路由技術(shù)深入分析

前言

Internet不僅深刻地改變了整個(gè)IT行業(yè)的格局和計(jì)算模式，也深刻改變了做生意的方式和人們的生活方式，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施中的重要部分。Internet，即互聯(lián)網(wǎng)，也就是網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。因此，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅僅是Socket編程這樣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信技術(shù)和Windows Server下的Web服務(wù)器配置這樣的系統(tǒng)管理技術(shù)。從TCP/IP的視角來(lái)看，所謂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際上包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等幾個(gè)方面的范疇。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，就是跨越不同網(wǎng)絡(luò)層次的一個(gè)過(guò)程。因此，基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、管理和排錯(cuò)，需要自底向上的多層次知識(shí)。作者從20世紀(jì)90年代初期就開(kāi)始學(xué)習(xí)和從事TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，工作涉及局域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)、城域網(wǎng)、跨區(qū)域網(wǎng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和管理的全過(guò)程，經(jīng)歷了從局域網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)那激動(dòng)人心的變化。又有多年大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的管理經(jīng)驗(yàn)，積累了豐富的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。作者多年的學(xué)習(xí)、管理、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，深感目前標(biāo)題為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的書籍，往往只介紹一個(gè)方面的技術(shù)，顧此失彼的多，導(dǎo)致多層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被支離破碎地介紹，很多技術(shù)方面的介紹流于表面，學(xué)習(xí)者很難有透徹的了解。理論不深刻，實(shí)踐不實(shí)際的情況非常普遍。同時(shí)，很多網(wǎng)絡(luò)廠商又從各自的市場(chǎng)利益出發(fā)，積極推廣相關(guān)的認(rèn)證和課程。這些課程對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用起到了非常正面的作用。但是，這些課程指導(dǎo)書由于更偏向認(rèn)證的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也圍繞認(rèn)證服務(wù)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的細(xì)節(jié)缺乏深入分析。如何兼顧理論和實(shí)際應(yīng)用，一直是困擾計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一個(gè)難題。作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)一再證明沒(méi)有扎實(shí)的網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)，根本無(wú)法從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。另一方面，學(xué)習(xí)者只有通過(guò)真實(shí)項(xiàng)目的全過(guò)程實(shí)踐才能真正掌握網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)。筆者5年前開(kāi)始總結(jié)自己學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，試圖將實(shí)際項(xiàng)目中最常用、也是最核心的知識(shí)點(diǎn)加以梳理。此系列書籍的選題、內(nèi)容選擇、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和測(cè)試，可以說(shuō)是去粗取精的結(jié)果。本系列叢書，涵蓋了TCP/IP協(xié)議的分析、網(wǎng)絡(luò)交換、網(wǎng)絡(luò)路由、下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。有詳細(xì)的包結(jié)構(gòu)截屏和深入的細(xì)節(jié)分析，從基本理論學(xué)習(xí)和分析開(kāi)始，逐步分析網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的各層細(xì)節(jié)，最后提供一個(gè)從布線開(kāi)始，包含設(shè)計(jì)和配置、運(yùn)行一個(gè)真實(shí)園區(qū)網(wǎng)的綜合實(shí)例教程。本系列叢書實(shí)例豐富、圖文并茂，邊講解邊操作，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的細(xì)節(jié)一一展現(xiàn)，降低了讀者的學(xué)習(xí)難度，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手欲望。適合網(wǎng)絡(luò)從業(yè)人員的專業(yè)學(xué)習(xí)和參考以及各個(gè)院校作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例教學(xué)。5年的時(shí)間，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)說(shuō)似乎是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)讓時(shí)間來(lái)檢驗(yàn)的優(yōu)選過(guò)程。本書經(jīng)過(guò)多次修改，不僅進(jìn)行了理論內(nèi)容的修正，更多的是實(shí)驗(yàn)的更新，甚至全部改寫，試圖在出版前反應(yīng)最新的技術(shù)變化。但有可能百密一疏，望讀者指正。編者2009年3月

內(nèi)容概要

本書詳細(xì)介紹路由器和路由協(xié)議，以截屏和協(xié)議報(bào)文結(jié)構(gòu)分析為手段，詳細(xì)介紹了幾個(gè)主要路由協(xié)議的細(xì)節(jié)。本書內(nèi)容包括對(duì)路由器的介紹，對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)路由，IP地址結(jié)構(gòu)、RIP、IGRP、OSPF、EIGRP、BGP等進(jìn)行了深入剖析。    本書可作為網(wǎng)絡(luò)從業(yè)人員的專業(yè)學(xué)習(xí)和參考用書，也可作為大中專院校網(wǎng)絡(luò)課程教材。

書籍目錄

第1章　路由器　1.1　路由器及其工作原理　1.2　路由器　　1.2.1　路由器的接口　　1.2.2　路由器的配置接口　1.3　路由器配置模式　1.4　路由器的配置方法第2章　靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由　2.1　靜態(tài)路由　2.2　動(dòng)態(tài)路由第3章　IP地址及子網(wǎng)　3.1　IP地址及其子網(wǎng)掩碼　3.2　私有地址和公有地址　3.3　有類地址的局限性　3.4　CIDR無(wú)類別編址　3.5　VLSM可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼　3.6　子網(wǎng)　3.7　網(wǎng)絡(luò)的聚合　3.8　路由歸納　3.9　體系化編址　3.10　路由的度量值　3.11　管理距離　3.12　不連續(xù)子網(wǎng)　3.13　默認(rèn)路由　3.14　路由協(xié)議簡(jiǎn)介　3.15　路由循環(huán)　3.16　自治系統(tǒng)第4章　RIP路由協(xié)議　4.1　RIP路由metric　4.2　RIP的版本　4.3　RIP報(bào)文結(jié)構(gòu)　　4.3.1　RIPv1報(bào)文　　4.3.2　RIPv2報(bào)文　4.4　RIP的工作原理　4.5　RIP協(xié)議分析　　4.5.1　RIP報(bào)文分析　　4.5.2　RIPv2的報(bào)文結(jié)構(gòu)第5章　IGRP　5.1　IGRP默認(rèn)路由配置　5.2　IGRP的一些相關(guān)參數(shù)　5.3　IGRP協(xié)議分析第6章　OSPF　6.1　OSPF的工作原　6.2　OSPF報(bào)文及鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)　6.3　指定路由器和備份指定路由器　6.4　路由表的維護(hù)　6.5　OSPF支持的網(wǎng)絡(luò)類型　6.6　OSPF的配置　6.7　OSPF路由器的安全認(rèn)證配置第7章　多區(qū)域的OSPF　7.1　多區(qū)域OSPF概述　　7.1.1　多區(qū)域OSPF中的常用參數(shù)及概念　　7.1.2　OSPF常用的幾種LSA類型　　7.1.3　OSPF區(qū)域類型　　7.1.4　報(bào)文在OSPF多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的過(guò)程　7.2　配置多區(qū)域OSPF　　7.2.1　區(qū)域間的路由歸納　　7.2.2　外部路由重分發(fā)到OSPF　　7.2.3　OSPF的外部路由歸納　　7.2.4　OSPF的默認(rèn)路由配置　7.3　末節(jié)區(qū)域和完全末節(jié)區(qū)域　　7.3.1　完全末節(jié)區(qū)域　　7.3.2　NSSA　　7.3.3　虛鏈路　7.4　OSPF協(xié)議分析第8章　EIGRP第9章　BGP第10章　高級(jí)路由參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：3.15 路由循環(huán)路由循環(huán)就是指數(shù)據(jù)報(bào)文不能正確到達(dá)目的地，在路由器之間來(lái)回傳遞，形成了一條路由環(huán)路。比如：有三臺(tái)路由器，R1、R2和R3，它們的連接順序是R1－R2－R3，正常情況下，R1、R2和R3都會(huì)發(fā)送路由信息給相鄰路由器，比如R2發(fā)送路由信息給R3，告訴R3，自己連接著Rl路由器，這樣，R3就知道通過(guò)R2可以到達(dá)R1，同理，Rl也用同樣的方法獲知通過(guò)R2可以到達(dá)R3，假如Rl和R2之間的鏈路出現(xiàn)問(wèn)題，R2的路由表中關(guān)于到Rl的路由就設(shè)置為不可達(dá)，并發(fā)送給R3，但是在R3還沒(méi)收到R2的這條失效路由之前，R3會(huì)繼續(xù)發(fā)送自己的路由信息給R2，其中包括一條到Rl的路由，這時(shí)，R2收到R3發(fā)送的這條過(guò)時(shí)路由，會(huì)認(rèn)為通過(guò)R3可以到達(dá)R1，于是，所有發(fā)往Rl的數(shù)據(jù)，通過(guò)R2發(fā)送到R3，而R3還是認(rèn)為通過(guò)R2可以到達(dá)R1，當(dāng)R3收到R2發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)后，又把數(shù)據(jù)發(fā)送回給了R2，數(shù)據(jù)就這樣在R2和R3之間來(lái)回傳遞，永無(wú)止境。3.16 自治系統(tǒng)盡管前面提起過(guò)自治系統(tǒng)（Au.tonomous Systern），相信大家還是有點(diǎn)一知半解，下面來(lái)詳細(xì)的介紹一下自治系統(tǒng)。自治系統(tǒng)就是在單一技術(shù)管理下，采用同一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和統(tǒng)一度量值在AS內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包、并采用一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其他AS的一組路由器。像人們經(jīng)常提及的校園網(wǎng)、醫(yī)院網(wǎng)、軍用網(wǎng)等都是這種自治系統(tǒng)的例子。由不同機(jī)構(gòu)掌管的自治系統(tǒng)，可以采用不同的路由協(xié)議；但同一自治系統(tǒng)內(nèi)的所有路由器都使用同一路由協(xié)議，以便于自治系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)路由器互換路由信息來(lái)維持相互的連通性。每一個(gè)自治系統(tǒng)都有一個(gè)16位的“自治系統(tǒng)（AS）編號(hào)”作為標(biāo)志，就像IP地址一樣，它是由專門機(jī)構(gòu)來(lái)分配的。自治系統(tǒng)的編號(hào)范圍是1－65535，其中1－65411是注冊(cè)的互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)，65412－65 535是私有網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。大型網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)，會(huì)被分解成為多個(gè)自治系統(tǒng)。每個(gè)自治系統(tǒng)被看做是一個(gè)進(jìn)行自我管理的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行內(nèi)部路由協(xié)議，只負(fù)責(zé)管理自己內(nèi)部的路由。一般說(shuō)來(lái)，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)并不適合跑單一的路由協(xié)議，因?yàn)楦鱅SP有自己的利益，不愿意提供自身網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)的路由信息。為了保證各ISP利益，標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了自治系統(tǒng)之間的路由選擇協(xié)議被稱為外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（EGP），例如BGP等。這些協(xié)議工作在自治系統(tǒng)之間，認(rèn)為它們處在系統(tǒng)的邊緣上，而且僅僅交換所必需的最少的信息，用以確保自治系統(tǒng)之間的通信。

編輯推薦

《路由技術(shù)深入分析》由清華大學(xué)出版社出版。

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