4.6 层次选路

一、层次选路

  1.一个区域内的路由器组成集合 “自治系统”

  2.同一个自治系统的路由器运行相同的路由协议——区域内路由协议 

  3.不同自治系统内的路由器可以运行不同的区域内路由协议 

  4.网关路由器：和其他自治系统内的路由器直接相连的路由器，运行域间路由协议，与其他网关路由器交互；和自治系统内的所有其他路由器一样也运行域内路由协议

二、域内路由协议（RIP, OSPF）

  1.RIP（实现网络层功能，以应用进程的形式实现，依靠UDP提供的功能）

• 采用距离向量算法
• 每条链路权值看作1，代价视作经过路由器的跳数
• RIP 通告：每隔30秒,通过响应报文在邻居间交换距离向量 

  2.OSPF

• 采用链路状态算法
• 每个路由器都广播OSPF通告，OSPF通告记录每个邻居的链路特征和费用。 通告会散布到整个自治系统 (通过洪泛法) 
• OSPF信息直接通过 IP传输 (不是 TCP 或 UDP） 
• 对于每个链路, 有多个消费尺度用于不同的服务类型（如跳数，拥塞程度，代价）
• 在大的区域中使用层次 OSPF （即在同一个自治系统内部进行划分）

• • 两级层次: 本地区域, 主干区域（这些区域都是在一个自治系统内） 
  • 只在区域内发送链路状态通告
  • 边界路由器: 连接到其他自治系统
  • 主干路由器：限于在主干区域内运行OSPF路由协议（本身不是区域边界路由器）
  • 区域边界路由器（同时属于本地区域和主干区域）:“汇总”了到本区域内部网络的路径, 并通告给其他区域边界路由器. 

三、域间选路协议（边界网关协议BGP）

  1.AS域间任务：了解通过各邻居AS可以到达哪些目的端，并将这些可达信息传播给AS内的所有路由器 

  2.转发表：根据AS内和AS间选路算法而配置

  AS域内的选路项：用于目的端在域内的选路。

  AS域内和AS域间的选路项：用于目的端在域外的选路。 

 3.BGP会话：路由器对通过半永久TCP连接来交换选路信息，和物理链路无关（并不总是和某条物理链路对应）

  4.BGP通告：eBGP->跨越两个AS的BGP连接；iBGP->相同AS内部两路由器之间的连接。

  通告：在会话（连接）的基础上

  4.BGP路由：前缀+属性=“路由”

  前缀：表示一个子网或子网的集合，如138.16.68/22

  路径属性：当通告前缀时，通告包含了BGP属性。两个重要属性↓

• AS-PATH: 包含了前缀的通告已经通告过的那些AS,如 AS1 AS2 ……，采用一种防止产生路由循环的机制
• NEXT-HOP: 指出到达下一个AS的具体AS间边界路由器

      （可能存在多条从当前AS到达下一个AS的链路） 当网关路由器接收到路由通告时，使用输入策略来决定接收/舍弃该通告。 

 5.BGP路由选择

• 路由器可能知道到相同前缀的多条路由，路由器必须从中选择
• 排除规则（应用排除规则直到有一条留下）：

      本地偏好值属性->具有最高偏好值的路由被选择->最短AS-PATH的路由->最靠近 NEXT-HOP路由器的路由->热土豆路由->其他标准 

• 热土豆路由：选择具有最小最低开销的网关，尽快将分组送出域内，不考虑域间代价。

  6.为什么AS内选路和AS间选路采用不同的协议 ?