路由系统通常设计有逻辑节点组,称为域、自治系统或区间。在分层的系统中,一些路由器可以与其它域中的路由器通信,其它的则只能与域内的路由器通信。在很大的网络中,可能还存在其它级别,最高级的路由器构成了路由主干。
分层路由的主要优点是它模拟了多数公司的结构,从而能很好地支持其通信。多数的网络通信发生在小组中(域)。因为域内路由器只需要知道本域内的其它路由器,它们的路由算法可以简化,根据所使用的路由算法,路由更新的通信量可以相应地减少。
(4)主机智能与路由器智能
一些路由算法假定源结点来决定整个路径,这通常称为源路由。在源路由系统中,路由器只作为存贮转发设备,无意识地把分组发向下一跳。其它路由算法假定主机对路径一无所知,在这些算法中,路由器基于自己的计算决定通过网络的路径。前一种系统中,主机具有决定路由的智能,后者则为路由器具有此能力。
主机智能和路由器智能的折衷实际是最佳路由与额外开销的平衡。主机智能系统通常能选择更佳的路径,因为它们在发送数据前探索了所有可能的路径,然后基于特定系统对“优化”的定义来选择最佳路径。然而确定所有路径的行为通常需要很多的探索通信量和很长的时间。
(5)域内与域间
一些路由算法只在域内工作,其它的则既在域内也在域间工作。这两种算法的本质是不同的。其遵循的理由是优化的域内路由算法没有必要也成为优化的域间路由算法。
(6)链接状态与距离向量
链接状态算法(也叫做短路径优先算法)把路由信息散布到网络的每个节点,不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。距离向量算法(也叫做Bellman-Ford算法)中每个路由器发送路由表的全部或部分,但只发给其邻居。也就是说,链接状态算法到处发送较少的更新信息,而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。
由于链接状态算法聚合得较快,它们相对于距离算法产生路由环的倾向较小。在另一方面,链接状态算法需要更多的CPU和内存资源,因此链接状态算法的实现和支持较昂贵。虽然有差异,这两种算法类型在多数环境中都可以工作得很好。
3、路由的metric
路由表中含有由交换软件用以选择最佳路径的信息。但是路由表是怎样建立的呢?它们包含信息的本质是什么?路由算法怎样根据这些信息决定哪条路径更好呢?
路由算法使用了许多不同的metric以确定最佳路径。复杂的路由算法可以基于多个metric选择路由,并把它们结合成一个复合的metric。常用的metric如下:
路径长度
可靠性
延迟
带宽
负载
通信代价
路径长度是最常用的路由metric。一些路由协议允许网管给每个网络链接人工赋以代价值,这种情况下,路由长度是所经过各个链接的代价总和。其它路由协议定义了跳数,即分组在从源到目的的路途中必须经过的网络产品,如路由器的个数。
可靠性,在路由算法中指网络链接的可依赖性(通常以位误率描述),有些网络链接可能比其它的失效更多,网路失效后,一些网络链接可能比其它的更易或更快修复。任何可靠性因素都可以在给可靠率赋值时计算在内,通常是由网管给网络链接赋以metric值。
路由延迟指分组从源通过网络到达目的所花时间。很多因素影响到延迟,包括中间的网络链接的带宽、经过的每个路由器的端口队列、所有中间网络链接的拥塞程度以及物理距离。因为延迟是多个重要变量的混合体,它是个比较常用且有效的metric。
带宽指链接可用的流通容量。在其它所有条件都相等时,10Mbps的以太网链接比64kbps的专线更可取。虽然带宽是链接可获得的最大吞吐量,但是通过具有较大带宽的链接做路由不一定比经过较慢链接路由更好。例如,如果一条快速链路很忙,分组到达目的所花时间可能要更长。
负载指网络资源,如路由器的繁忙程度。负载可以用很多方面计算,包括CPU使用情况和每秒处理分组数。持续地监视这些参数本身也是很耗费资源的。
通信代价是另一种重要的metric,尤其是有一些公司可能关系运作费用甚于性能。即使线路延迟可能较长,他们也宁愿通过自己的线路发送数据而不采用昂贵的公用线路。
路由器的工作原理是什么?
路由器利用网络寻址功能使路由器能够在网络中确定一条最佳的路径 IP 地址的网络部
分确定分组的目标网络,并通过 IP地址的主机部分和设备的 MAC 地址确定到目标节点的连接
路由器的某一个接口接收到一个数据包时,会查看包中的目标网络地址以判断该包的目的地址在当前
的路由表中是否存在(即路由器是否知道到达目标网络的路径),如果发现包的目标地址与本路由器的某
个接口所连接的网络地址相同,那么马上数据转发到相应接口;如果发现包的目标地址不是自己的直连
网段,路由器会查看自己的路由表,查找包的目的网络所对应的接口,并从相应的接口转发出去如果路
由表中记录的网络地址与包的目标地址不匹配,则根据路由器配置转发到默认接口,在没有配置默认接口
的情况下会给用户返回目标地址不可达的 ICMP 信息
路由器包含了什么功能?
路由器包含了路由选择和交换的功能
路由器接口通常一个数据分组从一条数据链路传送到另一条数据链路
路由选择功能:为传送分组,路由器会使用地址的网络部分进行路由选择以确定一条最佳路径
路由交换功能:使路由器有能力接收分组并进行转发
所以路由是跨越
路由器在工作中要经历哪几个过程?
路由发现:学习路由的过程,动态路由通常由路由器自己完成,静态路由需要手工配置
路由转发:路由学习之后会照学习更新的路由表进行数据转发
路由维护:路由器通过定期与网络中其他路由器进行通信来了解网络拓扑变化以便更新路由表
路由器记录了接口所直连的网络 ID,称为直连路由,路由器可以自动学习到直连路由而不需要配置
路由器所识别的逻辑地址的协议必须被路由器所支持
路由有哪几种类型?各种路由的特点是什么?
路由分为静态路由
静态路由是由管理员在路由器进行手工配置的固定的路由
静态路由允许对路由的行为进行精确的控制减少了网络流量单向以及配置简单静态路由通常情
况下优先级最高,因为其管理距离最短
静态路由的配置方法:
Router(config)#ip route network [mask] {address | interface} [distance] [permantet]
目标网络 掩码 到达目标网络的下一个路由器地址或本地接口
默认路由是静态路由的一种,是指当路由表中与包的目标地址之间没有匹配的表项时路由器能够作出
的选择
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一个路由器的接口地址
Router(config)#ip classless
其中 0.0.0.0 0.0.0.0 代表将发往任何网络的包都转发到下一个路由器接口地址
Ip classless 指路由器接收到不能转发的包的时候会将其匹配给默认路由
并且返回目标地址不可达的 ICMP的消息
动态路由是网络中的路由器之间根据实时网络拓扑变化,相互通信传递路由信息,利用收到的路由信
