TCP/IP详解读书笔记（第10章动态选路协议）

   在前面各章中，讨论了静态选路。在配置接口时，以默认方式生成路由表项（对于直接连接的接口），并通过route命令增加表项（通常从系统自引导程序文件），或是通过I MP重定向生成表项（通常是在默认方式出错的情况下）。

在网络很小，且与其他网络只有单个连接点且没有多余路由时（若主路由失败，可以使用备用路由），采用这种方法是可行的。如果上述三种情况不能全部满足，通常使用动态选路。

本章讨论动态选路协议，它用于路由器间的通信。我们主要讨论RIP，即选路信息协议(Routing Information Protocol)，大多数TCP/IP实现都提供这个应用广泛的协议。然后讨论两种新的选路协议，OSPF和BGP。

动态选路

当相邻路由器之间进行通信，以告知对方每个路由器当前所连接的网络，这时就出现了动态选路。路由器之间必须采用选路协议进行通信，这样的选路协议有很多种。路由器上有一个进程称为路由守护程序（routing daemon），它运行选路协议，并与其相邻的一些路由器进行通信。路由守护程序根据它从相邻路由器接收到的信息，更新内核中的路由表。

        注：动态选路并不改变我们在上章中所描述的内核在IP层的选路方式。这种选路方式称为选路机制（routing mechanism）。内核搜索路由表，查找主机路由、网络路由以及默认路由的方式并没有改变。仅仅是放置到路由表中的信息改变了—当路由随时间变化时，路由是由路由守护程序动态地增加或删除，而不是来自于自引导程序文件中的route命令。

路由守护程序将选路策略（routing policy）加入到系统中，选择路由并加入到内核的路由表中。如果守护程序发现前往同一信宿存在多条路由，那么它（以某种方法）将选择最佳路由并加入内核路由表中。如果路由守护程序发现一条链路已经断开（可能是路由器崩溃或电话线路不好），它可以删除受影响的路由或增加另一条路由以绕过该问题。

RIP：选路信息协议

报文格式

RIP报文包含中在UDP数据报中，如图1所示：

图1：封装在UDP数据包中的RIP报文

详细的RIP报文格式如图2所示：

图2：RIP报文格式

命令字段为1表示请求，2表示应答。还有两个舍弃不用的命令（3和4），两个非正式的命令：轮询（5）和轮询表项（6）。请求表示要求其他系统发送其全部或部分路由表。应答则包含发送者全部或部分路由表。

       版本字段通常为1，而第2版RIP将此字段设置为2。紧跟在后面的20字节指定地址系列（address family）（对于IP地址来说，其值是2）、IP地址以及相应的度量。RIP的度量是以跳计数的。采用这种20字节格式的RIP报文可以通告多达25条路由。上限25是用来保证RIP报文的总长度为20×25 + 4 = 504，小于512字节。由于每个报文最多携带25个路由，因此为了发送整个路由表，经常需要多个报文。

度量

       RIP所使用的度量是以跳( hop )计算的。所有直接连接接口的跳数为1。考虑图3所示的

路由器和网络。画出的4条虚线是广播RIP报文。（R-理由器，N-网络）

图3：路由器和网络示例

路由器R1通过发送广播到N1通告它与N2之间的跳数是1（发送给N1的广播中通告它与N1之间的路由是无用的）。同时也通过发送广播给N2通告它与N1之间的跳数为1。同样，R2通告它与N2的度量为1，与N3的度量为1。

如果相邻路由器通告它与其他网络路由的跳数为1，那么我们与那个网络的度量就是2，这是因为为了发送报文到该网络，我们必须经过那个路由器。在我们的例子中， R2到N1的度量是2，与R1到N3的度量一样。

跳数的最大值是15，这意味着RIP只能用在主机间最大跳数值为15的AS内。度量为16表示到无路由到达该I P地址。

OSPF：开放最短路径优先

       O S P F是除R I P外的另一个内部网关协议。它克服了R I P的所有限制。

与采用距离向量的R I P协议不同的是， O S P F是一个链路状态协议。距离向量的意思是，R P发送的报文包含一个距离向量（跳数）。每个路由器都根据它所接收到邻站的这些距离向量来更新自己的路由表。

       在一个链路状态协议中，路由器并不与其邻站交换距离信息。它采用的是每个路由器主

动地测试与其邻站相连链路的状态，将这些信息发送给它的其他邻站，而邻站将这些信息在

自治系统中传播出去。每个路由器接收这些链路状态信息，并建立起完整的路由表。

BGP：边界网关协议

BGP是一种不同自治系统的路由器之间进行通信的外部网关协议。

BGP系统与其他BGP系统之间交换网络可到达信息。这些信息包括数据到达这些网络所必须经过的自治系统AS中的所有路径。这些信息足以构造一幅自治系统连接图。然后，可以根据连接图删除选路环，制订选路策略。