通信工程師交換技術(shù)考試互聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)議

　　7.3 互聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)議
這里所說的路由協(xié)議，包括路由選擇算法和路由信息傳送及處理協(xié)議。路由選擇算法在第5章已經(jīng)作了介紹，最常用的是D;jkstra提出的“最短路徑算法”。所以本節(jié)將重點(diǎn)討論幾種常用的路由信息傳送及處理協(xié)議，也就是討論路由表中的路由表項(xiàng)是怎樣產(chǎn)生的。
7.3.1 路由協(xié)議概述
互聯(lián)網(wǎng)采用的路由選擇策略主要是自適應(yīng)的（即動態(tài)的）、分布式路由選擇策略。由于以下兩個(gè)原因，互聯(lián)網(wǎng)采用分層次的路由選擇策略。
1）互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模非常大，現(xiàn)在就已經(jīng)有幾百萬個(gè)路由器互連在一起。如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時(shí)間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會使互聯(lián)網(wǎng)的通信鏈路飽和。
2）許多單位不愿意外界了解自己單位網(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由協(xié)議(這屬于本部門的內(nèi)部事務(wù)），但又希望連接到互聯(lián)網(wǎng)上。
為此，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)被劃分為許多自治系統(tǒng)（Autononums SystemAS)。一個(gè)自治系統(tǒng)是一個(gè)較小的互聯(lián)網(wǎng)，其最重要的特點(diǎn)就是自治系統(tǒng)有權(quán)自主地決定在本系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)采用何種路由協(xié)議。一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)都屬于一個(gè)行政單位（例如，一個(gè)公司，一所大學(xué)，政府的一個(gè)部門，等等）來管轄。但一個(gè)自治系統(tǒng)的所有路由器在本自治系統(tǒng)內(nèi)都必須是連通的。如果一個(gè)部門管轄兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，但這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)要通過其他的主干網(wǎng)才能互連起來，那么這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)并不能構(gòu)成一個(gè)自治系統(tǒng)，它們還是兩個(gè)自治系統(tǒng)。這樣，互聯(lián)網(wǎng)就把路由協(xié)議劃分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議兩大類。
1）內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(InteriorGatewayProtocol,IGP)：應(yīng)更確切的稱為“自治系統(tǒng)內(nèi)部的路由協(xié)議”，而這與在互聯(lián)網(wǎng)中的其他自治系統(tǒng)選用什么路由協(xié)議無關(guān)。目前這類路由協(xié)議使用得最多，如RIP和OSPF協(xié)議。
2）外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ExternalGatewayProtocol,EGP)：應(yīng)更確切的稱為“自治系統(tǒng)之間的路由協(xié)議”，若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中（這兩個(gè)自治系統(tǒng)使用不同的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議），當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個(gè)自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP)。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是BGP-4。
自治系統(tǒng)之間的路由選擇也叫做域間路由選擇（interdomainrouting),而在自治系統(tǒng)內(nèi)部的路由選擇叫做域內(nèi)路由選擇（intradomainrouting)。
圖7-15所示為3個(gè)自治系統(tǒng)互連在一起的示意圖，在自治系統(tǒng)內(nèi)各路由器之間的網(wǎng)絡(luò)就省略了，而用一條鏈路表示路由器之間的網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)自治系統(tǒng)運(yùn)行本自治系統(tǒng)的內(nèi)部路由選擇協(xié)議(IGP),但每個(gè)自治系統(tǒng)都有一個(gè)或多個(gè)路由器除運(yùn)行本系統(tǒng)的內(nèi)部路由選擇協(xié)議外，還運(yùn)行自治系統(tǒng)間的路由選擇協(xié)議（EGP)。在圖7-15中，能運(yùn)行自治系統(tǒng)間的路由選擇協(xié)議的有R,,112和113三個(gè)路由器。在圖中將這類路由器畫得稍大些，以示區(qū)別。假定閣中自治系統(tǒng)A的主機(jī)H,要向自治系統(tǒng)B的主機(jī)H2發(fā)送IP分組，那么在各自治系統(tǒng)內(nèi)使用的是各自的IGP(例如，分別使用RIP和OSPF),而在路由器R,和112之間則必須使用EGP(例如，使用BGP-4)。

圖7-15自治系統(tǒng)和內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議這里我們要指出兩點(diǎn)。
互聯(lián)網(wǎng)的早期RFC文檔中未使用“路由器”而是使用“網(wǎng)關(guān)”這一名詞。但是在新的RFC文檔中又使用了“路由器”這一名詞，因此有的書將IGP和EGP分別改為IRP(內(nèi)部路由器協(xié)議）和ERP(外部路由器協(xié)議）。為了方便讀者查閱RFC文檔，本書仍使用RFC原先使用的名字IGP和EGP。
RFC采用的這兩個(gè)名詞IGP和EGP是協(xié)議類別的名稱。但RFC在使用EGP這個(gè)名詞時(shí)出現(xiàn)了一點(diǎn)混亂，因?yàn)樽钤绲囊粋€(gè)外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的協(xié)議名宇正好也是EGP[RFC827]。后來發(fā)現(xiàn)該RFC提出的EGP有不少缺點(diǎn)，就設(shè)計(jì)了一種更好的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，叫做邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(BorderGatewayProtocol),用來取代舊的RFC827外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP。實(shí)際上，舊的協(xié)議EGP和新的協(xié)議BGP都屬于外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP這一類別。因此在遇到名詞EGP時(shí)，應(yīng)弄淸它是指舊的[RFC827]協(xié)議EGP還是指外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP這個(gè)類別。
總之，使用分層次的路由選擇策略，可將互聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)議劃分為：
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)：具體的協(xié)議有多種，如RIP和OSPF等；
外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP):目前使用的協(xié)議就是BGP。
對于比較大的自治系統(tǒng)，還可將所有的網(wǎng)絡(luò)再進(jìn)行一次劃分。例如，可以構(gòu)筑一個(gè)鏈路速率較高的主干網(wǎng)和許多速率較低的區(qū)域網(wǎng)。每個(gè)區(qū)域網(wǎng)通過路由器連接到主干網(wǎng)。在一個(gè)區(qū)域內(nèi)找不到目的站時(shí)，就通過路由器經(jīng)過主干網(wǎng)到另一個(gè)區(qū)域網(wǎng)去找，或者通過邊界路由器到其他自治系統(tǒng)中去查找。下面對這兩類協(xié)議分別進(jìn)行介紹。

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