计算机网络——第五章网络层笔记（4）

距离矢量路由选择协议（DV算法）

每个路由器维护一张表，表中列出了当前已知的到每个目标的最佳距离，以及为了到达那个目标，应该从哪个接口转发。

DV算法是动态的和分布式的，它常被用于小型网络，例子：RIP就是一个典型的DV。

每个路由器（节点）维护两个向量，Di和Si，分别表示从该路由器到其它路由器的距离以及相应的下一跳。

在邻居路由器之间交换路由信息（矢量），每个路由器（节点）根据收到的矢量信息，更新自己的路由表。

di1：从节点i到节点1的度量（代价）

Si1:沿着从节点i到节点1的最优路径上的下一跳

n:网络中的节点数，节点从1、2、......、n

优点：简单

缺点：交换的信息太大了，路由信息传播慢，可能导致路径信息不一致、收敛慢、度量计数到无穷、路由环、不适合大型的网络。

链路状态路由协议（LS）

主要思想：

       1、发现它的邻居节点们，了解它们的网络地址。（当一个路由器启动的时候，在每个点到点的线路发送一个特别的HELLLO分组，收到HELLO分组的路由器应该回送一个应答，应答中有它自己的名字）

        2、设置到它的每个邻居的成本度量。（为了决定线路的开销，路由器发送一个特别的ECHO分组， 另一端立刻回送一个应答；通过测量往返时间(roundtrip time),发送路由器可以获得一个合理的延迟估计值，了得到更好的结果，可多次测量，取均值；一种常用的选择，与链路带宽成反比）

        3、构造一个分组，包含它所了解到的所有信息。

链路状态分组构造后被发送给其他的路由器，分组中包含这些信息：发送方的标识、序列号、年龄、邻居列表、到邻居的成本/量度。

        4、发送这个分组给所有其他的路由器。

         5、计算到每个路由器的最短路径。

基本算法：

        1、每个分组都包含一个序列号，序列号随着新分组产生而递增。

         2、路由器记录下他看见的所有(源路由器， 序列号)对。

优点：每个路由器的认识一致、收敛快、适合在大型网络里使用。

缺点：每个路由器需要较大的存储空间，计算负担很大。

开放的最短路径优先（OSPF）

方法：使用图（graph）来表示真实的网络，每一个路由器都是一个节点，测量代价/量度。

概述：

1、OSPF是一种基于开放标准的链路状态路由协议，是目前IGP中应用最广、性能最优的一个协议。

2、OSPF可以在大型网络中使用。

3、无路由自环。

4、OSPF支持VLSM、CIDR等。

5、0使用带宽作为度量值（10^8/BW）。

6、收敛速度快。

7、通过分区实现高效的网络管理。

划分区域

所有子区域必须连到区域01上。

 OSPF运行步骤

1、建立路由器毗邻关系。

2、选举DR和BDR。（DR故障则BDR接替DR成为新的DR）

3、发现路由。

4、选择最佳路由。

5、维护路由信息。

SPF算法

为什么说OSPF克服了路由自环？

 无类域间路由（CIDR）

一、IP地址的问题

 好处：缓解地址枯竭的趋势，控制甚至缩短了路由表的开销。

基本思想：分配IP地址的时候不再以类别分，而是按照可变长的地址块来分配（按需分配）。

 路由表扩展

1、增加32bit子网掩码。

2、路由表表项（IP address,subnet mask,outgoing line）。

当一个分组到来时：

1、分组中的目标IP地址（Destination IP）被检查

2、目标IP和子网掩码进行与操作，得到网络地址。查找路由表。

3、若路由表中有许多表项匹配，选子网掩码最长的那个表项。

例子：

例子

 

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 集合：