使用的处理能力就越小。这将减少路由器的日常费用。

路由选择算法的主要目的有3个:

• 准确性

• 低开销

• 快速收敛

度量值(Metric)是那些用于决定哪个路由是最优的值。根据所使用的路由选择协议,不同的因素可以决定一个路由的度,包括中继数量、链路速度、延迟(delay)、可靠性(capability)和负载(load)。

3.动态路由选择协议(Dynamic Routing Protocols)分类

动态路由是用某种算法寻找网络中的最佳路径和维护这张路由表的过程。

动态路由选择协议(Dynamic Routing Protocols)主要类型,如下:

距离矢量 (Distance Vector)

链路状态路由协议 (Link State)

3.1 距离矢量 (Distance Vector)

距离向量路由选择协议也称为Bellman Ford协议,

距离矢量路由协议主要有: RIPV1 , RIPV2 , IGRP。( RIP Routing Information Protocols , IGRP Interior Gateway Routing Protocols )距离矢量路由器定期向相邻的路由器发送它们的整个路由选择表(routing table)。距离相邻路由器在从相邻路由器接收到的信息的基础之上建立自己的路由选择信息表。无论使用何种类型的路由选择算法,互连网络上的所有路由器都需要时间以更新它们的路由选择表中的改动,这个过程称为聚合(convergence)。

距离向量路由选择是最古老也是最简单的一种路由选择协议算法。

距离矢量路由协议有一个严重的缺点,缓慢的收敛时间过程会造成路由回路(Routing Loop)。

解决路由回环方法:水平分割,定义最大跳数,路由毒杀,反转毒杀,抑制时间。

(注: 真正的距离矢量路由协议只有RIPV1和RIPV2,因为它们只用到了HOP跳数做为唯一的计算路由的方法。IGRP是CISCO公司专有的动态距离矢量路由协议,它使用到了跳数,但是主要决定路由因数是链路带宽,延迟,负载,最大传输单元,设备可靠性,能力等。)

3.2 链路状态路由协议 (Link State)

链路状态路由选择协议的目的是映射互连网络的拓扑结构,它是一种比距离矢量更复杂的路由选择协议,目前最流行的动态路由协议就是一种链路状态协议:OSPF 。OSPF的普及因为多协议标签交换(MPLS)的出现而更流行。

链路状态路由协议主要有: OSPF , IS IS(OSPF Open Shortest Path First , IS IS Intermediate System to Intermediate System)每个链路状态路由器提供关于它邻居的拓扑结构的信息。这包括:

• 路由器所连接的网段(链路)

• 那些链路的情况(状态)

链路状态路由器并不会广播包含在它们的路由表内的所有信息。链路状态路由协议只发送已经改动的路由的信息。链路状态路由器将向它们的邻居发送呼叫消息,这称为链路状态通告( LSA )。然后,邻居将LSA复制到它们的路由选择表中,并传递那个信息到网络的剩余部分。这个过程称为泛洪( flooding )。链路状态路由选择协议使用称为代价(cost)的方法,而不是使用跳(hop)。代价是自动或人工赋值的。链路状态路由选择协议的一个主要优点,即路由选择循环不可能形成,第2个优点,在链路状态互连网络中聚合是非常快。这些优点释放了路由器的资源,因为对不好的路由信息所花费的处理能力和带宽消耗都很少。

(注:EIGRP是一种混合动态路由协议,它综合了距离矢量和链路状态的两种路由方法。但是我们还是认为它属于一种高级距离矢量路由协议(HYBRID),这里就不在过多讨论了。EIGRP和IGRP都是CISCO公司专有的路由协议,只有运用在CISCO公司或者它授权的路由产品中才能使用。)

4. 内部和外部网关协议 (IGP和EGP)

在大型网络中,例如Internet,极小的互连网络分解为自治系统AS(Autonomous System)。每个AS被认为是一个自我管理的互连网络,一个自治系统内部运用相同的路有策略和路由算法。连接到Internet上的大型公司网络是自己拥有的自治系统,因为Internet上的其他主机并不由它来管理,而且它和Internet路由器并不共享内部路由选择信息。

路由选择协议是在一个自治系统内部为管理系统而开发的。它们也称为内部网关协议( IGP Interior Gateway Protocols )。内部网关协议也称为域内协议,因为它们工作在域内,而不是在域之间。这些协议认为,它们所处理的路由器是它们系统的一部分,并且可以自由交换路由选择信息。内部网关路由协议主要有: RIPv1 , RIPv2 , IGRP , EIGRP , OSPF , IS IS等。

有些路由选择协议也是为在一个较大的互连网络中连接自治系统而开发的。它们称为外部网关协议(EGP C Exterior Gateway Protocls)。外部网关协议就是所谓的域间协议,因为它们工作在域之间。这些协议认为,它们在系统的边缘上,而且仅仅交换必须的最少的信息,以维持对信息提供路由的能力。外部网关路由协议主要有: EGP 和 BGP4(Border Gateway protocol 4)。

总结

综述,路由选择协议是三层网络设备路由器转发分组寻找路由的动态算法和方法,一个好的动态路由算法不仅仅能增加网络可利用带宽,降低路由器CPU利用率,还将更好的转发分组增加网络的稳定性。动态路由协议的开发和不断完善是计算机广域网的一个重要部分。

RIP协议理解

如何选择路由协议

有关路由选择协议的学习笔记

剖析Ethereal网络协议

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PPP 配置协议

解析RIPv1和RIPv2路由协议特点
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