計算機網絡教學2internet課件

1、計算機網絡教學2internet課件計算機網絡教學2internet課件2ICMP 報文ICMP 報文的種類有兩種，即 ICMP 差錯報告報文和 ICMP 詢問報文。 ICMP 報文的前 4 個字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個字段：即類型、代碼和檢驗和。接著的 4 個字節(jié)的內容與 ICMP 的類型有關。 牛牛文庫文檔分享4ICMP 報文ICMP 報文的種類有兩種，即 ICMP 差3ICMP 差錯報告報文共有 5 種 終點不可達 源站抑制 時間超過 參數(shù)問題 改變路由（重定向） 牛牛文庫文檔分享5ICMP 差錯報告報文共有 5 種 終點不可達 www.n4ICMP 差錯報告報文的數(shù)據字段的內容 首部I

2、P 數(shù)據報ICMP 的前 8 字節(jié)裝入 ICMP 報文的 IP 數(shù)據報IP 數(shù)據報首部ICMP 差錯報告報文8字節(jié)收到的 IP 數(shù)據報IP 數(shù)據報首部8字節(jié)ICMP 差錯報告報文IP 數(shù)據報的數(shù)據字段 牛牛文庫文檔分享6ICMP 差錯報告報文的數(shù)據字段的內容 首部IP 數(shù)據報I5不應發(fā)送 ICMP 差錯報告報文的幾種情況 對 ICMP 差錯報告報文不再發(fā)送 ICMP 差錯報告報文。對第一個分片的數(shù)據報片的所有后續(xù)數(shù)據報片都不發(fā)送 ICMP 差錯報告報文。對具有多播地址的數(shù)據報都不發(fā)送 ICMP 差錯報告報文。對具有特殊地址（如或）的數(shù)據報不發(fā)送 ICMP 差錯報告報文。 牛牛文庫文檔分享7不應

3、發(fā)送 ICMP 差錯報告報文的幾種情況 對 ICMP6ICMP 詢問報文有四種 回送請求和回答報文時間戳請求和回答報文掩碼地址請求和回答報文路由器詢問和通告報文 牛牛文庫文檔分享8ICMP 詢問報文有四種 回送請求和回答報文www.niu7PING (Packet InterNet Groper) PING 用來測試兩個主機之間的連通性。PING 使用了 ICMP 回送請求與回送回答報文。PING 是應用層直接使用網絡層 ICMP 的例子，它沒有通過運輸層的 TCP 或UDP。 牛牛文庫文檔分享9PING (Packet InterNet Groper)87.5 因特網的路由選擇協(xié)議7.5.1

4、 有關路由選擇協(xié)議的幾個基本概念1. 理想的路由算法算法必須是正確的和完整的。 算法在計算上應簡單。 算法應能適應通信量和網絡拓撲的變化，這就是說，要有自適應性。 算法應具有穩(wěn)定性。 算法應是公平的。 算法應是最佳的。 牛牛文庫文檔分享107.5 因特網的路由選擇協(xié)議7.5.1 有關路由選9代價 在研究路由選擇時，需要給每一條鏈路指明一定的代價。這里“代價”并不是指“錢”，而是由一個或幾個因素綜合決定的一種度量(metric)，如鏈路長度、數(shù)據率、鏈路容量、是否要保密、傳播時延等，甚至還可以是一天中某一個小時內的通信量、結點的緩存被占用的程度、鏈路差錯率等。 牛牛文庫文檔分享11代價 在研究路

5、由選擇時，需要給每一條鏈路指明一定的代價。10最佳路由 不存在一種絕對的最佳路由算法。所謂“最佳”只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。實際的路由選擇算法，應盡可能接近于理想的算法。 路由選擇是個非常復雜的問題它是網絡中的所有結點共同協(xié)調工作的結果。路由選擇的環(huán)境往往是不斷變化的，而這種變化有時無法事先知道。 牛牛文庫文檔分享12最佳路由 不存在一種絕對的最佳路由算法。www.niuw11從路由算法 的自適應性考慮靜態(tài)路由選擇策略即非自適應路由選擇，其特點是簡單和開銷較小，但不能及時適應網絡狀態(tài)的變化。 動態(tài)路由選擇策略即自適應路由選擇，其特點是能較好地適應網絡狀態(tài)的變化，但實

6、現(xiàn)起來較為復雜，開銷也比較大。 牛牛文庫文檔分享13從路由算法 的自適應性考慮靜態(tài)路由選擇策略即非自適應122. 分層次的路由選擇協(xié)議因特網采用分層次的路由選擇協(xié)議。因特網的規(guī)模非常大。如果讓所有的路由器知道所有的網絡應怎樣到達，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會使因特網的通信鏈路飽和。許多單位不愿意外界了解自己單位網絡的布局細節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內部的事情），但同時還希望連接到因特網上。 牛牛文庫文檔分享142. 分層次的路由選擇協(xié)議因特網采用分層次的路由選擇協(xié)13自治系統(tǒng)(autonomous system) 因

7、特網將整個互聯(lián)網劃分為許多較小的自治系統(tǒng) AS。一個自治系統(tǒng)是一個互聯(lián)網，其最重要的特點就是自治系統(tǒng)有權自主地決定在本系統(tǒng)內應采用何種路由選擇協(xié)議。 一個自治系統(tǒng)內的所有網絡都屬于一個行政單位(例如，一個公司，一所大學，政府的一個部門，等等)來管轄。 一個自治系統(tǒng)的所有路由器在本自治系統(tǒng)內都必須是連通的。 牛牛文庫文檔分享15自治系統(tǒng)(autonomous system) 因特網將14因特網有兩大類路由選擇協(xié)議 內部網關協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一個自治系統(tǒng)內部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP 和 OSPF 協(xié)議。外

8、部網關協(xié)議EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當數(shù)據報傳到一個自治系統(tǒng)的邊界時，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網關協(xié)議 EGP。在外部網關協(xié)議中目前使用最多的是 BGP-4。 牛牛文庫文檔分享16因特網有兩大類路由選擇協(xié)議 內部網關協(xié)議 IGP (In15R1H1H2內部網關協(xié)議IGP（例如，RIP）自治系統(tǒng) A自治系統(tǒng) B自治系統(tǒng) CIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP內部網關協(xié)議IGP（例如，OSPF）外部網關協(xié)議EGP（例如，B

9、GP-4）IGPR3R2自治系統(tǒng)和內部網關協(xié)議、外部網關協(xié)議 牛牛文庫文檔分享17R1H1H2內部網關協(xié)議自治系統(tǒng) A自治系統(tǒng) B自治系統(tǒng)16因特網的路由選擇協(xié)議 內部網關協(xié)議 IGP：具體的協(xié)議有多種，如 RIP 和 OSPF 等。外部網關協(xié)議 EGP：目前使用的協(xié)議就是 BGP。 牛牛文庫文檔分享18因特網的路由選擇協(xié)議 內部網關協(xié)議 IGP：具體的協(xié)議有177.5.2 內部網關協(xié)議 RIP (Routing Information Protocol)1. 工作原理路由信息協(xié)議 RIP 是內部網關協(xié)議 IGP中最先得到廣泛使用的協(xié)議。RIP 是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議。RIP

10、 協(xié)議要求網絡中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網絡的距離記錄。 牛牛文庫文檔分享197.5.2 內部網關協(xié)議 RIP (Routing 18“距離”的定義 從一路由器到直接連接的網絡的距離定義為 1。從一個路由器到非直接連接的網絡的距離定義為所經過的路由器數(shù)加 1。RIP 協(xié)議中的“距離”也稱為“跳數(shù)”(hop count)，因為每經過一個路由器，跳數(shù)就加 1。 牛牛文庫文檔分享20“距離”的定義 從一路由器到直接連接的網絡的距離定義為 19“距離”的定義 RIP 認為一個好的路由就是它通過的路由器的數(shù)目少，即“距離短”。RIP 允許一條路徑最多只能包含 15 個路由器?！熬嚯x

11、”的最大值為16 時即相當于不可達?？梢?RIP 只適用于小型互聯(lián)網。RIP 不能在兩個網絡之間同時使用多條路由。RIP 選擇一個具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕還存在另一條高速(低時延)但路由器較多的路由。 牛牛文庫文檔分享21“距離”的定義 RIP 認為一個好的路由就是它通過的路由20RIP 協(xié)議的三個要點 僅和相鄰路由器交換信息。 交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 按固定的時間間隔交換路由信息，例如，每隔 30 秒。 牛牛文庫文檔分享22RIP 協(xié)議的三個要點 僅和相鄰路由器交換信息。 www21路由表的建立 路由器在剛剛開始工作時，只知道到直接連接的網

12、絡的距離（此距離定義為1）。以后，每一個路由器也只和數(shù)目非常有限的相鄰路由器交換并更新路由信息。經過若干次更新后，所有的路由器最終都會知道到達本自治系統(tǒng)中任何一個網絡的最短距離和下一跳路由器的地址。RIP 協(xié)議的收斂(convergence)過程較快，即在自治系統(tǒng)中所有的結點都得到正確的路由選擇信息的過程。 牛牛文庫文檔分享23路由表的建立 路由器在剛剛開始工作時，只知道到直接連接的222. 距離向量算法收到相鄰路由器（其地址為 X）的一個 RIP 報文：(1) 先修改此 RIP 報文中的所有項目：將“下一跳”字段中的地址都改為 X，并將所有的“距離”字段的值加 1。(2) 對修改后的 RIP

13、 報文中的每一個項目，重復以下步驟：若項目中的目的網絡不在路由表中，則將該項目加到路由表中。 否則 若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的，則將收到的項目替換原路由表中的項目。 否則 若收到項目中的距離小于路由表中的距離，則進行更新，否則，什么也不做。(3) 若 3 分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表，則將此相鄰路由器記為不可達的路由器，即將距離置為16（距離為16表示不可達）。(4) 返回。 牛牛文庫文檔分享242. 距離向量算法收到相鄰路由器（其地址為 X）的一個 23路由器之間交換信息 RIP協(xié)議讓互聯(lián)網中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換路由信息，并不斷更新其路由表，使得從每一個

14、路由器到每一個目的網絡的路由都是最短的（即跳數(shù)最少）。雖然所有的路由器最終都擁有了整個自治系統(tǒng)的全局路由信息，但由于每一個路由器的位置不同，它們的路由表當然也應當是不同的。 牛牛文庫文檔分享25路由器之間交換信息 RIP協(xié)議讓互聯(lián)網中的所有路由器都和241 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 一開始，各路由表只有到相鄰路由器的信息網 3網 2網 4網 6網 5網 1“4”表示“從本路由器到網 4”“1”表示“距離是 1”“”表示“直接交付” 牛牛文庫文檔分享261 1 FEDCBA5 1 2 1 3251 1 2 1

15、3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網 3網 2網 4網 6網 5網 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說：“我到網 1 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網 1，距離是 2，經過 A?！?牛牛文庫文檔分享271 1 FEDCBA5 1 2 1 3261 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網

16、3網 2網 4網 6網 5網 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說：“我到網 2 的距離是 1。”因此 B 現(xiàn)在也可以到網 2，距離是 2，經過 A?！?牛牛文庫文檔分享281 1 FEDCBA5 1 2 1 3271 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網 3網 2網 4網 6網 5網 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說：“我到網 3 的距離

17、是 1。”但 B 沒有必要繞道經過路由器 A再到達網 3，因此這一項目不變。 牛牛文庫文檔分享291 1 FEDCBA5 1 2 1 3281 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網 3網 2網 4網 6網 5網 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 說：“我到網 4 的距離是 1?！钡?B 沒有必要繞道經過路由器 C再到達網 4，因此這一項目不變。 牛牛文庫文檔分享301 1 FEDCBA5 1 2 1 329

18、1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網 3網 2網 4網 6網 5網 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 說：“我到網 6 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網 6，距離是 2，經過 C。” 牛牛文庫文檔分享311 1 FEDCBA5 1 2 1 330最終所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 2 1 3 1 4 2 B5 2 E6 3 B1 1 2 2 A3 2 A4 3 A5 1 6 2

19、F1 2 E2 2 D3 3 C4 2 C5 1 6 1 1 3 B2 3 B3 2 B4 1 5 2 F6 1 網 2網 6網 5網 1網 3網 41 2 A2 1 3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 A2 2 A3 1 4 1 5 3 C6 2 C 牛牛文庫文檔分享32最終所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 31RIP 協(xié)議的優(yōu)缺點 RIP 存在的一個問題是當網絡出現(xiàn)故障時，要經過比較長的時間才能將此信息傳送到所有的路由器。 RIP 協(xié)議最大的優(yōu)點就是實現(xiàn)簡單，開銷較小。RIP 限制了網絡的規(guī)模，它能使用的最大距離為 15（16 表示不可達）。路由器之間交換的路由信息

20、是路由器中的完整路由表，因而隨著網絡規(guī)模的擴大，開銷也就增加。 牛牛文庫文檔分享33RIP 協(xié)議的優(yōu)缺點 RIP 存在的一個問題是當網絡出現(xiàn)32R2R1網 1網 3網 2正常情況1 1 1 2 R1R1 說：“我到網 1 的距離是 1，是直接交付。”“1”表示“從本路由器到網 1”“1”表示“距離是 1”“”表示“直接交付” 牛牛文庫文檔分享34R2R1網 1網 3網 2正1 1 1 2 R33R2R1網 1網 3網 2正常情況1 1 1 2 R1R2 說：“我到網 1 的距離是 2，是經過 R1?！薄?”表示“從本路由器到網 1”“2”表示“距離是 2”“R1”表示經過 R1 牛牛文庫文檔分

21、享35R2R1網 1網 3網 2正1 1 1 2 R34R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 說：“我到網 1 的距離是 16 （表示無法到達）， 是直接交付?！钡?R2 在收到 R1 的更新報文之前，還發(fā)送原來的報文，因為這時 R2 并不知道 R1 出了故障。 牛牛文庫文檔分享36R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 35R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 收到 R2 的更新報文后，誤認為可經過 R2 到達

22、網1，于是更新自己的路由表，說：“我到網 1 的距離是 3，下一跳經過 R2”。然后將此更新信息發(fā)送給 R2。1 3 R2 牛牛文庫文檔分享37R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 36R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R2 以后又更新自己的路由表為“1, 4, R1”，表明 “我到網 1 距離是 4，下一跳經過 R1”。 1 3 R21 4 R1 牛牛文庫文檔分享38R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 37R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 1出了故障正

23、常情況1 1 1 16 1 3 R21 5 R21 16 R21 2 R11 2 R11 4 R11 16 R1這樣不斷更新下去，直到 R1 和 R2 到網 1 的距離都增大到 16 時，R1 和 R2 才知道網1是不可達的。 這就是好消息傳播得快，而壞消息傳播得慢。網絡出故障的傳播時間往往需要較長的時間(例如數(shù)分鐘)。這是 RIP 的一個主要缺點。 牛牛文庫文檔分享39R2R1網 1網 3網 2R2R1網 1網 3網 2網 381979年，距離-向量算法被鏈路狀態(tài)路由算法所代替原因：距離-向量路由算法沒有考慮物理線路的帶寬存在慢收斂問題：路由器不可能得到有關全網的拓撲結構及狀態(tài)，算法只是在相

24、鄰路由器之間交換的部分路由信息。路由更新消息對每個目的地都有相應的項，該更新消息的大小與網絡規(guī)模成正比，同時距離向量算法要求所有的節(jié)點都參加，交換的信息量是非常巨大的。7.5.3 內部網關協(xié)議 OSPF (Open Shortest Path First) 牛牛文庫文檔分享401979年，距離-向量算法被鏈路狀態(tài)路由算法所代替7.5397.5.3 內部網關協(xié)議 OSPF (Open Shortest Path First)1. OSPF 協(xié)議的基本特點“開放”表明 OSPF 協(xié)議不是受某一家廠商控制，而是公開發(fā)表的。“最短路徑優(yōu)先”是因為使用了 Dijkstra 提出的最短路徑算法SPFOSP

25、F 只是一個協(xié)議的名字，它并不表示其他的路由選擇協(xié)議不是“最短路徑優(yōu)先”。是分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議。 牛牛文庫文檔分享417.5.3 內部網關協(xié)議 OSPF (Open Sh40三個要點 向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方法是洪泛法。發(fā)送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息?！版溌窢顟B(tài)”就是說明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量”(metric)。 只有當鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。 牛牛文庫文檔分享42三個要點 向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方41鏈路狀態(tài)數(shù)據庫(link-state

26、 database) 由于各路由器之間頻繁地交換鏈路狀態(tài)信息，因此所有的路由器最終都能建立一個鏈路狀態(tài)數(shù)據庫。這個數(shù)據庫實際上就是全網的拓撲結構圖，它在全網范圍內是一致的（這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據庫的同步）。OSPF 的鏈路狀態(tài)數(shù)據庫能較快地進行更新，使各個路由器能及時更新其路由表。OSPF 的更新過程收斂得快是其重要優(yōu)點。 牛牛文庫文檔分享43鏈路狀態(tài)數(shù)據庫(link-state database42OSPF 的區(qū)域(area) 為了使 OSPF 能夠用于規(guī)模很大的網絡，OSPF 將一個自治系統(tǒng)再劃分為若干個更小的范圍，叫作區(qū)域。每一個區(qū)域都有一個 32 bit 的區(qū)域標識符（用點分十進制表示）。

27、區(qū)域也不能太大，在一個區(qū)域內的路由器最好不超過 200 個。 牛牛文庫文檔分享44OSPF 的區(qū)域(area) 為了使 OSPF 能夠用于43自治系統(tǒng) ASOSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網 8網 6網 3網 2網 1網 7區(qū)域 網 4網 5R8 牛牛文庫文檔分享45自治系統(tǒng) ASOSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域 區(qū)域 0.44劃分區(qū)域 劃分區(qū)域的好處就是將利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個區(qū)域而不是整個的自治系統(tǒng)，這就減少了整個網絡上的通信量。在一個區(qū)域內部的路由器只知道本區(qū)域的完整網絡拓撲，而不知道其他區(qū)域的網絡拓

28、撲的情況。OSPF 使用層次結構的區(qū)域劃分。在上層的區(qū)域叫作主干區(qū)域(backbone area)。主干區(qū)域的標識符規(guī)定為。主干區(qū)域的作用是用來連通其他在下層的區(qū)域。 牛牛文庫文檔分享46劃分區(qū)域 劃分區(qū)域的好處就是將利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息45自治系統(tǒng) AS主干路由器區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網 8網 6網 3網 2網 1網 7區(qū)域 網 4網 5R8 牛牛文庫文檔分享47自治系統(tǒng) AS主干路由器區(qū)域 區(qū)域 0.046自治系統(tǒng) AS區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網 8網 6網 3網 2網 1網 7

29、區(qū)域 網 4網 5R8 牛牛文庫文檔分享48自治系統(tǒng) AS區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 47OSPF 直接用 IP 數(shù)據報傳送 OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 數(shù)據報傳送，可見 OSPF 的位置在網絡層。OSPF 構成的數(shù)據報很短。這樣做可減少路由信息的通信量。數(shù)據報很短的另一好處是可以不必將長的數(shù)據報分片傳送。分片傳送的數(shù)據報只要丟失一個，就無法組裝成原來的數(shù)據報，而整個數(shù)據報就必須重傳。 牛牛文庫文檔分享49OSPF 直接用 IP 數(shù)據報傳送 OSPF 不用 UD48OSPF 的其他特點 OSPF 對不同的鏈路可根據 IP 分組的不同服務類型 TOS 而設置成不同的代價。因此，OS

30、PF 對于不同類型的業(yè)務可計算出不同的路由。如果到同一個目的網絡有多條相同代價的路徑，那么可以將通信量分配給這幾條路徑。這叫作多路徑間的負載平衡。支持可變長度的子網劃分和無分類編址 CIDR。每一個鏈路狀態(tài)都帶上一個 32 bit 的序號，序號越大狀態(tài)就越新。 牛牛文庫文檔分享50OSPF 的其他特點 OSPF 對不同的鏈路可根據 IP49IP 數(shù)據報OSPF 分組 IP數(shù)據報首部OSPF 分組OSPF 分組首部類型 1 至類型 5 的 OSPF 分組24 字節(jié)081631版 本路 由 器 標 識 符類 型分 組 長 度檢 驗 和鑒 別比特鑒 別區(qū) 域 標 識 符鑒 別 類 型 牛牛文庫文檔分

31、享51IP 數(shù)據報OSPF 分組 IP數(shù)據報首部OSPF 分組502. OSPF 的五種分組類型 類型1，問候(Hello)分組。類型2，數(shù)據庫描述(Database Description)分組。類型3，鏈路狀態(tài)請求(Link State Request)分組。類型4，鏈路狀態(tài)更新(Link State Update)分組， 用洪泛法對全網更新鏈路狀態(tài)。類型5，鏈路狀態(tài)確認(Link State Acknowledgment) 分組。 牛牛文庫文檔分享522. OSPF 的五種分組類型 類型1，問候(Hello51OSPF的基本操作 問候問候數(shù)據庫描述數(shù)據庫描述數(shù)據庫描述數(shù)據庫描述鏈路狀態(tài)請

32、求鏈路狀態(tài)更新鏈路狀態(tài)確認確定可達性達到數(shù)據庫的同步新情況下的同步 牛牛文庫文檔分享53OSPF的基本操作 問候問候數(shù)據庫描述數(shù)據庫描述數(shù)據庫描52OSPF 使用的是可靠的洪泛法 t更新報文ACK報文RRRRt1t2t3t4 牛牛文庫文檔分享54OSPF 使用的是可靠的洪泛法 t更新報文ACK報文RR53 基本功能：OSPF算法要求每個路由器都有整個網絡的拓撲信息每個路由器都要測量所有鄰居節(jié)點的狀態(tài) ,定期把鏈路狀態(tài)信息傳播給所有其他路由器 牛牛文庫文檔分享55 牛牛文庫文檔分享54鏈路狀態(tài)路由選擇基本工作過程發(fā)現(xiàn)鄰居結點測量到鄰居結點的線路開銷構造鏈路-狀態(tài)報文廣播鏈路-狀態(tài)報文計算新路由

33、牛牛文庫文檔分享56鏈路狀態(tài)路由選擇基本工作過程 55該算法涉及問題:如何保存整個路由器拓撲結構的信息?如何測試與之直接相連的鄰居節(jié)點狀態(tài) ?測量狀態(tài)時是否要考慮負載因素 ? 如何進行鏈路狀態(tài)信息的分發(fā) ? 牛牛文庫文檔分享57該算法涉及問題: 牛牛文庫文檔56發(fā)現(xiàn)鄰居結點：當某個路由器啟動后，它要做的第一件事是要知道它的鄰居是誰。這可以通過向其鄰居發(fā)送問候(hello)報文來實現(xiàn)。路由器通過鄰居結點返回的應答報文就可以知道它是誰。測量線路開銷：鏈路狀態(tài)路由算法要求每個路由器知道它到鄰居結點的延遲或延遲的估計值。獲得線路延遲的最直接方式就是發(fā)送一個要求對方立即響應的特殊的回應(Echo)報文，

34、通過計算來回延遲再除以2，就可以得到一個可靠的延遲估計值。 牛牛文庫文檔分享58發(fā)現(xiàn)鄰居結點：當某個路由器啟動后，它要做的第一件事是要知57構造鏈路-狀態(tài)報文：一旦路由器獲取到所有鄰居結點的延遲，下一步就是構造鏈路-狀態(tài)報文中包含構造該報文的路由器標識以及到每個鄰居結點的延遲構造鏈路-狀態(tài)報文定期進行當網絡出現(xiàn)大的變化時（如線路斷開或重新連通、鄰居結點故障或恢復等情況）就構造新的鏈路-狀態(tài)報文 牛牛文庫文檔分享59構造鏈路-狀態(tài)報文：一旦路由器獲取到所有鄰居結點的延遲，58圖1：構造鏈路-狀態(tài)報文A序號生存時間B4F5ABCDEF42378516B序號生存時間A4C2E6C序號生存時間B2D3

35、F1D序號生存時間C3E7E序號生存時間A5C1F8F序號生存時間B6D7E8(a) 子網拓撲結構(b) 鏈路-狀態(tài)報文 牛牛文庫文檔分享60圖1：構造鏈路-狀態(tài)報文A序號生存時間B4F5ABCDE59廣播鏈路-狀態(tài)報文：如何可靠地將鏈路-狀態(tài)報文廣播到網絡中的每一個路由器上泛洪式路由算法為了控制重復報文的數(shù)量，在每個鏈路-狀態(tài)報文中加上一個序號，該序號在每次廣播新的鏈路-狀態(tài)報文時加1。每個路由器記錄它所接收過的鏈路狀態(tài)報文中的信息對（源路由器，序號），當路由器接收到一個鏈路狀態(tài)報文時，先查看一下該報文是否已收到過。如果路由器已收到過該報文，它就將新接收到的報文的序號與路由器記錄的最大序號進行比較。如果前者小于或等于后者，則說明該報文是重