目标网络+跳数 【 一次公告最多25个 子网 最大跳数为16 】
如果180秒没有收到通告信息–>邻居或者链路失效
发现经过这个邻居的路由已失效
新的通告报文会传递给邻居
邻居因此发出新的通告 (如果路由变化的话)
链路失效快速(?)地在整网中传输
使用毒性逆转（poison reverse）阻止ping-pong回路 (不可达的距离：跳数无限 = 16 段)
RIP 以应用进程的方式实现：route-d (daemon)
通告报文通过UDP报文传送，周期性重复
网络层的协议使用了传输层的服务，以应用层实体的 方式实现
OSPF（Open Shortest Path First）
是基于链路状态（LS）算法实现
LS 分组在网络中（一个AS内部）分发
全局网络拓扑、代价在每一个节点中都保持
路由计算采用Dijkstra算法
具体的链路算法怎么算的呢 ？
首先链路状态分组会在全网泛洪， 通过这个， 每个节点都会拿到全局拓扑以及代价和 每个节点所能到达目标的汇集树。 从而装载他的路由表
按照这个路由表， 对到来的分组进行转发。
IS-IS路由协议：几乎和OSPF一样
OSPF “高级” 特性(在RIP中的没有的)
安全: 所有的OSPF报文都是经过认证的 (防止恶意的攻击)
允许有多个代价相同的路径存在 (在RIP协议中只有一个)
对于每一个链路，对于不同的TOS有多重代价矩阵
例如：卫星链路代价对于尽力而为的服务代价设置比较低，对实 时服务代价设置的比较高
支持按照不同的代价计算最优路径，如：按照时间和延迟分别计 算最优路径
对单播和多播的集成支持:
Multicast OSPF (MOSPF) 使用相同的拓扑数据库， 就像在OSPF中一样
在大型网络中支持层次性OSPF
层次化的OSPF路由
2个级别的层次性: 本地, 骨干
路状态通告仅仅在本地区域Area范围内进行
每一个节点拥有本地区域的拓扑信息；
关于其他区域，知道去它的方向，通过区域边界路 由器（最短路径）
区域边界路由器: “汇总（聚集）”到自己区域 内网络的距离, 向其它区域边界路由器通告.
骨干路由器: 仅仅在骨干区域内，运行OSPF路由
边界路由器: 连接其它的AS’s.
ISP之间的路由选择: BGP (自治区域之间的路由选择)
自治区域之间的路由选择。 之前学的（距离矢量算法等等及其一些协议）自治区域内部的协议
层次路由
一个平面的路由
一个网络中的所有路 由器的地位一样
通过LS, DV，或者其 他路由算法，所有路 由器都要知道其他所 有路由器（子网）如 何走
所有路由器在一个平面
平面路由的问题
规模巨大的网络中，路由信 息的存储、传输和计算代价巨大
管理问题
层次路由：
层次路由： 将互联网 分成一个个AS(路由器 区域)
某个区域内的路由器集合，自治系统 “autonomous systems” (AS)
一个AS用AS Number （ASN)唯一标示
一个ISP可能包括1个 或者多个AS
路由变成了: 2个层次路由
AS内部路由：在同一个AS 内路由器运行相同的路由协议
“intra-AS” routing protocol：内部网关协议
不同的AS可能运行着不同的 内部网关协议
能够解决规模和管理问题 如：路由选择RIP,OSPF,IGRP
网关路由器：AS边缘路由器 ，可以连接到其他AS
AS间运行AS间路由协议
“inter-AS” routing protocol：外部网关协议
解决AS之间的路由问题，完 成AS之间的互联互通
层次路由的优点
解决了规模问题
内部网关协议解决：AS内部 数量有限的路由器相互到达的 问题, AS内部规模可控
如AS节点太多，可分割AS，使 得AS内部的节点数量有限
AS之间的路由的规模问题
增加一个AS，对于AS之间的路 由从总体上来说，只是增加了一 个节点=子网（每个AS可以用一 个点来表示）
对于其他AS来说只是增加了一 个表项，就是这个新增的AS如 何走的问题
扩展性强：规模增大，性能不会 减得太多
解决了管理问题
各个AS可以运行不 同的内部网关协议
可以使自己网络的细 节不向外透露
互联网AS（自治系统）间路由：BGP
BGP (Border Gateway Protocol): 自治区域间路由 协议“事实上的”标准
“将互联网各个AS粘在一起的胶水”
BGP 提供给每个AS以以下方法：
eBGP: 从相邻的ASes那里获得子网可达信息
iBGP: 将获得的子网可达信息传遍到AS内部的所有路由器
根据子网可达信息和策略来决定到达子网的“好”路径
eBGP、iBGP的链接
允许子网向互联网其他网络通告“我在这里”
基于距离矢量算法（路径矢量）
不仅仅是距离矢量，还包括到达各个目标网络的详细路径（AS 序号的列表）能够避免简单DV算法的路由环路问题
BGP基础：
BGP 会话 : 2个BGP路由器(“peers”)在一个半永久的TCP连接上 交换BGP报文:
通告向不同目标子网前缀的“路径”（BGP是一个“路径 矢量”协议）
当AS3网关路由器3a向AS2的网关路由器2c通告路径： AS3,X 【3a是2c关于X的下一跳（next hop）】
3a参与AS内路由运算，知道本AS所有子网X信息
语义上：AS3向AS2承诺，它可以向子网X转发数据报
路径的属性& BGP 路由
当通告一个子网前缀时，通告包括 BGP 属性 [ prefix + attributes = “route” ]
2个重要的属性:
AS-PATH: 前缀的通告所经过的AS列表: AS 67 AS 17
检测环路；多路径选择
在向其它AS转发时，需要将自己的AS号加在路径上
NEXT-HOP: 从当前AS到下一跳AS有多个链路，在NETX-HOP属性中，告诉对方通过那个 I 转发.
其它属性：路由偏好指标，如何被插入的属性
基于策略的路由：
当一个网关路由器接收到了一个路由通告, 使用输入策略来接受或过滤（ accept/decline. ）
策略也决定了是否向它别的邻居通告收到的这个路由信息
BGP 路径通告
路由器AS2.2c从AS3.3a接收到的AS3,X路由通告 (通过 eBGP)
基于AS2的输入策略，AS2.2c决定接收AS3,X的通告，而且通过 iBGP）向AS2的所有路由器进行通告
基于AS2的策略，AS2路由器2a通过eBGP向AS1.1c路由器通告 AS2,AS3,X 路由信息
路径上加上了 AS2自己作为AS序列的一跳
网关路由器可能获取有关一个子网X的多条路径，从多个eBGP 会话上：
AS1 网关路由器1c从2a学习到路径：AS2,AS3,X
AS1网关路由器1c从3a处学习到路径AS3,X
基于策略，AS1路由器1c选择了路径：AS3,X，而且通过iBGP 告诉所有AS1内部的路由器
BGP报文
使用TCP协议交换BGP报文.
报文包括：
OPEN: 打开TCP连接，认证发送方
UPDATE: 通告新路径 (或者撤销原路径)
KEEPALIVE：在没有更新时保持连接，也用于对 OPEN 请求确认
NOTIFICATION: 报告以前消息的错误，也用来关闭 连接
BGP 路径选择
路由器可能获得一个网络前缀的多个路径，路由器必须进行路径的选择，路由选择可以基于：
本地偏好值属性: 偏好策略决定
最短AS-PATH ：AS的跳数
最近的NEXT-HOP路由器:热土豆路由
附加的判据：使用BGP标示
一个前缀对应着多种路径，采用消除规则直到留下一条路径
BGP: 通过路径通告执行策略
为什么内部网关协议和外部网关协议如此不同?
策略:
Inter-AS: 管理员需要控制通信路径，谁在使用它的网络 进行数据传输；
Intra-AS: 一个管理者，所以无需策略;
AS内部的各子网的主机尽可能地利用资源进行快速路由
规模:
AS间路由必须考虑规模问题，以便支持全网的数据转发
AS内部路由规模不是一个大的问题
如果AS 太大，可将此AS分成小的AS；规模可控
AS之间只不过多了一个点而已
或者AS内部路由支持层次性，层次性路由节约了表空间, 降低了 更新的数据流量
性能:
Intra-AS: 关注性能
Inter-AS: 策略可能比性能更重要
Software defined networking (SDN) 控制器
互联网络网络层：历史上都是通过分布式、每个 路由器的实现
单个路由器包含了：交换设备硬件、私有路由器OS（ 如：思科IOS）和其上运行的互联网标准协议(IP, RIP, IS-IS, OSPF, BGP)的私有实现
需要不同的中间盒来实现不同网络层功能：防火墙， 负载均衡设备和NAT
传统的方式： 每-路由器(Per-router)控制平面
在每一个路由器中的单独路由器算法元件，在控制平面进行交互 复杂且难以管理
SDN方式： 逻辑上集中的控制平面
一个不同的（通常是远程的）控制器与本地控制代理（CAs） 交互
SDN
SDN的优点：
网络管理更加容易：避免路由器的错误配置，对 于通信流的弹性更好
基于流表的转发（回顾一下OpenFlow API)，允 许“可编程”的路由器
集中式“编程”更加容易：集中计算流表然后分发
传统方式分布式“编程”困难：在每个单独的路由器 上分别运行分布式的算法，得到转发表（部署和升级 代价低） 。而且要求各分布式计算出的转发表都得基本正确
控制平面的开放实现（非私有）
SDN特点：
通用“ flowbased” 基于流的 匹配+行动(e.g., OpenFlow)
控制平面和数据平面的分离
控制平面功能在数据交换设备之外实现
可编程控制应用 … 在控制器之上以 网络应用形式实 现各种网络功能
SDN架构
数据平面交换机
快速，简单，商业化交换设备 采用硬件实现通用转发功能
流表被控制器计算和安装
基于南向API（例如OpenFlow ），SDN控制器访问基于流的 交换机
定义了哪些可以被控制哪些不能 也定义了和控制器的协议 (e.g., OpenFlow
SDN控制器(网络OS):
维护网络状态信息
通过上面的北向API和网络 控制应用交互
通过下面的南向API和网络 交换机交互
逻辑上集中，但是在实现上 通常由于性能、可扩展性、 容错性以及鲁棒性采用分布 式方法实现
网络控制应用
控制的大脑： 采用下层提供 的服务（SDN控制器提供的 API)，实现网络功能
• 路由器 交换机
• 接入控制 防火墙
• 负载均衡
• 其他功能
非绑定：可以被第三方提供 ，与控制器厂商以通常上不 同，与分组交换机厂商也可 以不同
SDN控制器里的元件
