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路由选用协定基础

一切路由选用协定都是围绕着一种算法而构建的。通常，一种算法是一个逐渐处置疑问的环节。一种路由算法至少应指明以下内容:

对一切路由选用协定来说，几个独特的疑问是门路决策、度量、收敛和负载平衡。

门路决策

在网络内的一切子网都必定衔接到一台路由器上，无论什么状况下，只需路由器有接口衔接到一个网络上,那么该接口必定具备一个属于该网络的地址。这个地址就是可达性信息的起始点。

图41给出了一个蕴含3台路由器的网络。路由器A知道网络192.168.1.0、192.168.2.0和192.168.3.0的存在，由于路由器有接口衔接到这些网络上，并且性能了相应的地址和掩码。雷同的，路由器B知道网络192.168.3.0、 192.168.4.0、 192.168.5.0和192.168.6.0的存在，路由器C知道网络192.168.6.0、192.168.7.0和192.168.1.0的存在。由于每个接口都成功了所衔接网络的数据链路和物理层协定，因此路由器也知道网络的形态(上班反常“up”或出现缺点“down").

信息共享环节看上去很便捷。思考路由器A：

路由器B和路由器C口头与路由器A齐全相反的步骤，并且也向路由器A发送带有与它们间接相连的网络的降级信息。路由器A将接纳到的信息连同发送路由器的源地址一同写入路由表。如今，路由器A知道了一切的网络，而且还知道衔接这些网络的路由器的地址。

这个环节看似十分便捷。那么为什么路由选用协定比这更复杂呢?让咱们从新看一下图4-1。

这些疑问同扫尾解释路由选用协定一样显得有点过火单纯，但是它们给读者的觉得却是:正是这些疑问形成了协定的复杂性。

度量

当有多条门路抵达相反指标网络时，路由器须要一种机制来计算最优门路。度量(metric)是指派给路由的一种变量，作为一种手腕，度量可以按最好到最坏，或按最先选用到最后选用的顺序对路由启动等级划分。思考上方的例子，了解为什么须要度量。

如图4-1所示，假定在网络中信息共享可以反常启动，并且路由器A中的路由表如表41所示。

路由表说明了前3个网络间接衔接到路由器,因此从路由器A抵达它们不须要启动路由选用。依据路由表，后4个网络须要经过路由器B或路由器C能力抵达。这些信息雷同是正确的。但是，假设经过路由器B或路由器C都可以抵达网络192.168.7.0,那么优先选用哪一条门路呢?这时就须要度量对这两条门路启动等级划分。

不同的路由选用协定经常使用不同的度量。例如，RIP定义含有路由器跳数起码的门路是最优门路; EIGRP基于门路沿路最小带宽和总时延定义最优门路。

1. 跳数

跳数(HopCount)度量可以便捷地记载路由器跳数。例如，假设数据包从路由器A的接口192.168.3.1收回，经过路由器B抵达网络192.168.5.0,则记为!跳;假设从路由器接口192.168.1.1收回，经路由器C和路由器B抵达网络192.168.5.0，记为2跳。假定仅经常使用跳数作为度量，那么最优门路就是跳数起码的门路，在本例中就是A-B。

但A-B是真正的最优门路吗?假设A-B是一条DS-0链路，并且A-C和C-B都是TI链路，那么跳数为2的路由实践上或许是最优门路，由于带宽对如何有效地使流量经过网络影响很大。

2. 带宽

带宽(Bandwidth)度量将会选用高带宽门路，而不是低带宽链路。但是带宽自身或许不是一个好的度量。假设两条TI链路或其中一条被其余流量过多占用,那么与一个56KB的闲暇链路相比究竟谁好呢?或许一条高带宽但时延也很大的链路又如何呢?

3. 负载

负载(Load)度量反响了流量占用沿途链路带宽的数量。最优门路应该是负载最低的门路。不像跳数和带宽，门路上的负载会出现变动，因此度量也会跟着变动。这里要留神，假设度质变动过于频繁，路由动摇——最优门路频繁变动——或许就出现了。路由动摇会对路由器的CPU.数据链路的带宽和全网稳固性发生负面影响。

4. 时延

时延(Delay)是度量数据包经过一条门路所破费的时期。经常使用时延作度量的路由选用协定将会选用最低时延的门路作为最优门路。有多种方法可以测量时延。时延不只有思考链路时延，而且还要思考路由器的处置时延和队列时延等起因。另一方面，路由的时延或许基本不可测量。因此，时延或许是沿门路各接口所定义的静态延时量的总和，其中每个独立的时延量都是基于衔接接口的链路类型预算获取的。

5. 牢靠性

牢靠性(Reliability)度量是用来测量链路在某种状况下出现缺点的或许性，牢靠性可以是变动的或固定的。可变牢靠性度量的例子是链路出现缺点的次数，或特定时时期隔内收到失误的次数。固定牢靠性度量是基于治理员确定的一条链路的已知量.牢靠性最高的门路将会被最优先选用。

6. 代价

由治理员设置的代价(Cost)度量可以反响更优或更差路由。经过任何战略或链路个性都可以对代价启动定义，同时代价也可以反响出网络治理员对门路的轻易判别。因此代价是一个形容无穷纲度量的术语。

每当议论起路由选用的话题时，经常会把代价作为-种通用术语。例如，“RIP基于跳数选用代价最低的门路”。还有一个通用术语是最短(shortest)，如“RIP基于跳数选用最短门路”。当在这种状况中经常使用它们时，最小代价(最高代价)或最短(最长)仅仅指的是路由选用协定基于自己特定的度量对门路的一种认识。

收敛

灵活路由选用协定必定蕴含一系列环节，这些环节用于路由器向其余路由器公告本地的直连网络，接纳并处置来自其余路由器的同类信息，以及传递从其余路由器接纳到的信息。此外，路由选用协定还须要定义已确定的最优门路的度量。

对路由选用协定来说，另一个规范是网络上一切路由器的路由表中的可达性信息必定分歧。在图4-1中，假设路由器A确定了经过路由器C抵达网络192.168.5.0是最优门路，而路由器C确定抵达相反网络的最优门路是经过路由器A.那么路由器A发向192.168.5.0的数据包抵达路由器C后又被发回给路由器A.路由器A又再次发给路由器C,如此往返循环。

咱们称这种在两个或多个指标网络之间流量的继续循环为路由选用环路(routingloop)。使一切路由表都到达-致形态的环节叫做收敛(convergence)。全网成功信息共享以及一切路由器计算最优门路所破费的时期总和就是收敛时期。

图4-2所示的网络曾经收敛，但是如今拓扑又出现了变动。最左边的两台路由器之间的链路出现缺点，这两台间接相连的路由器都从数据链路协定获知链路缺点，转而通知它们的街坊该链路不再可用。邻接路由器立刻降级路由表并通知它们的街坊，这个环节不时继续到一切路由器都知道此变动为止。

留意，在立时辰，最左边的3台路由器知道拓扑出现了变动，但最左边的3台路由器依然不知道。最左边的3台路由器依旧保留着原来的路由信息并继续替换数据包。这时网络处于未收敛形态，正是在这段时期里或许出现路由选用失误。因此，在任何路由选用协定里收敛时期是一个关键的起因。在拓扑出现变动之后，一个网络的收敛速度越快越好。

负载平衡

为了有效地经常使用带宽，负载平衡作为一种手腕，将流量调配到相反指标网络的多条门路上。如图4-1所示，再让咱们思考一下这个探讨负载平衡有效性的例子。图中一切网络都存在两条可达门路。假设网络192.168.2.0.上的设施向192.168.6.0上的设施发送一组数据包流，路由器A可以经过路由器B或路由器C发送这些数据包。在这两种状况下，到日的网络的距离都是1跳。但是，在一条门路上发送一切的数据包不能最有效地利用可用带宽:因此应该口头负载平衡交替经常使用两条门路。正加第3章所述，负载平衡可以是等代价或不等代价，基于数据包或基于指标地址的。