动态路由配置与TCP+UDP

路由配置

  • 路由表中会有多条路由规则，至少包含以下信息：

    • 目的网络：这个包想去哪
    • 出口设备：将这个包送到哪去
    • 下一跳网关：下一个路由器的地址

  • 路由策略不仅可以根据目的ip地址来配置，还可以根据多个参数来配置，比如：源ip地址，入口设备，TOS等

    ip rule add from 192.168.1.0/24 table 10
ip rule add from 192.168.2.0/24 table 20

    表示从 192.168.1.10/24 这个网段来的，使用 table 10 中的路由表，而从 192.168.2.0/24 网段来的，使用 table20 的路由表。还可以根据权重来选择下一跳网关。

  • 什么情况下会用到复杂的配置呢？

    • 路由器连了外联了两个不同的运营商，速度不同，于是我们可以设置路由表，从IP1来的包走快的还是慢的，或者按权重来选择。

动态路由算法

  1. 距离矢量路由算法：每个路由器根据新收集的信息，计算和其他路由器的距离，比如自己的一个邻居距离目标路由器的距离是 M，而自己距离邻居是 x，则自己距离目标路由器是 x+M。

    问题：好消息传得快，坏消息传得慢。原来的网络包括两个节点，B 和 C。A 加入了网络，它的邻居 B 很快就发现 A 启动起来了。于 是它将自己和 A 的距离设为 1，同样 C 也发现 A 起来了，将自己和 A 的距离设置为 2。但是如 果 A 挂掉，情况就不妙了。B 本来和 A 是邻居，发现连不上 A 了，但是 C 还是能够连上，只 不过距离远了点，是 2，于是将自己的距离设置为 3。殊不知 C 的距离 2 其实是基于原来自己 的距离为 1 计算出来的。C 发现自己也连不上 A，并且发现 B 设置为 3，于是自己改成距离4。依次类推，数越来越大，直到超过一个阈值，我们才能判定 A 真的挂了。

    问题2：这种算法的第二个问题是，每次发送的时候，要发送整个全局路由表。网络大了，谁也受不了， 所以最早的路由协议 RIP 就是这个算法。它适用于小型网络（小于 15 跳）。当网络规模都小的时候，没有问题。现在一个数据中心内部路由器数目就很多，因而不适用了。

  2. 链路状态路由算法：

    这种算法的基本思路是：当一个路由器启动的时候，首先是发现邻居，向邻居 say hello，邻居都回复。然后计算和邻居的距离，发送一个 echo，要求马上返回，除以二就是距离。然后将自 己和邻居之间的链路状态包广播出去，发送到整个网络的每个路由器。这样每个路由器都能够收 到它和邻居之间的关系的信息。因而，每个路由器都能在自己本地构建一个完整的图，然后针对 这个图使用 Dijkstra 算法，找到两点之间的最短路径。

    不像距离距离矢量路由协议那样，更新时发送整个路由表。链路状态路由协议只广播更新的或改 变的网络拓扑，这使得更新信息更小，节省了带宽和 CPU 利用率。而且一旦一个路由器挂了，它的邻居都会广播这个消息，可以使得坏消息迅速收敛。

动态路由协议

  1. 基于链路状态算法的OSPFFOpen Shortest Path First，开放式最短路径优先）就是这样一个基于链路状态路由协议，广泛应用在数据中心中的协议。由于主要用在数据中心内部，用于路由决策，因而称为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称IGP）。

    内部网关协议的重点就是找到最短的路径。在一个组织内部，路径最短往往最优。当然有时候 OSPF 可以发现多个最短的路径，可以在这多个路径中进行负载均衡，这常常被称为等价路由。

  2. 基于距离矢量路由算法的BGP，外网路由协议（Border Gateway Protocol，简称BGP）。 对于网络包同样，每个数据中心都设置自己的 Policy。例如，哪些外部的 IP 可以让内部知晓， 哪些内部的 IP 可以让外部知晓，哪些可以通过，哪些不能通过。不是一律都是按距离近的路线来走。

TCP与UDP

  • 建立连接：是为了在客户端和服务端维护连接，而建立一定的数据结构来维护双方交互的状态，用这样的数据结构来保证所谓的面向连接的特性。

  • TCP是面向连接的，可靠交付，无差错，不丢失，不重复，按序到达。

  • TCP是面向字节流的，发送的时候是一个流，没头没尾，IP 包可不是一个流，而是一个个的 IP 包。之所以变成了流，这也是 TCP 自己的状态维护做的事情。而UDP 继承了 IP 的特性，基于数据报的，一个一个地发，一个一个地收。

  • 还有TCP 是可以有拥塞控制的。它意识到包丢弃了或者网络的环境不好了，就会根据情况调整 自己的行为，看看是不是发快了，要不要发慢点。UDP 就不会，应用让我发，我就发，不管拥堵。

  • 通过在IP头里的8位协议，会存放数据是TCP还是UDP的。

  • UDP三大使用场景：

    1. 需要资源少，网络情况比较好的内网，或者对于丢包不敏感的应用，比如DHCP就是基于UDP协议的。
    2. 不需要一对一沟通，建立连接，而是可以广播的应用。
    3. 需要处理速度快，时延低，可以容忍少数丢包，但是要求即使阻塞也要正常发包。

  • 例子：

    1. 网页或者app应用，QUIC（全称Quick UDP Internet Connections，快速 UDP 互联网连接）是 Google 提出的一种基于 UDP 改进的通信协议，其目的是降低网络通信的延迟，提供更好的用户互动体验。
    2. 流媒体协议：比如音视频直播。
    3. 实时游戏，如果出现一个数据包丢失，所有事情都需要停下来等待这个数据包重发。客户端会出现等待接收数据，然而玩家并不关心过期的数据，激战中卡 1 秒，等能动了都已经死了。
    4. 物联网和移动通信。

  • 关于TCP的协议可以参考这篇：[tcp]: https://www.cnblogs.com/jimmyhe/p/10291283.html "http中的socket是怎么一回事"

posted @ 2019-07-05 16:43  Jimmyhe  阅读(1118)  评论(0)    收藏  举报