1、协议基础培训东部片区-孙学勇第1页，共45页。2 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45页。3l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45页。4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4页，共45页。5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
2、的报文第5页，共45页。6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45页。7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管理距离：115l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7页，共45页。8 基本特点直接运行于链路层之上链路状态路由协议支持和两种路由扩展性好（灵活的编址）路由收敛速度快、
3、结构清晰，适用于大规模网络第8页，共45页。9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45页。10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10页，共45页。11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
4、法，并不要求必须遵循！192.168.003.0251921.6800.3025:192.168.3.25第11页，共45页。12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12页，共45页。13A:86.4512.1921.6800.3025.00Area ID.system ID.NSELABCD:64512第13页，共45页。14分层l层次性：有两个级别，区分两个层次l1：普
5、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14页，共45页。15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15页，共45页。16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
6、性!第16页，共45页。17区域区域（）区域（）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17页，共45页。看下图可以形
7、成何种邻居关系（L1 L2）18第18页，共45页。191路由器利用 进行区域内的路由，如果发现报文的 不属于自己所在的区域，就将报文转发给最近的1/2路由器。2路由器根据 进行区域间的路由。说明：属于不同区域的1路由器不能形成邻居关系。2路由器之间可以直接形成邻居，与所在区域无关。分层路由域拓扑第19页，共45页。201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
8、路由）如何知道哪个路由器如何知道哪个路由器L12路由器？路由器？第20页，共45页。212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21页，共45页。221-2路由器L12 路由器（）路由器（）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
9、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22页，共45页。路由访问：R7访问R9 23第23页，共45页。路由访问访问Y 24第24页，共45页。25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
10、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25页，共45页。26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26页，共45页。的 的（协议数据单元）有以下类型：报文、。报文用于建立和维持邻居关系，也称为（）。广播网中的1路由器使用1 ；广播网中的2路由器使用2 ；非广播网络中则使用P2P。链路状态报文（）用于交换链路状态信息。分为两种：L1 和L2。L2 由2路由器传送，L1 由1路由器传送，1-2路由器则可传送以上两种。
11、（，全时序报文）包括中所有的摘要信息，从而可以在相邻路由器间保持的同步。在广播网络上，由定期发送；在点到点链路上，只在第一次建立邻接关系时发送。（，部分时序报文）只列举最近收到的一个或多个的序号，它能够一次对多个进行确认，当发现不同步时，也用来请求邻居发送新的。第27页，共45页。28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第28页，共45页。29广播网上的指定路由器：l：指定中间系统，相当于的l功能
12、：在广播网络中创建和更新伪结点DIS第29页，共45页。30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30页，共45页。31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
13、：分片号(产生的大于 将分片)第31页，共45页。32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 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32页，共45页。33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
14、泛洪时数据库同步，在广播网络上，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，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。类似于协议中的第33页，共45页。34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，以保持同步。果没有同步，路由器发送
15、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；类似于协议中的第34页，共45页。35广播网络数据库交换().00-00.00-00.01-00.00-00.00-00.00-00.01-00.00-00.00-00.01-00.00-00第35页，共45页。36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36页，共45页。37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
16、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lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspDlspED的链路状态数据库的链路状态数据库lspAlspBlspClspDlspElspAlspBlspClspD
17、lspEC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37页，共45页。38计算路由过程1235ACBD1235(一一)网络拓扑结构网络拓扑结构(二二)每台路由器的链路状态数每台路由器的链路状态数据库据库(三三)由链路状态数据库得到的带由链路状态数据库得到的带权有向图权有向图ACD121BACD21BACD21BACD21B(四四)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树3333第38页，共45页。39路由渗透：l次优路由l 1195中规定的 只将
18、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39页，共45页。40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45页。41和协议比较总结(一)比较点是否最早为设计的否是是否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41页，共45页。42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42页，共45页。43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43页，共45页。Thank you第44页，共45页。演讲完毕，谢谢观看！第45页，共45页。
