1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHUAWEI Confidential Security Level:协议原理 1.0第1页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 是基于链路状态算法的协议，它同时支持及双重环境。经过近年的发展，作为运用广泛的路由协议，特别是在大的运营商。第2页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential l学习完此课程，您将会：l掌握协议基本原理l了解与的比较第3页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,L
2、TD.HUAWEI Confidential 第4页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议概述第5页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议的发展史l的产生l最早是为模型中()（类似的协议）而设计的动态路由协议(10589或 1142)l的发展 l在1195中增加了对于的支持，发展成为(或者称为)第6页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议概述l协议的发展史协议的发展史 l协议
3、基本特点协议基本特点l协议基本概念协议基本概念第7页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议基本特点l属于协议族l链路状态路由协议l支持，两种路由l路由收敛速度快，结构清晰，适合于大规模网络。近年来得到越来越广泛的应用l直接运行于链路层之上l 与大多数路由协议不同，直接运行于链路层之上数据链路层头()固定报文头(第一个字节是83)(三元组集)第8页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议基本特点l编码方式l 即。编码方式一种高效率，扩展性好的协议报文编
4、码方式。也称为编码()l：采用不同的值定义不同类型l：整个三元组的长度l：本的实际内容，最重要的部分l编码的优点l 可扩展性好，如果想增加对于新特性的支持，只需增加新的类型第9页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议概述l协议的发展史协议的发展史 l协议基本特点协议基本特点l协议基本概念协议基本概念第10页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议相关术语(一)缩略语中的概念中对应的概念 中间系统 路由器 端系统主机 指派中间系统()中的选举路由器 系
5、统中的 报文数据单元报文 链路状态协议数据单元中的用来描述链路状态第11页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议相关术语(二)缩略语中的概念中对应的概念 网络服务访问点(网络层地址)地址 网络实体标记 到间中的报文部分序列号数据包的报文或报文完全序列号数据包的报文第12页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议地址编码方式l即 ，相当于的网络层协议的地址。l一个由三个部分组成：区域地址，和 6字节1字节 区域地址变长第13页，共48页。HUAWEI
6、TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 地址编码说明l确定 l如何在支持的上确定（便于管理的推荐）：l使用接口地址：192.168.3.25l建立地址到 的对应关系：注意：这只是一种推荐的对应方法，并不要求必须遵循！192.168.003.0251921.6800.3025:192.168.3.25第14页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议地址编码方式(续)网络标识实体网络标识实体:即即 ，是一个特殊的地址，其中部分为，是一个特殊的地址，其中部分为0是协议栈中网络设备本身的标
7、识是协议栈中网络设备本身的标识作为特殊的，一个至少为作为特殊的，一个至少为8个字节，最多个字节，最多20个字节个字节第15页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 分层l层次性：有两个级别，区分两个层次l1：普通区域()叫1(L1)l2：骨干区()叫2(L2)l骨干区是连续的2路由器的集合；由所有的L2(含L12)路由器组成，注意必须是连续(连通)的；lL1和L2运行相同的算法；l一个路由器可能同时参与L1和L2第16页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential
8、骨干区的连续性 49.0001L1L1L1L1L1L1L1L2 49.0002 49.0003L12L12错！该路由器必须是L2的，以保证骨干区的连续性!第17页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 骨干区的连续性Area 49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area 49.0002Area 49.0003L12L12正确，该路由器必须是L2的，保证了骨干区的连续性!第18页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 区域区域（）区域（
9、）允许将整个路由域分为多个区域允许将整个路由域分为多个区域区域之间通过区域之间通过L2(L12)路由器相连接路由器相连接一个路由器目前最多有一个路由器目前最多有3个个(和的实现和的实现)一个路由器必须整个属于某个区域，而不能象那样是同一台路由器上一个路由器必须整个属于某个区域，而不能象那样是同一台路由器上不同的接口可以属于不同的区域不同的接口可以属于不同的区域对于对于1路由器来说，只有属于同一区域才可以建立邻居，对于路由器来说，只有属于同一区域才可以建立邻居，对于2路由器路由器则没有此同一区域限制则没有此同一区域限制第19页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.H
10、UAWEI Confidential 的分层路由域Area 49.0001BackboneL1L1L1L1L1L2L1L2Area 49.0002Area 49.0003L12L12第20页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 1路由器1路由器（路由器（）只与本区域的路由器形成邻居只与本区域的路由器形成邻居只参与本区域内的路由，只保留本区域的数据库信息只参与本区域内的路由，只保留本区域的数据库信息利用本区域最近的利用本区域最近的L1/2路由器作为区域外网络出口（缺省路由）路由器作为区域外网络出口（缺省路由）如何知道哪个路由器
11、如何知道哪个路由器L12路由器？路由器？第21页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 2路由器2路由器路由器可以与其他区域的路由器（可以与其他区域的路由器（L2或或L1/2路由器）形成邻居；路由器）形成邻居；保存保存L2的链路状态数据库，含所有域间路由信息；的链路状态数据库，含所有域间路由信息；保存整个骨干区的路由信息；保存整个骨干区的路由信息；第22页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 1-2路由器L12 路由器（）路由器（）可以和本区域的任何级别路由
12、器形成邻居关系；可以和其它区域相邻可以和本区域的任何级别路由器形成邻居关系；可以和其它区域相邻的的L2或或L12路由器形成邻居关系路由器形成邻居关系可能有两个级别的链路状态数据库可能有两个级别的链路状态数据库L1用来作为区域内路由；用来作为区域内路由；L2用来作为区域间路由用来作为区域间路由完成它所在的区域和骨干之间的路由信息的交换，将完成它所在的区域和骨干之间的路由信息的交换，将L1 中的路由信息中的路由信息转换到转换到L2 中，以在骨干中传播，既承担中，以在骨干中传播，既承担L1的职责也承担的职责也承担L2的职责的职责通常位于区域边界上通常位于区域边界上第23页，共48页。HUAWEI T
13、ECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议适用的网络类型网络类型网络类型2网络网络广播网络广播网络，等等协议不能真正支持网络，可以将链路配置成子接口来支持。子接口类协议不能真正支持网络，可以将链路配置成子接口来支持。子接口类型为：型为：2或者广播网络或者广播网络第24页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议的报文类型协议的协议的9种报文类型种报文类型 ()1 2 ()1 和和 2 ()1 和和 2 ()1 和和 2 第25页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO
14、.,LTD.HUAWEI Confidential 问题l协议有哪些基本特点?常用术语又有哪些?l如何标识网络地址?l网络是如何分层的?每种类型的路由器各有什么作用?l支持哪些网络类型?l协议有哪些报文类型?第26页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第1章章 协议概述协议概述第第2章章 的工作原理的工作原理第第3章章 的路由计算的路由计算第第4章章 与的比较与的比较第27页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议概述l邻接关系建立邻接关系建立l链路
15、状态数据库泛洪过程链路状态数据库泛洪过程第28页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 邻接关系建立l两台运行的路由器在交互协议报文实现路由功能之前必须首先建立邻接关系。l在不同类型的网络上，的邻接建立方式并不相同。l邻接关系建立需要遵循的基本原则l只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻接体l对于1路由器来说要求区域号一致l同一网段检查（提供新特性）第29页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 广播网上的指定路由器：l：指定中间系统，相当于的l功能：在广播网
16、络中创建和更新伪结点DIS第30页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 选举规则l由 报文选举，具备最高优先级的路由器会被当选。如果所有路由器优先级相同，则最高地址者当选l1和2的是分别选举的，选举结果可能不是同一个l发送数据包的时间间隔 是普通路由器的1/3，这样可以保证失效可以被快速检测到l与不同，它的选举是抢占式，可预见的；中不存在备份，当一个不能工作时，直接选举另一个l同一网段的所有路由器形成邻接关系（中之间是不形成邻接关系的）第31页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI
17、Confidential 协议概述l邻接关系建立邻接关系建立l链路状态数据库泛洪过程链路状态数据库泛洪过程第32页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 链路状态协议数据单元：l：由三部分组成，、伪节点（一字节）和分片后的编号（一字节）。l：对普通为0；对 非0，这是区分一个是否是伪结点产生的标志；l：分片号(产生的大于 将分片)第33页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 链路状态协议数据单元：l ：序列号l当路由器启动时候，自己产生的的序列号为1l当发生
18、变化需要重新生成的时候，新的的序号将在前一个序列号的基础加1，较大的序列号意味着较新。l ：的生存时间，用于老化旧的。l的的生存时间从1200秒倒计时到0（呢？）l这个时间减为0 之前，如果没有接收到新的 来更新，则这个 会从 中清除。l。在旧的 被从l 中清除后，它还会再保留，当这个时间也达到时它将会被真正删除。第34页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 完全时序协议数据单元：全时序协议数据单元全时序协议数据单元分为两种：分为两种：1 和和 2 包括中所有的摘要信息，用于在泛洪时数据库同步，在广播网络上，包括中所有的摘要
19、信息，用于在泛洪时数据库同步，在广播网络上，由由 定期发送（缺省的发送周期为定期发送（缺省的发送周期为10 秒）；在点到点链路上，秒）；在点到点链路上，只在只在第一次建立邻接关系时发送。第一次建立邻接关系时发送。第35页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 部分协议数据单元部分时序协议数据单元部分时序协议数据单元分为两种：分为两种：1 和和 2 的主要功能：的主要功能：用来请求接收最新的，当路由器从邻居接收到时，通过比较自己的如用来请求接收最新的，当路由器从邻居接收到时，通过比较自己的如果没有同步，路由器发送请求相应的，以保
20、持同步。果没有同步，路由器发送请求相应的，以保持同步。在点到点在点到点(P2P)链路上路由器用来作为应答以确认收到某个；链路上路由器用来作为应答以确认收到某个；第36页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 数据库交换过程l产生新的的时机：l邻接关系建立起来或掉l相关接口l引入的路由发生变化l区域间的路由发生变化l接口被赋了新的值l周期性更新l其他第37页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 广播网络数据库交换().00-00.00-00.01-00.00-
21、00.00-00.00-00.01-00.00-00.00-00.01-00.00-00第38页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 点到点网络数据库交换(多确认机制).00-00.00-00.00-00超时重传.00-00响应响应第39页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第1章章 协议概述协议概述第第2章章 的工作原理的工作原理第第3章章 的路由计算的路由计算第第4章章 与的比较与的比较第40页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES C
22、O.,LTD.HUAWEI Confidential 路由计算链路状态协议路由算法链路状态协议路由算法通过可靠的扩散算法各路由器将其它路由器扩散来的拓扑信息收集起通过可靠的扩散算法各路由器将其它路由器扩散来的拓扑信息收集起来，组成一张一致的、完整的拓扑图，依靠算法来计算出自己的路来，组成一张一致的、完整的拓扑图，依靠算法来计算出自己的路由表。由表。lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEA的链路状态数据库的链路状态数据库lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEB的链路状态数据库的链路状态数据库lspAlspBlsp
23、ClspDlspElspAlspBlspClspDlspED的链路状态数据库的链路状态数据库lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEC的链路状态数据库的链路状态数据库lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspEE的链路状态数据库的链路状态数据库第41页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 路由渗透：l次优路由l 1195中规定的 只将1的当做类似的区域处理，L2中的路由不能发布到L1中去，L1路由器只能选择最近的一个L12路由器作为出本区域的所有流量
24、的出口（根据设置的 产生缺省路由），显然很容易造成次优路由。Area 49.0001BackboneRTFRTDRTCRTEArea 2RTGRTARTB1010101030Area 49.0002第42页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第1章章 协议概述协议概述第第2章章 的工作原理的工作原理第第3章章 的路由计算的路由计算第第4章章 与的比较与的比较第43页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 和协议比较总结(一)比较点是否最早为设计的否是是否
25、是链路状态的是是是否直接运行在链路层上是否是否有区域概念是是是否适合层次性大型网络是是是否有指定路由器是是的选举是否是可确定的是否是否产生来描述网络结构是是是否支持 是是是否支持非协议是否第44页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 和协议总结(二)比较点适用范围一般用在大型中在企业网和中普遍使用复杂度产生更少的，而且一般使用一个区域产生更多的，一般配置多个区域可扩展性可以支持相当大的单个区域比较大的网络一般划分为多个区域对流量工作的支持扩展支持扩展支持可调节性非常好好第45页，共48页。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 小结l协议基本概念、工作原理l的增强特性l与的异同之处第46页，共48页。谢谢第47页，共48页。谢谢演讲完毕，谢谢观看！第48页，共48页。
