第41卷 第2期2006年4月 西 南 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF S OUT HW EST J I A OT ONG UN I V ERSI TY
Vol .41 No .2Ap r .2006收稿日期:2005205211
基金项目:国家高新技术863项目(NO.2003AA875010);中国工程物理研究院面上基金(NO.20040426)
作者简介:周逊(1968-),男,博士研究生,主要研究方向为移动Ad hoc 网络、无人机网络研究.E 2mail:zc m 2z@s ohu .com
文章编号:025822724(2006)022*******
基于源路由的多路径路由协议
周 逊1,2, 马弘舸3, 卢 宇1
(1.西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031;2.中国工程物理研究院激光聚变研究所,四川绵阳621000;3.绵阳应用电子学研究所,四川绵阳621000)
摘 要:为了进一步有效地利用网络资源,采用多路径机制改善最佳链路状态路由协议OLS R 的网络性能,提出了基于源路由的多路径S R 2MP OLSR 协议.首先利用MPR 多点中继机制高效获取网络的拓扑图,并在网络节点中用多重D ijkstra 算法计算出多路径,然后采用加权分配的循环调度实现负载分配,最后引入源路由机制完成报文的选径转发.这种SR 2M P OLSR 协议较之OLSR 协议可进一步利用网络资源,改善链路的吞吐量和平均延迟,增加网络健壮性和可靠性.仿真结果显示,与OLSR 算法相比,SR 2M P OLSR 算法的数据传输率提高20%～40%,端对端平均延迟降低10%～30%.
关键词:SR 2MP OLSR;M PR;多路径;源路由
中图分类号TP393.04 文献标识码:A
M ulti pa th Routi n g Protocol Ba sed on Source Routi n g
ZHOU X un 1,2, MA Hongge 3, LU Yu 1
(1.School of I nf or mati on Science and Technol ogy,South west J iaot ong University,Chengdu 610031,China;2.Research Center of Laser Fusi on,China Academy of Engineering Physics,M ianyang 621900,China;3.
I nstitute of
App lied Electr onics,M ianyang 621900,China )Abstract :T o further effectively utilize net w ork res ources,the multi path mechanis m was used t o i m p r ove the net w ork perf or mance of OLSR (op ti m ized link state r outing ),and a s ource r outing 2based SR 2MP OLSR (s ource r outing 2multi path OLSR )p r ot ocol was p r oposed .I n this p r ot ocol,MPR s (multi point relays )are used t o obtain the net w ork t opol ogy effectively,and then the multi p le D ijkstra algorith m is operated in nodes t o calculate the r outes and all ocate the l oads by the weighted r ound 2r obin .Finally,the s ource r outing mechanis m is adop ted t o retrans m it data packets .The SR 2MP OLSR can utilize the net w ork res ources ulteri orly,i m p r ove the thr oughput and average delay of chains,and increase the net w ork r obustness and dependability .The si m ulati on result shows that compared with the OLSR,data deliver rati o f or the SR 2MP OLSR increases by 20%t o 40%,and end 2end delay reduces by 10%t o 30%.
Key words :SR 2MP OLSR (s ource r outing 2multi path op ti m ized link state r outing );MPR (multi point relay );multi path;s ource r outing
Ad hoc (又称为mobile Ad hoc net w orking,MANET )无线网络最初起源于20世纪70年代的美国军事研究领域,并在最近几年开始成为无线网络研究的热点及主流.Ad hoc 网络本身是一种对等式网络,网络中的节点没有主次之分,通过无线通信技术,网络中的节点同时充当主机和路由器的功能,并借助中间节点的转发来实现节点间的通信.故又称移动自组网、多跳网络.
目前,MANET 工作组的主要任务之一是研究移动互联网的路由选择协议.根据路由的驱动方式可以
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第2期周逊等:基于源路由的多路径路由协议
把路由选择协议分成两类:表驱动路由协议和按需路由协议.其中,Ad hoc网络协议研究较多的是按需驱动路由协议,关于表驱动路由协议的研究相对有所不足.
移动Ad hoc路由协议已有3个成为I ETF的RFC标准,其中之一就是最佳链路状态路由协议OLSR (op ti m ized link state r outing p r ot ocol)[1].
OLSR是一种表驱动的路由协议,它在全网范围内周期性地交换网络拓扑更新和链路状态信息,努力使每个节点都掌握到最新的全网拓扑图.当有业务到来,需要寻找路由时,节点根据自己拥有的拓扑图,在内部运行基于图论的D ijkstra算法,获得去往目的节点的路由.OLSR以传统的LS协议为基础,但根据Ad hoc网的特点做了很大改进,主要体现在以下两方面:(1)缩减了链路状态更新消息分组的尺寸,其中只包含某节点的邻节点的一个子集;(2)限制了链路状态更新消息重传行动的范围,只有部分邻节点才会重传链路状态更新分组.OLSR采用上述两种方法提供了一种洪泛控制消息的有效机制,可以明显减少网络的路由开销,尤其适合大型密集的移动网络.网络规模越大节点越密集,OLSR与传统的链路状态算法相比优势就越加明显.
不过,和大多数已提出的移动Ad hoc网路由协议一样,经典OLSR寻路的结果只能得到一条通往目的地的路径,而实际上有可能同时存在多条可用路径,部分网络资源被浪费了.
多路径路由策略是指通过一定的约束规则,在网络中找出到目的节点的多条路径,然后在这多条路径之间合理地分配负载,从而达到快速路由的目的.在网络中多路径可以更有效地利用网络带宽、减少拥塞、更好的健壮性和均衡负载等,而目前已开展的多路径研究主要集中于按需路由协议,如DSR(dyna m ic s ource r outing)[2]和AODV(Ad hoc on de mand distance vect or r outing)[3]:在DSR协议中首先提出了多路径策略[2],近来又进一步提出了一种扩展DSR的机制[4];基于AODV,则提出了AODV2BR(AODV backup r outing)[5]和AOMDV(Ad hoc on de mand multi path distance vect or r outing)[6]多路径策略;而MSR(multi path s ource r outing)[7]和APR(alternate path r outing)[8]等算法则主要在这些路由协议的负载平衡及端对端延迟等方面的性能进行了研究、探讨.但这些多路径算法都侧重于在按需路由协议中加以实现,而且存在从源节点获得的网络状态信息相对较少和路径使用效率低下等问题.
因此,笔者尝试将多路径机制引人OLSR表驱动路由协议中,提出一种基于源路由的多路径OLSR路由协议———SR2MP OLSR(s ource r outing2multi path OLSR),将业务负载分配到分离的多路径上同时传输.
1 SR2M POL SR全网拓扑图的获取
在经典的OLSR上增加多路径机制,在节点内部为业务分组寻路时,用多重D ijkstra算法寻找多条(原OLSR只寻找1条)通往目的地的分离路径,并且同时使用这些路径发送数据报文(有别于备份路由).在使用多路径分发数据报文时,为了避免多条路径的交叉,采用类似于DSR的源路由机制.
1.1 两种信息报文Hello和TC
首先,网络中的各节点周期性发送各种控制信息,通过分布式计算来更新和建立自己的网络拓扑图.
OLSR与只采用一种Hell o信息报文的其它路由协议所不同的是,同时由Hell o和T C(t opol ogy contr ol)两种控制报文来加以实现.其中,Hell o主要是用以建立1个节点的邻居表,其中包括邻节点的地址以及本节点到邻节点的延迟或开销,OLSR采用周期性地广播Hell o报文来侦听邻节点的状态和无线链路的对称性,尤其是用于邻节点之间的控制信息和计算该节点的MPR(MultiPoint relay).Hell o只在一跳的范围内广播,邻节点收到处理后即丢弃,不再进行转发;而T C信息报文则用来向整个网络进行转发广播,在TC分组中包含了被该节点选为MPR的邻节点的信息,节点根据收到的TC分组来计算出网络的拓扑图.
1.2 M PR多点中继
MPR多点中继技术是OLSR优化的关键所在.通过MPR选择算法在每个节点的第1跳邻节点中策略性地选择部分节点,将这些节点标识为该节点的MPR,这个MPR节点集是第1跳节点的子集.只有这些MPR节点的节点信息才能包含于T C控制信息分组之中,大大减少了链路状态更新消息分组的规模,并且也只由这些MPR节点来传送T C控制信息分组,非MPR节点将不再参与这两项功能操作.这样,可以把链
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路状态更新消息重传限制在一部分邻节点中进行,明显地减少了网络路由开销.
通过Hell o消息,每个节点可以获知自己的第1跳和第2跳邻居,因为其中所获邻节点集中不属于节点第1跳节点的,就是该节点的第2跳邻节点,并形成相应的第1跳节点集合和第2跳节点集合.网络中每个节点将各自独立地通过算法在它的第1跳邻居中选择MPR,该MPR子集选择成立的前提是能够覆
图1 MPR算法
Fig.1 MPR algorith m
盖该节点所有的第2跳邻居.所选择的MPR如图1所示.
MPR节点是参照相对应的第2跳节点,在第1跳节点
集合中进行选取:
步骤1 若第1跳节点所联接的第2跳节点是单支连
结,即该第2跳节点只与唯一一个第1跳节点相联接,于是,
这类型的第1跳节点全部入选为MPR;
步骤2 若1个第2跳节点同时连接几个第1跳节点,
则比较这些第1跳节点的联结度,再综合相邻节点判断,选
所有联结度最高的第1跳节点为MPR.
这样,可以获得大大少于全部网络节点数目的MPR子
集.MPR节点的选择必然带来额外的计算开销,而且,最少
MPR节点子集的计算也是NP2Comp lete问题.在一定程度
上,MPR技术是以节点计算开销换取网络链路开销,因为节
点的计算能力增长很快,而网络带宽等仍是稀缺资源,所以,
这种策略是值得的.同时,也必然造成通信负荷过于集中在MPR节点上,但因为只是作为控制信息分组的传送,负载也应在可承受的范围之内.
2 基于源路由的多路径策略
2.1 多路径策略
用G=(V,E)表示Ad hoc网络,其中,V是所有节点的集合,E是链路集合.假设网络中的通信链路都是双向的,即若(a,b)∈E,则(b,a)∈E.因此,对于其中的任意两点,如源节点S和目的节点D,采用某种策略选择可以得到多条路径集合.
多路径一般包括独立、缠绕和混合3种形式.独立多路径又可分为两种:节点独立和链路独立.节点独立多路径是指从源节点到目的节点之间的多条路径之间,除了源节点和目的节点,中间不存在其他的共同节点,即采用路径之间不相交的准则;链路独立多路径是有共同的相交节点,但所有的链路没有相同的;缠绕多路径是指几条路径可以共同使用某一条或几条链路.混合多路径则是两种多路径的结合.其中,节点独立多路径的独立性最强,因为对于两条路径而言,不光是每条链路,而且,每个节点都不共享,即所有的网络资源都是独立享用的.
一般而言,路径的独立性越强,多路径路由越能充分地利用其网络资源,相对增大可供数据流使用的有效带宽,增加吞吐量,而且可以减轻节点的拥塞程度,从而降低丢包率.同时,路径越独立,因为网络的物理资源所共享的越少,这样,一条路径的性能影响另一条路径性能的可能性也就越小[9].
笔者采用节点独立多路径策略.这样,每条路径所使用的路由节点都各不相同,不存在在某个相交节点上造成流量瓶颈的可能.基本算法实现如下:
在节点内部运用多重D ijkstra算法.即:第1次用D ijkstra算法,找到1条最短路径;复制1张完整的拓扑图,在该拓扑图上删除第1条路径中的所有中间节点;重新运用D ijkstra算法,找第2条最短路径;……依此类推.当节点密度越大时,可选路径越多.须着重说明的是,非MPR节点只是被MP OLSR路由协议规定限制不能进行控制信息分组的路由转发,但可以作为路由节点实现数据报文的转发,在运用D ijkstra算法时,MPR节点与非MPR节点地位相等,都作为路由节点参与D ijkstra计算.
如图2所示的独立节点多路径算法分析如下:
图中,A,B,C,E,F,G,H,I,J和K都是相应的网络节点.首先,由源节点S进行D ijkstra算法,获得S—651
第2期周逊等:基于源路由的多路径路由协议图2 独立节点多路径算法
Fig .2 Node 2independent multi path algorith m
E —K —D 和S —
F —K —D 两条最短路径,从中任选S —E —
K —D 为第1条路径;除出中间节点E 和K,再重新进行
D ijkstra 算法,可得到S —A —G —I —D,S —A —G —J —D,
S —B —G —I —D,S —B —G —J —D,S —B —H —J —D 和S —
C —H —J —
D 6条最短路径,从中任选S —A —G —I —D 为
第2条路径;再除去中间节点A,G 和I,重新进行D ijkstra
算法,可得到,S —B —H —J —D 和S —C —H —J —D 两条最
短路径,从中任选S —B —H —J —D 为第3条路径;再除去
中间节点B ,H 和J,重新进行D ijkstra 算法,则没有剩余的路径可供选择了.所以,在这个网络拓扑图中,从源节点S
到目的节点D,最多获取3条多路径供其使用.在此,着重于同时选取两条多路径的进一步讨论.
多路径选择完成后,将开始数据报文传送,这样必须在多路径之间实现负载分配,也就是进行调度.而相关的调度算法主要有:加权分配的循环调度(weighted r ound 2r obin )、赤字循环调度(deficit r ound 2r obin )、虚拟时钟(virtual cl ock )、频率控制调度(rate 2contr olled scheduling )等等.笔者采用加权分配的循环调度,考虑到只使用两条多路径进行传输,则将第1次D ijkstra 所选取的最短路径标识为第1路径,在该路径中所传送的流量分配为总流量的2/3;同理,第2条分配为1/3.因为第1次D ijkstra 算法所选择的第1路径,必然为最短路径(第2条路径的跳数一定是大于、最多等于第1路径),所以,在相同情况下,第1条路径可以承担更多的流量负载.
另外,这两路径之间转换频率的选择也是影响传输效率的重要参数.若路径切换频率增大,链路的吞吐率、平均时延和丢包率等都会得到明显改善,对网络层而言,最优策略是以1个数据报文为最小单位在两条路径上轮流分发.但对上层网络协议,如TCP 协议会因为乱序发送到的数据报文过多而判断为网络拥塞,而且,也将带来超额的重排序延迟.所以,必须综合考虑转换频率的设置.
2.2 源路由机制
在两条路径已选取,且相对应的传输权重和切换频率得以明确的前提下,进行数据报文传送方式的实现.在第1条路径中,严格按照第1次D ijkstra 算法所选择的那条最短路径进行转发,转发方式与OLSR 协议相同.但若在第2条路径中,还仍然采用OLSR 协议所使用的传送机制,很可能会无法实现真正的独立多路径策略.
以图2为例,通过第1次D ijkstra 算法获得S —E —K —D 为最短路径进行数据报文传送,按照OLSR 协议,实质上采用的是路由器智能选径转发方式:假设中间节点对路径一无所知,基于自己的计算决定通过网络的路径.于是,数据报文传送的下一跳节点必然是在基于已生成网络拓扑图中选取可到达目的节点最短距离的中间节点.
若第2条路径也同样采用OLSR 协议传送方式,则必然选择S —E —K —D 或S —F —K —D 路径进行,这样,两条路径将要么共享同一链路,相当于还是单路径通信;要么共享节点K,容易造成K 点的局部拥塞,也不是真正的独立多路径.由此可以看出,在经典OLSR 协议的传送机制下,是难以实现独立多路径策略的.
为此,笔者引入源路由机制来解决这个问题.源路由机制就是通过源节点来决定整条路径,在源路由系统中,所有的中间节点作为路由器的功能只是作为存储转发设备,无意识地把数据报文发送到已确定好的下一跳节点,MP OLSR 协议中的报文头部依次包含路径中的所有节点,即每个数据分组携带着从源节点到目的节点的完整路径信息,包括所有中间节点,类似于一列有序的I P 地址.在此,由于数据分组中显式地指定了路径,中间节点无需维护路由信息,同时也不需要路由器节点进行下一跳的选径计算.
在本文的SR 2MP OLSR 协议中,第1条路径仍采用OLSR 协议的转发机制,维持原有的路由开销.第2条路径的数据传输将采用源路由机制,对每个分组的报头进行改造,在其中增加1个字段,用来标识从源节点到目的节点所有节点路径信息,这些信息将通过第2次D ijkstra 算法获得,并由所有中间节点来提取这些信息实现寻路转发.这样,将会带来一定的额外网络节点计算开销.
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西 南 交 通 大 学 学 报第41卷3 仿真实验说明
仿真试验采用OPENNET进行仿真模拟.在仿真中,40个节点根据随机方向移动模型在1000m×500m的区域内随机移动,在任何地点都不做停顿,即停留时间为0s.节点的发送和接收范围为250m,以I EEE802.11作为物理层和MAC层协议,信道速率为1Mb/s.通过暂停时间pause ti m e来反映网络的移动性,节点的移动速度为0～10m/s.仿真时间为600s,并都选取3次仿真数值的平均值.其中,发送成功率=目的节点成功接收到的数据分组数/源节点发出的所有数据分组总数,平均时延为所有到达目的节点的数据分组从源节点端到目的节点端的时延.仿真结果显示,SR2MP OLSR算法比OLSR算法在数据传输率方面提高20%～40%端对端平均延迟降低10%～30%.
4 结 论
路由协议是Ad hoc网络中的核心问题之一.而多路径策略可以明显改善网络通信.不过现有多路径路由协议多是按需路由协议,对Ad hoc的动态特性只有被动地适应,还需相当的开销对路由进行维护,而且会降低数据发送率,增加端到端延迟和路由控制开销及能量消耗.笔者提出了一种新颖的Ad hoc网络路由协议SR2MP OLSR.该协议源于OLSR,将多路径策略加以引入,并采用了源路由机制.通过SR2 MP OLSR,可明显提高网络吞吐率,尤其在业务负载较重的情况下;平均时延及丢包率也会得到改善.只是网络节点计算开销也将对应地增大,对节点的CP U和内存要求提高,因为要实施多重D ijkstra算法和采用源路由机制,亦即以节点计算开销换取网络链路开销,在计算机功能越发强大的趋势下,这种交换是值得的.
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(中文编辑:唐 晴 英文编辑:付国彬)
随着路由的发展，路由协议的种类也有很多，于是我研究了一下动态路由协议的实际应用和详细的介绍，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。顾名思义，动态路由协议是一些动态生成(或学习到)路由信息的协议。在计算机网络互联技术领域，我们可以把路由定义如下，路由是指导IP报文发送的一些路径信息。动态路由协议是网络设备如路由器(Router)学习网络中路由信息的方法之一，这些动态路由协议使路由器能动态地随着网络拓扑中产生(如某些路径的失效或新路由的产生等)的变化，更新其保存的路由表，使网络中的路由器在较短的时间内，无需网络管理员介入自动地维持一致的路由信息，使整个网络达到路由收敛状态，从而保持网络的快速收敛和高可用性。 路由器学习路由信息、生成并维护路由表的方法包括直连路由(Direct)、静态路由(Static)和动态路由(Dynamic)。直连路由是由链路层动态路由协议发现的，一般指去往路由器的接口地址所在网段的路径，该路径信息不需要网络管理员维护，也不需要路由器通过某种算法进行计算获得，只要该接口处于活动状态(Active)，路由器就会把通向该网段的路由信息填写到路由表中去，直连路由无法使路由器获取与其不直接相连的路由信息。静态路由是由网络规划者根据网络拓扑，使用命令在路由器上配置的路由信息，这些静态路由信息指导报文发送，静态路由方式也不需要路由器进行计算，但是它完全依赖于网络规划者，当网络规模较大或网络拓扑经常发生改变时，网络管理员需要做的工作将会非常复杂并且容易产生错误。而动态路由的方式使路由器能够按照特定的算法自动计算新的路由信息，适应网络拓扑结构的变化。 动态路由协议的分类 按照区域(指自治系统)，动态路由协议可分为内部网关协议IGP(InteriorGatewayProtocol)和外部网关协议EGP(ExteriorGatewayProtocol)，按照所执行的算法，动态路由协议可分为距离向量动态路由协议(DistanceVector)、链路状态动态路由协议(LinkState)，以及思科公司开发的混合型动态路由协议。 OSPF动态路由协议的特点 OSPF全称为开放最短路径优先。“开放”表明它是一个公开的协议，由标准协议组织制定，各厂商都可以得到动态路由协议的细节。“最短路径优先”是该动态路由协议在进行路由计算时执行的算法。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个动态路由。 采用OSPF动态路由协议的自治系统，经过合理的规划可支持超过1000台路由器，这一性能是距离向量动态路由如RIP等无法比拟的。距离向量动态路由协议采用周期性地发送整张路由表来使网络中路由器的路由信息保持一致，这个机制浪费了网络带宽并引发了一系列的问题，下面对此将作简单的介绍。 路由变化收敛速度是衡量一个动态路由协议好坏的一个关键因素。在网络拓扑发生变化时，网络中的路由器能否在很短的时间内相互通告所产生的变化并进行路由的重新计算，是网络可用性的一个重要的表现方
OSPF各种类型详解 一、OSPF数据包类型 1.Hello包：用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。 2.Database Description（数据库描述包DBD）：用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 3.Link state request（链路状态请求包LSQ）：用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 4.Link state update（链路状态更新包LSU）：这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。 5.Link state acknowledgment（链路状态确认包LSAck）：是对LSA数据包的确认，以确保可靠地传输和信息交换。 二、OSPF网络类型 OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。 以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。首先分析一下3种链路类型的特点： 1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF； 2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP 实现二层和三层映射； 3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。
关于路由协议试题以及参考答案 1、解决路由环问题的方法有(ABD) A. 水平分割 B. 路由保持法 C. 路由器重启 D. 定义路由权的最大值 2、下面哪一项正确描述了路由协议(C) A. 允许数据包在主机间传送的一种协议 B. 定义数据包中域的格式和用法的一种方式 C. 通过执行一个算法来完成路由选择的一种协议 D. 指定MAC地址和IP地址捆绑的方式和时间的一种协议 3、以下哪些内容是路由信息中所不包含的(A) A. 源地址 B. 下一跳 C. 目标网络 D. 路由权值 4、以下说法那些是正确的(BD) A. 路由优先级与路由权值的计算是一致的 B. 路由权的计算可能基于路径某单一特性计算，也可能基于路径多种属性 C. 如果几个动态路由协议都找到了到达同一目标网络的最佳路由，这几条路由都会被加入路由表中 D. 动态路由协议是按照路由的路由权值来判断路由的好坏，并且每一种路由协议的判断方法都是不一样的 5、IGP的作用范围是(C) A. 区域内 B. 局域网内 C. 自治系统内 D. 自然子网范围内 6、距离矢量协议包括(AB) A. RIP B. BGP C. IS-IS D. OSPF 7、关于矢量距离算法以下那些说法是错误的(A) A. 矢量距离算法不会产生路由环路问题 B. 矢量距离算法是靠传递路由信息来实现的 C. 路由信息的矢量表示法是(目标网络，metric) D. 使用矢量距离算法的协议只从自己的邻居获得信息 8、如果一个内部网络对外的出口只有一个，那么最好配置(A) A. 缺省路由 B. 主机路由 C. 动态路由 9、BGP是在(D)之间传播路由的协议
内部路由协议和外部路由协议 根据路由协议工作的范围可以将动态路由协议划分为内部路由协议和外部路由协议。实际上，前面介绍的距离向量路由协议和链路状态协议均属于内部路由协议，它们工作在一个自治系统（Autonomous System，简称AS。一个自治系统通常是指一个网络管理区域，在这个区域内整个网络受到一个机构的管理，比如某个大学的校园网可以被称作一个自治区域）内部，而外部路由协议则是工作在自治系统之间的路由协议，在自治系统之间进行路由信息的相互交换，实现路由表的动态更新。普遍使用的外部路由协议有部网关协议和边界网关协议。 1.外部网关协议 外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，简称EGP）是长期以来较为著名的外部路由协议，它在RFC 904中描述。外部网关协议用于外部网关之间交换路由信息，这些外部网关不在同一个自治系统之内。EGP假定在两个任意AS之间只有单一的主干，因此也只存在单一的路径，因此EGP限制了网络的规模，在真正的网络运用中，EGP己经逐渐被边界网关协议所替代。 EGP以周期性地轮询为基础，在轮询时进行Hello/I Hear You消息交换以监测邻居路由器的可达性，并发出轮询请求以征求更新应答。EGP对外网关进行限制，它要求它们只能通告在该网关自治系统内的可达网络。因此，一个使用EGP的网关传送信息给它的EGP邻居，但是并不向它的EGP邻居（如果网关交换路由信息，它们就是邻居）通告自治系统这外的可达信息。在一个自治系统内部，由EGP网关负责收集自治系统内部的路由信息。 2.边界网关协议 边界网关协议（Border Gateway Protocol，简称BGP）是一个用于多个自治系统之间交换网络可达信息的外部路由协议，RFC 1771文档中对目前使用的第4版BGP协议（简称为BGP-4）进行了全面的描述。每个BGP路由器向其邻居BGP路由器通告自己掌握的网络可达信息，这些网络可达信息将被BGP路由器用于构建无回路的AS连通图，同时还会运用一些路由策略。 BGP协议实质上是一种距离向量路由选择协议，但它和传统的距离向量协议（如RIP等协议）有所不同，在BGP协议中只有单一的度量，在存在多条到相同目的网络的路由信息时将采用优先级来决定采用其中的哪一条路由信息。
5.5IP策略路由典型配置 5.5.1策略路由基本配置 『需求』 在Router上做策略路由，从40.1.1.0/25来的报文送往S0口，从40.1.1.128/25来的报文送往S1。 【Router】 当前路由器提示视图依次输入的配置命令，重要的命令红色突出显示简单说明 ! 适用版本:vrp1.74/1.44 [Router] acl 1 定义acl1 [Router-acl-1] rule normal permit source 40.1.1.0 0.0.0.127 允许40.1.1.0/25源地址网段 [Router-acl-1] rule normal deny source any 禁止其他任何网段 ! [Router] acl 2 定义acl2 [Router-acl-2] rule normal permit source 40.1.1.128 0.0.0.127 允许40.1.1.128/25源地址 网段 [Router-acl-2] rule normal deny source any 禁止其他任何网段 ! [Router] interface Ethernet0 进入以太0口[Router-ethernet0] ip address 40.1.1.1 255.255.255.0 配置ip地址[Router-ethernet0] ip policy route-policy aaa 应用aaa策略 ! [Router] interface Serial0 进入串口0口[Router-Serial0] link-protocol ppp 封装ppp链路层协议
ＯSPＦ路由协议综述及其配置(5） Chanｇｉng tｈｅCoｓt Ｍｅtrｉｃ 默认情况下,Cisco根据100Mｂｐs/bａndｗidtｈ来计算metriｃ,比如6４Kbps链路的meｔｒic约为１５62,T1的为6４,100Ｍbpｓ的链路为1.当链路速率大于１00Ｍbpｓ的时候，应该在ＯSＰF进程下使用如下命令: ?RｏutｅrA(ｃonfｉg－rｏuteｒ）＃ａutｏ-ｃosｔrefｅreｎｃe-ｂaｎdwiｄｔｈ 在接口自定义ｃost的命令如下: ＲoｕｔｅrA(coｎfig-if）#iｐoｓpf ｃoｓt [vａｌue] 这条命令将使得超越默认的ｃost计算,具有更高的优先权.value范围为１到655３5.值越低，就越优先采用该接口 OSPF RoｕtｅSumｍａrｉzaｔioｎCoｎcepts OSPF路由汇总可以减少路由表条目,减少类型3和类型5的LSA的洪泛，节约带宽资源和减轻路由器CＰU负载，还能够对拓扑的变化本地化 OSPF路由汇总的两种类型如下: ?1.inｔｅr-aｒｅa(IA) roｕtｅsummarizａtｉon:发生在ＡＢR上?2.eｘternal ｒoutｅsｕmｍariｚaｔion:发生在ASBR上 Configuring Rｏute Sumｍａrｉzａtioｎ 因为OSPF是基于无类的路由协议,它不会进行自动汇总.手动在ＡBＲ上做IA ro ｕte ｓummaｒｉzaｔioｎ的命令如下： Rｏｕter（config-ｒouter）#ａrea [aｒｅａ－id] rａnge ［aｄdresｓ］[mａsk] 在ASBR上做exterｎal rｏuｔe suｍｍarizａtiｏｎ的命令如下: Rｏuｔer(confｉg-router)#ｓummary-address [aｄｄｒesｓ] [mask] ［not-adveｒtiｓｅ］[tag taｇ］ 如下图就是一个AＳBR上的ｅxtｅｒｎaｌroute sｕmｍａrｉzａtion的例子:
单选题 1. 在OSPF路由区域内，唯一标示OSPF路由器的是√ A Area ID B AS 号码 C Router ID D Cost 正确答案： C 2. 在OSPF路由域中，引入了外部路由的路由器称为√ A ABR B BR C ASBR D IR 正确答案： C 3. OSPF中详细描述路由器的链路状态信息的协议报文是√ A LSR B LSU C Router LSA D AS-External LSA 正确答案： B 4. 在建立邻居和邻接关系的时候，表示稳定的邻居状态的是√ A Exchange B Full C 2-way D Init 正确答案： C
5. 在建立邻居和邻接关系的时候，表示稳定的邻接状态的是√ A Exchange B Full C 2-way D Init 正确答案： B 6. OSPF选举DR、BDR时会使用如下的那些报文？√ A HELLO报文（Hello Packet） B DD报文（Database Description Packet） C LSR报文（Link State Request Packet） D LSU报文（Link State Update Packet） 正确答案： A 7. 关于指派中间系统DIS下面说法错误的是√ A它在广播网络中创建和更新伪结点 B它的选举是不可预知的，存在备份DIS C当LAN上的所有IS优先级相同时，选举MAC地址最大的IS为DIS D广播网上的DIS选举是抢占式的 正确答案： B 8. ISIS是支持分层次的IGP，那么ISIS路由协议层次之间的边界是如何部署的？√ A ISIS路由协议的不同分层的边界是部署在互联不同层次路由器之间的链路上 B ISIS路由协议的不同分层的边界是部署Level 1 路由器上 C ISIS路由协议的不同分层的边界是部署Level 2 路由器上 D ISIS路由协议的不同分层的边界是部署Level 1/2 路由器上 正确答案： A
典型单路径路由协议 无线传感器网络和Adhoc网络一样，是无线自组织网络的一种，因此，它的路由协议也可以从无线Adhoc网络得到一些启发。本节首先对无线Adhoc网络的路由协议AODV进行研究，详细介绍其路由实现原理。然后详细介绍北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室代写计算机职称论文自行研制和开发的路由协议MSRP，MSRP借鉴了AODV的思想，但是又做了很大的简化。本论文所设计的多径路由机制是在MS即的基础上做了创新和改进。本节评价了它的优点和缺点，指出了需要改进的地方。 1.AODV路由协议AODVI’jj(AdhoeOndemandDistanceVectorRouting)是一种按需驱动的路由协议，它能够在移动节点之间建立动态多跳路由并维护一个Adhoc网络。AODV能让节点快速建立到新目的节点的路由，而且不需要节点维护处于非活动状态路径的路由。在链路损坏或者网络拓扑发生变化时，网络中多个移动节点能够及时做出反应，网络能够快速自愈。当网络链路出现断裂时，AODV能够通知所有受影响的节点，让它们及时删除使用该链路的路由。AODV一个很重要的创新点是对每一条路由使用了一个目的序列号，任何一个路由表项必须包含到目的节点的最新的序代写计算机硕士论文列号信息。目的节点序列号由目的节点产生。每一个目的节点在它发送给请求节点的任何路由信息中都会包含这个序列号，使用目的序列号可以保证路由无环路，也利于编程实现。当出现两条路由到达目标节点时，请求节点会选择序列号比较大的路由。节点收到任何有关报文，只要其中有关于目的序列号的信息，该目的节点的序列号就会更新。网络中的节点各自保存和维护自己的序列号。一个目的节点在下列两种情况下产生自己的序列号:1、在建立一个路由发现之前，它产代写计算机毕业论文生自己的序列号，避免与以前建立的到无线传感器网络路由协议的研究该源节点的反向路由冲突;2、在产生一个RREP回复双EQ之前，将自己节的序列号更新为目前节点的序列号和路由请求中该节点序列号两者的最大值。下一跳链路丢失时，序列号不再更新。这时候，对于使用该下一跳的每一条路由，节点都将其目的序列号加一，并将该路由标计为失效。只有再次收到“足够新”路由信息时(序列号等于或大于该记录的序列号)，该节点才会将路由表中相应信息更新。AoDv定义了三种报文类型:路由请求(RREQs)、路由回复(RREPs)、路错误(计算机专业职称论文RERRs)。这些消息包装在uDP报文中，端口654，并使用通常的IP报头，请求节点使用自己的IP地址作为路由消息中的“源IP地址”字段。对于广播消息，使用IP广播地址255.255.255.255。这意味着这些消息不会被盲目的转发。但是，AODV确实需要某些报文(例如路由请求消息)能够大范围甚至在整个网络中洪，IP报文的TTL字段可以用来限定传播范围。只要通信的两个端有到对方的有效路由，那么AODV就不参与。当节点需一个到新目的节点的路由时，该节点会广播路由请求进行寻找。当该路由请求达目的节点，或者一个中间节点具有一个到目的节点的“足够新，，的路由时，这条路由便可以确定下来。每一个收到路由请求的节点都会缓存一个到源节点的反路由，这样，“路由回复”便会从最终目的节点或者满足请求条件的中间节点顺利递到源节点。节点会监测有效路由下一条链路的状态。当监测到有链路发生断裂时，节会发送路由错误消息来通知其他节点:链路已经丢失，需要重新寻找路由。“路错误”消息用来表明一些节点通过该断裂的链路己经不可达。为了采用这种错误告的机制，所有节点保存一个“前驱列表”，前驱列表包含一些邻居的IP地址，些邻居节点可能使用本节点作为到达目的地的下一跳。前驱列表的信息可以很易的在路由回复的时候获取，因为从定义上来说，“路由回复”就是要发送给前歹J表中的节点的。AODv是个路由协议，因此它有自己的路由表管理机制。即使是暂时的路信息(例如到路由请求源节点的暂时的反向路由)，也需要在路由表中保存。AOD的路由表有以下几个组成部分:目的IP地址、目的序列号、有效目的序列号标以及其他的标志(如有效、无效、可修复、正在修复中)、网络接口、跳数、下跳、前驱列表、生命期(路由表的失效或删除时间)。 1AODV路由建立过程当一个节点发现自己需要路由却不存在路由信息的时候，它发起路由
ENSP 路由协议实验 【实验目的】 1 、了解常见的RIPv 2 ，OSPF 协议的原理与区别。 2 、熟悉静态路由，RIPv2 ，OSPF 协议的基本配置方法。 【实验内容】 1 、使用静态路由实现不同路由器间业务互通。 2 、使用RIPv2 协议实现不同路由器间业务互通。 3 、使用OSPF 协议（单区域）实现不同路由器间业务互通。 4 、使用OSPF 协议（多区域）实现不同路由器间业务互通。 【实验原理】 请参考教材以及网络资源对以下知识点加深记忆： 静态路由、RIP 、OSPF 、BGP 基本原理 RIPv1 的局限性在大型网络中使用所产生的问题: 1 ）RIP 的15 跳限制，超过15 跳的路由被认为不可达。 2 ）RIP 不能支持可变长子网掩码(VLSM) ，导致IP 地址分配的低效率。 3 ）周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网云中应用将产生很大问题。 4 ）收敛速度慢，在大型网络中收敛时间需要几分钟。 5 ）RIP 没有网络延迟和链路开销的概念，路由选路基于跳数。拥有较少跳数的路由总是被选为最佳路由即使较长的路径有低的延迟和开销。 6 ）RIP 没有区域的概念，不能在任意比特位进行路由汇总。 一些增强的功能被引入RIP 的新版本RIPv2 中，RIPv2 支持VLSM ，认证以及组播更新。但RIPv2 的跳数限制以及慢收敛使它仍然不适用于大型网络。相比RIP 而言，OSPF 更适合用于大型网络: 1 ）没有跳数的限制。 2 ）支持可变长子网掩码(VLSM) 。 3 ）使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时使用触发更新，提高了带宽的利用率。 4 ）收敛速度快。 5 ）具有认证功能。 6 ）真正的LOOP- FREE （无路由自环）路由协议。 实验一使用静态路由实现不同路由器间业务互通 1 、实验拓扑及描述 · 1.网络中包含三台路由器及两台PC ； · 2.端口连线及设备的IP 编址如图所示； 2 、实验需求 1.完成三台路由器的配置； 2.完成两台PC 的配置；
●1路由协议有哪些分类? (从至少两个方面进行描述) 1）IGP和EGP 2）距离向量和链路状态型的路由协议3）有类和无类的路由协议 ●２.简单描述距离矢量型协议和链路状态型协议的区别？ 1）距离矢量路由协议更新的是路由条目，链路状态路由协议更新的是拓扑 2）距离矢量路由协议发送周期性的更新、完整路由表更新，链路状态路由协议更新是非周期性的，部分的有边界的 3）距离矢量路由协议运行矢量路由协议会将，所有它知道的路由信息与邻居共享，但是只与直连邻居共享，运行链路状态路由协议的路由器只将他所直连的链路状态与邻居共享，这个邻居是指一个域内或区域内一个的所有路由器。 运行距离矢量型协议的路由器并不了解整个网络的拓扑，它们只知道自己直连的网络，和去往目的网络的吓一跳地址，而且距离矢量型协议是以条数作为选路的度量；运行链路状态型协议的路由器都有整个网络的拓扑，它们根据自己的所维持本地链路状态数据库来选择到达目的网络的最佳路径，链路状态型协议会根据链路上的时延带宽等因素算出一个开销最小的路径作为最优路径。 ●３.简单描述EIGRP协议中DUAL有限状态机的决策过程？ 当运行eigrp协议的路由器失去和后继路由器的连接时，路由器首先回查找自己的可行性后继路由器，如果存在可行性后继的话就把可行性后继提升为后继路由器，若没有的话就向所有的邻居路由器发送查询，每个接受到查询的路由器会查看自己的路由表，若有一条替代路由，则向发送查询的源路由器发送这条路由的信息，若没有就继续向自己的邻居发送查询，当发送查询的源路由器收到所有邻居路由器的回复后悔重新计算以选取新的后继。 ●４.EIGRP需要维护几张表? 每张表的作用分别是什么? EIGRP能够快速收敛的关键在于什么? 邻居表：确保直接邻居之间能够双向通信，保存邻居的IP等信息 拓扑表：拓扑表中存放着前往目标地址的所有路由的 路由表：从拓扑表中选择到达目标地址的最佳路由放入路由表 eigrp能够快速收敛关键：使用扩散更新算法（DUAL) ●５.EIGRP协议有哪几种Packet类型？每种类型的Packet的作用是什么? 1）Hello packet：以组播的方式定期发送，用于建立和维护邻居关系 2）ACK(acknowledgement) packet：以单播的方式发送HELLO包，包含一个不为零的确认号，用来 更新、查询和答复数据包。 3）Update packet：当路由器收到某个邻居路由器的第一个HELLO包时，以单播传送方式发送一个包含他所知道的路由信息的更新包。当路由信息发生变化时以组播方式发送只包含变化路由信息的更新包 4）Query（查询））packet：当一条链路失效，并且在拓扑表中没有任何可行后继路由器时，路由器需要重新进行路由计算，路由器就以组播的方式向它的邻居发送一个查询包。 5）Request（请求）packet最初是打算提供给路由服务器（server）使用的，但是从来没实现过. ）& Reply（应答）：以单播的方式回复查询方，对查询数据包进行应答。 ●６．OSPF协议中链路状态通告有几种类型? 它们的作用分别是什么? 1）路由器LSA：由区域内所有路由器产生，并且只能在本个区域内泛洪广播。 2）网络LSA ：由区域内的DR或BDR路由器产生，报文包括DR和BDR连接的路由器的链路信息。网络LSA也仅仅在产生这条网络LSA的区域内部进行泛洪。 3）网络汇总LSA ：由ABR产生，可以通知本区域内的路由器通往区域外的路由信息。 4）ASBR汇总LSA ：由ABR产生，但是它是一条主机路由，指向ASBR路由器地址的路由。 5）自治系统外部LSA ：由ASBR产生，告诉相同自治区的路由器通往外部自治区的路径。 6）组成员LSA 7）NSSA外部LSA ：由ASBR产生，几乎和LSA 5通告是相同的，但NSSA外部LSA通告仅仅在始发这个NSSA外部LSA 通告的非纯末梢区域内部进行泛洪。 ●７.OSPF协议有哪几种Packet类型? 每种类型的Packet的作用是什么? 1）hello：用于建立和维护ospf邻接关系 2）DBD数据库描述：检查链路状态数据库是否同步。
RIP EIGRP和OSPF重分布 Cisco默认的几种路由协议的AD如下: 1.直连接口:0 2.静态路由:1(例外：使用接口来代替下1跳地址的时候它会被认为是直连接口) 3.EIGRP汇总路由:5 4.External(外部) BGP:20 5.EIGRP:90 6.IGRP:100 7.OSPF:110 8.IS-IS:115 9.RIP:120 10.EGP:140 11.External(外部) EIGRP:170 12.Internal(内部) BGP:200 13.未知:255 做重分布时的各路由协议的默认metric值 1、往RIP里做时,metric值默认infinity.所以要人工指定metric值,注意不要超过RIP中最大16跳. 2、往OSPF里做时,metric值默认是20,metric-type 是2默认不发布子网. 3、往EIGRP里做时,metric值默认是infinity,人工指metric值时包括:带宽,延迟,可靠度,负载,MTU.(注:可靠度=255时最大,负载=1时最小,MTU=1500,一般来说这三个值都设成这样.而且在配置metric值时的顺序就是这样的顺序.) 如：Paige(config-router)#redistribute ospf 1 metric 10000 100 255 1 1500 4、往IS-IS里做时,Router的默认类型是level-2的,并且metric值为0,在做重分布时,如果网络中只有一个IS-IS进程时,可以不写IS-IS的tag,而其他的路由协议,如EIGRP后面必须跟上进程号. 注：metric-type类型为由于OSPF的外部路由分为 类型1：－－外部路径成本＋数据包在OSPF网络所经过各链路成本 类型2：－－外部路径成本，即ASBR上的默认设置 问题：在向EIGRP中重分布时，必须指定默认管理距离吗？为何只在OSPF向EIGRP重分布时distance eigrp 90 150?? 答：在默认时EIGRP的内部管理距离是90,外部路由管理距离是170,命令“distance eigrp 90 150”只是修改了外部管理距离 R1(config)#int loo0 R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#int s2/0 R1(config-if)#ip add 192.168.12.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no sh
无线传感器网络路由协议的研究 摘 要：对无线传感器网络及其特点进行了学习归纳，指出了无线传感网络 路由分为静态路由和动态路由，其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络的配置情况预先设定，网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表。动态路由随网络运行情况的变化而变化，路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传输的最佳路径，由此得到动态路由表。 根据路由算法 动态路由协议可分为距离向量路由协议（Distance V ector Routing Protocol）和链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）。距离向量路由协议基于Bellman-Ford算法，主要有RIP、IGRP（IGRP为Cisco公司的私有协议）；链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra 算法，即最短优先路径（Shortest Path First，SPF）算法，如OSPF。在距离向量路由协议中，路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器；而在链路状态路由协议中，路由器将链路状态信息传递给在同一区域内的所有路由器。 根据路由器在自治系统（AS）中的位置 可将路由协议分为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）和外部网关协议（External Gateway Protocol，EGP，也叫域间路由协议）。域间路由协议有两种：外部网关协议（EGP）和边界网关协议（BGP）。EGP是为一个简单的树型拓扑结构而设计的，在处理选路循环和设置选路策略时，具有明显的缺点，目前已被BGP代替。 EIGRP是Cisco公司的私有协议，是一种混合协议，它既有距离向量路由协议的特点，同时又继承了链路状态路由协议的优点。各种路由协议各有特点，适合不同类型的网络。下面分别加以阐述。 2 静态路由 静态路由表在开始选择路由之前就被网络管理员建立，并且只能由网络管理员更改，所以只适于网络传输状态比较简单的环境。静态路由具有以下特点： ·静态路由无需进行路由交换，因此节省网络的带宽、CPU的利用率和路由器的内存。 ·静态路由具有更高的安全性。在使用静态路由的网络中，所有要连到网络上的路由器都需在邻接路由器上设置其相应的路由。因此，在某种程度上提高了网络的安全性。 ·有的情况下必须使用静态路由，如DDR、使用NA T技术的网络环境。 静态路由具有以下缺点： ·管理者必须真正理解网络的拓扑并正确配置路由。 ·网络的扩展性能差。如果要在网络上增加一个网络，管理者必须在所有路由器上加一条路由。 ·配置烦琐，特别是当需要跨越几台路由器通信时，其路由配置更为复杂。 3 动态路由 南昌大学实验报告 学生姓名：学号：专业班级： 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期： 2017/12/14 实验成绩： 实验六动态路由协议RIP配置实训 一、实验目的 深入了解RIP协议的工作原理 学会配置RIP协议网络 掌握RIP协议配置错误排除 二、实验设备及条件 运行Windows 操作系统计算机一台 Cisco Packet Tracer模拟软件 Cisco 1841路由器两台，普通交换机三台，路由器串口线一根 RJ-45转DB-9反接线一根 超级终端应用程序 三、实验原理 RIP协议简介 路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是一种内部网关协议（IGP），是一种动态路由选择协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议基于距离矢量算法（Distance Vector Algorithms），使用“跳数”(即metric)来衡量到达目标地址的路由距离。这种协议的路由器只关心自己周围的世界，只与自己相邻的路由器交换信息，范围限制在15跳(15度)之内，再远，它就不关心了。RIP应用于OSI网络七层模型的网络层。 在默认情况下，RIP使用一种非常简单的度量制度：距离就是通往目的站点所需经过的链路数，取值为1~15，数值16表示无穷大。RIP进程使用UDP的520端口来发送和接收RIP 分组。RIP分组每隔30s以广播的形式发送一次，为了防止出现“广播风暴”，其后续的的 分组将做随机延时后发送。在RIP 中，如果一个路由在180s 内未被刷，则相应的距离就被设定成无穷大，并从路由表中删除该表项。 RIP 协议是最早的路由协议，现在仍然发挥“余热”，对于小型网络，RIP 就所占带宽而言开销小，易于配置、管理和实现。有两个版本。 RIPv1协议—有类路由协议 RIPv2协议—无类路由协议，需手工关闭路由自动汇总。 另外，为了兼容IP V6的应用，RIP 协议也发布了IP V6下的应用协议RIPng(Routing Information Protocol next generation) 有类与无类的区别在于： 有类路由在路由更新时不会将子网掩码一同发送出去，路由器收到更新后会假设子网掩码。子网掩码的假设基于IP 的分类，很明显，有类路由只会机械地支持A 、B 、C 这样的IP 地址。在IPv4地址日益枯竭的情况下，只支持有类路由明显不再适合。而无类路由支持可变长子网掩码（VISM ），在网络IP 的应用上可以缓解IP 利用的问题。 比如：有一个B 类的IP 地址，默认的子网掩码是16位长，如果再进一步划分子网，采用24位长的子网掩码，可划出4个子网来（当然不止4个）。将4个子网分配出去就提高了IP 的利用。如果是有类路由，则不能支持可变的子网掩码，只会机械地发送24位长的掩码，这样也就不能区分出子网。在运行RIP v1这样的网络中，如果划分了子网则路由更新时候会丢失子网，数据就不知道从哪里转发出去。如图 1所示。 A C D E 172.16.1.0/24 B 172.16.2.0/24 172.16.4.0/24 172.16.3.0/24 发发172.16.3.0/24 发发发发发发 C 发发发发发发发发发发发发发发16发发发发发发发 发172.16.0.0/16 图1 路由汇聚造成丢包示意图 对于目前所提出的众多MANET路由协议，协议性能的分析和比较重点集中在DSDv，AODV，DSR和ToRA等几种路由算法上，通过报文发送率、路由开销、路径最优性、吞吐量、平均端到端时延等参数对路由协议的性能进行评估和比较。根据国内外公布的MANET路由协议仿真实验结果进行研究，可以得出这样的结论:各种不同情况的比较下，如不同的数据源数目，不同的节点移动性，不同的自组织网络模型以及不同的网络负载等等，反应式路由协议的性能明显优于先应式路由协议。 根据路由建立时机与数据发送的关系可以把路由协议分为三种:主动路由 协议、按需路由协议、混合路由协议。主动路由协议是事先给定所有路径，并不考虑实际中是否用到具体的路径。这种方式路由的建立、维护的开销都很大，资源要求高，不适合于传感器网络。按需路由协议是在传输中需要路径时才按需要去计算合适的路径，这种方式会产生较大的时延。混合路由协议是综合利用前面两者的一个结合体。由于无线传感器网络中节点能量有限，且只具有局部网络信息，一般都是采用按需路由或者是混合路由协议。 根据路由过程中节点的通信模式可以把路由协议分为以下几种:单跳协议，传感器节点把采集到的数据直接发送给基站节点。在这种方式中，如果网络规模较大，则节点的能量会很快耗尽;随着节点数目的增加，网络中的数据冲突也会变得更加严重。洪泛式路由协议，这是一种简单的协议，它不需要维护网络的拓扑结构和路由计算。接收到数据的节点以广播的方式转发给所有邻居节点。虽然这种方式的路由协议实现很直接，但它有严重的缺陷，会带来网络内信息的内爆和交叠。而且对资源有很大的浪费。 平面型路由协议，网络中所有节点都是地位平等的。当一个节点需要发送数据给基站节点时，可以通过其它节点作为中间节点进行转发，最后到达基站节点。也是一种多跳的传输数据的方式。一般来说，在基站节点附近的节点参于数据中转的概率要大于远离基站节点的传感器节点。因此，基站节点附件的传感器节点由于频繁的参于数据转发而会很快的耗尽能源。平面型路由协议实现简单，健壮性好:但建立、维护路由的开销较大，数据传输的跳数多，一般适用于规模小的网络。 层次型路由协议，基本思想是把传感器节点分成不同的簇，簇内部的通信工作由簇头节点完成，同时簇头节点完成数据聚集和融合;少通信的数据量，最后簇头节点还要负责把处理后的数据发送给基站节点。这种路由协议可以很好的满足传感器网络的可扩展性，适用于大规模的网络。但是簇的维护开销较大，簇头节点是路由的关键节点，其产生和维护都很重要，一旦失效会对路由造成较大影响。 从不同的应用性能角度出发可以将路由协议分为多种类型。 基于查询的路由协议，在环境监测、战场评估等应用中，需要不断查询传感器节点采集的数据;基站节点发出查询任务，传感器节点向查询节点报告采集的数据。在这类应用中，通信流量主要是查询节点和传感器节点之间的命令和数据传输，同时传感器节点的采集信息在传输路径上通常要进行数据融合，通过减少通信流量来节省能量。 地理位置路由协议，它利用节点的地理位置信息，把查询或者数据转发给特定的区域，从而缩小了数据的传输范围。在一些目标跟踪类应用中，往往需要唤醒距离跟踪目标最近的传感器节点，以得到关于目标的更精确位置等相关信息。在这类应用中，通常需要知道目的节点的精确或者大致的地理位置。把节点的位置信息作为路由选择的依据，可以对节点进行域的化分，从而缩小数据发送的范围，还可以帮助完成节点的路由功能，并降低系统专门维护路由协议的能耗。 以数据为中心的路由协议，它提出对传感器网络中的数据用特定的描述方式命名，数据传输 一、实验拓扑 和上个实验《使用BFD备份静态路由》的拓扑一样，编址一样。 二、基础配置 R1的基础配置 # sysname AR1 # interface Vlanif1 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 # interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 12.1.1.1 255.255.255.0 ospf cost 5 # interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 102.1.1.1 255.255.255.0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 # bgp 100 network 12.1.1.2 0.0.0.0 network 102.1.1.2 0.0.0.0 # 三、观查现况（未使能BFD） 在PC上发50个ping包，并同时中断HUB2 和HUB3之间的链路，观察OSPF和BGP的收敛，及PC的丢包 PC>ping 192.168.20.20 -c 50 Ping 192.168.20.20: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break From 192.168.20.20: bytes=32 seq=1 ttl=126 time=16 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=2 ttl=126 time=16 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=3 ttl=126 time=16 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=4 ttl=126 time=31 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=5 ttl=126 time=16 ms Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! Request timeout! From 192.168.20.20: bytes=32 seq=25 ttl=126 time=15 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=26 ttl=126 time=15 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=27 ttl=126 time=31 ms From 192.168.20.20: bytes=32 seq=28 ttl=126 time=16 ms --- 192.168.20.20 ping statistics --- 28 packet(s) transmitted 9 packet(s) received 67.86% packet loss round-trip min/avg/max = 15/19/31 ms常用路由协议的分析及比较
实验六动态路由协议rip初步配置
主动路由协议
HCDP实验：BFD检测动态路由协议(OSPF BGP)