理论课-路由基础[上]

安妮宝贝

   




背景

路由（routing）就是把信息在网络间从源传送到目标地。通常，在传送过程中至少有一
个中介点。路由和桥（bridging）似乎在做一样的事，但是路由发生在OSI网络层而桥发
生在OSI链接层，这就使得路由和桥在工作的时候所用的方法和对象不同。事实上，有好
几种的路由和桥。
路由的出现已有二十多年，但只是在80年代中期才流行起来。这主要是因为70年代简单
统一的网络环境远远不象现在的网络那样复杂、大型。

路由组成（Routing Components）

路径选择
路由包括二种基本活动：决定最佳路由路径、在网间网中传送信息组（通常称“包”）
。本文中，后者称为“交换”（switching）。交换是相对直接的，而路径的决定才是真
正复杂的。
Metric 是一种度量的标准——例如路径长度——被路由算法用来决定到目的地的最佳路
径。为了帮助完成路径选择，路由算法初始化并维护路由表。路由表中包含路由信息。
采用的路由算法不同，所需的路由信息也不同。路由算将所需的各种各样信息记录到路
由表。
目的地/下一个节点的关联信息告知路由器如何获得到达指定目的地的最佳路径：把包发
送到通往最终目的地途中的下一个节点路由器，当路由器收到一个包，它检查目的地地
址，试图找到与之关联的下一个节点的地址。

路由表也能包含别的信息，像路径期望值的相关信息。路由器比较Metrics来决定最佳路
由。Metrics依所使用的路由算法的不同设计而不同。常用的一些Metrics将在这一章中
介绍和描述。
路由器通过传送消息来彼此通信，并维护它们的路由表。路由更新消息就是一种这样的
消息.路由更新通常涉及整个路由表或者一部分。靠分析从各个路由器获得的路由更新,
一个路由器能创建详细的网络拓扑.一个连接状态广播是另一种在路由器之间发送的消息
。连接状态广播告诉别的路由器发送者的网络连接状态。链接信息能够并被用于创建完
整的网络拓扑。一旦掌握了网络拓扑，路由器就能够决定到目的地的最佳路由。

交换

交换算相对简单，对于多数的路由协议基本上是相同的。大多数的情况,由某个主机决定
发送包到另外的主机。若已通过某种方式取得路由器的地址，源主机发送一个包，采用
特别编址方法：路由器的物理（媒体访问控制[MAC]层）地址，但是协议（网络层）地址
为目的地主机.
检查包目的地协议地址时,路由器判断它是否知道如何向前发送包到下一个节点。如果路
由器不知道如何操作，它通常丢弃包.如果路由器知道如何向前发送包，它改变包的目的
地物理地址为下一个节点并传送包。下一个节点可能是也可能不是最终的目的地主机。
如果不是，下一个节点通常是另外的路由器，也执行相同的交换程序。当包在网络上被
传送，它的物理地址不断改变，但是协议地址始终是不变的。

前面的讨论描述了在源和目的端系统之间的交换。国际标准化组织（ISO）已发展了一种
专门的层次语言用以描述交换过程。在这种语言中，没有能力在子网之间传送包的网络
设备称之为端系统（ES）；而具有这些能力的设备称之为中介系统（IS）。 IS进一步分
为能够在路由域内部通信的域内IS和能够在路由域之间通信的域间IS。路由域通常定义
为在公共的管理权之下的网络部分, 遵守某种管理方针。路由域也叫自治系统。通过一
定的协议，路由域也能够分为多个路由区域，但域间路由协议仍然需用于区域内部和相
互的交换.

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