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 一、路由选择

1.1静态路由选择和动态路由选择

1.1.1.静态路由配置及其可能产生的路由环路问题

1. 静态路由配置是指用户或网络管理员使用路由器的相关命令给路由器人工配置路由表

这种人工配置方式简单、开销小。但不能及时适应网络状态(流量、拓扑等)的变化

一般只在小规模网络中采用

1.1.2.使用静态路由配置可能出现以下导致产生路由环路错误

配置错误 

聚合了不存在的网络 

网络故障

1.1.3.路由条目的类型

直连网络   

静态路由（人工配置）

 动态路由（路由选择协议）

1.1.4.特殊的静态路由条目

默认路由  （目的网络为0.0.0.0，地址掩码为0.0.0.0）  

特定主机路由（目的网络为特定主机的IP地址，地址掩码为255.255.255.255）

黑洞路由  （下一条为null0）

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1.2路由选择协议

1.2.1因特网所采用的路由选择协议主要特点

自适应 ：动态路由选择，能较好地适应网络状态的变化

分布式：路由之间交换路由信息

分层次：将整个因特网划分为许多较小的自治系统AS

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 1.2.2常见的路由选择协议 

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1.2.3路由器的基本结构

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路由表一般仅包含从目的网络到下一跳的映射

路由表需要对网络拓扑变化的计算最优化

转发表是从路由表得出的

转发表的结构应当使查找过程最优化

1.3路由信息协议RIP

1.3.1.RIP概述

路由信息协议RIP是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议之一

RIP要求自治系统AS内的每一个路由器都要维护从它自己到AS内其他每一个网络的距离记录。这

是一组距离,称为“距离向量D-V"

RIP使用跳数作为度量来衡量到达目的网络的距离。

路由器到直连网络的距离定义为1。

路由器到非直连网络的距离定义为所经过的路由器数加1。

允许一条路径最多只能包含15个路由器。 “距离"等于16时相当于不可达。因此，RIP只适用于小型互联网。

RIP认为好的路由就是“距离短”的路由，也就是所通过路由器数量最少的路由。

当到达同一目的网络有多条“距离相等”的路由时，可以进行等价负载均衡。

1.3.2.RIP包含三个要点:

和谁交换信息   仅和相邻路由器交换信息

交换什么信息    自己的路由表

何时交换信息      周期性交换(例如每30秒)

1.3.3.RIP的基本工作过程

路由器刚开始工作时，只知道自己到直连网络的距离为1。

每个路由器仅和相邻路由器周期性地交换并更新路由信息。

若干次交换和更新后，每个路由器都知道到达本AS内各网络的最短距离和下一跳地址，称为收敛。
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1.3.4.RIP的路由条目的更新规则

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 1.3.5.RIP存在“坏消息传播得慢”得问题

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 使用上述方法后，也不能解决路由环路问题

1.4开放最短优先OSPF协议

1.4.1OSPF概述

开放最短路径优先OSPF,是为克服RIP的缺点开发出来的

•        “开放”表明OSPF协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。
•         "最短路径优先”是因为使用了Dijkstra提出的最短路径算法SPF。

OSPF是基于链路状态的，而不像RIP那样是基于距离向量的。

OSPF采用SPF算法计算路由，从算法上保证了不会产生路由环路。

OSPF不限制网络规模，更新效率高，收敛速度快。

链路状态是指本路由器都和哪些路由器相邻，以及相应链路的"代价”

   "代价”用来表示费用、距离、时延、带宽，等等。这些都由网络管理人员来决定。

1.4.2OSPF工作原理

使用OSPF的每个路由器都会产生链路状态通告LSA。LSA中包含以下内容:

直连网络的链路状态信息     邻居路由器的链路状态信息

LSA被封装在链路状态更新分组LSU中,采用洪泛法发送。

使用OSPF的每个路由器都有一 个链路状态数据库LSDB,用于存储LSA。

通过各路由器洪泛发送封装有自己LSA的LSU分组，各路由器的LSDB最终将达到一致。

 使用OSPF的各路由器基于LSDB进行最短路径优先SPF计算,构建出各自到达其他各路由器的最短

路径，即构建各自的路由表。

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1.4.3OSPF五种分组类型

1.问候分组

2.数据库描述分组

3.链路状态请求分组

4.链路状态更新分组

5.链路状态确认分组

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1.4.4OSPF在多点接入网络中路由器邻居关系的建立

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为了使OSPF能够用于规模很大的网络，OSPF把一个自治系统在划分为若干个更小的范围，叫做区域。

划分区域的好处就是把利用洪范法交换链路状体信息的范围局限于每一个区域而不是整个自治系统，这就减少了整个网络上的通信量

1.5边界网关协议BGP

1.5.1BGP概述

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1.5.2BGP工作原理

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 BGP发言人交换网络可达性的信息(要到达某个网络所要经过的一系列自治系统)

当BGP发言人互相交换了网络可达性的信息后，各BGP发言人就根据所采用的策略从收到的路由

信息中找出到达各自治系统的较好的路由。也就是构造出树形结构、不存在回路的自治系统连通

图。

1.5.3BGP四种报文

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1.6网际控制报文协议ICMP

1.6.1ICMP概述

为了更有效地转发IP数据报和提高交付成功的机会，在网际层使用了网际控制报文协议ICMP

主机或路由器使用ICMP来发送差错报告报文和询问报文

ICMP报文被封装在IP数据报中发送

1.6.2ICMP差错报告报文

 1.终点不可达

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2.源点抑制

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3.时间超过

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4.参数问题

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5.改变路由（重定向）

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以下情况不应发送ICMP差错报告报文：

• 对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文
• 对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文
• 对具有多播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文
• 对具有特殊地址(如127.0.0.0或0.0.0.0) 的数据报不发送ICMP差错报告报文

1.6.3常用ICMP询问报文

1.回送请求和回答

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2.时间戳请求和回答

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1.6.4ICMP应用

1.分组网间探测PING

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 平时常用的cmd命令行 ping IP地址 就是分组网间探测

2.跟踪路由

用来测试IP数据报从源主机到达目的主机要经过哪些路由器

通过IP数据报 设置特定的TTL 如果TTL等于0，则路由器就会发送ICMP差错报告给源主机，则源主机就知道该路由器

1.7虚拟专用网VPN与网络地址转换NAT

1.7.1 VPN

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 如果在家或者不使用校园的网络，想要访问校园网站就需要VPN

1.7.2网络地址转换NAT

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