文档介绍：第 9 章路由器与路由选择
教学目标
通过本章的学习，掌握路由表以及路由选择算法，熟悉路由表的建立与刷新，理解路由选择协议。教学内容
表驱动 IP 路由选择的基本原理；
路由选择算法；
互联网中 IP 数据报的传输和处理；
Bndfor Iooce
:f尢匹配表项
:h：R楚曲进挥锻诣；
IP 数据报传输与处理过程
1 、主机 A 发送 IP 数据报
构造目的地址为 B 的 IP 数据报
对IP数据报进行路径选择：路由选择算法、IP路由表
决定将IP数据报传递到路由器R2(如何发送到路由器R)
主机 A 怎样见数据发送给下一路由器呢？
在发送数据报之前，主机A调用ARP解析软件得到下一默认路由器R1的IP地址和MAC地址的映射关系，然后以该MAC地址为帧的目的地址形成一个帧，并将IP数据报封装在帧的数据区：帧IP数据报为帧的数据区，最后由具体的物理网络（以太网）完成数据报的真正传输。
2、路由器R2处理和转发IP数据报
（1）路由器R2收到主机A发送给它的帧，去掉帧头，将IP数据报交给IP软件处理。
考虑：路由器如何接受数据帧？
IP软件对IP数据报进行了何种处理？
（2）对IP数据报进行路径选择：路由选择算法、IP路由表
（3）决定将IP数据报传递到路由器R2（如何发送到路由器R）
（ 4）如何发送，同上
3、路由器R3处理和转发IP数据报
（1）路由器R3收到路由器R2发送给它的帧，去掉帧头，将IP数据报交给IP软件处理。
（2）对IP数据报进行路径选择：路由选择算法、IP路由表
（3）
（ 4）如何发送，同上
4、主机B接收IP数据报
（1）主机B收到路由器R3发送给它的帧，去掉帧头，将IP数据报交给IP软件处理。
（2）对IP数据报进行路径选择：路由选择算法、IP路由表
（3）决定将IP数据报中的数据信息送交高层处理
图 IP 数据报在互联网中传输与处理过程
路由表的建立与刷新
静态路由 : 人工指定的路由
动态路由 : 路由器通过自己学习得到的路由
静态路由
1 、特点
静态路由是由人工建立和管理的
静态路由不会自动发生变化
静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑结构或连接方式变化
、优势
安全可靠、简单直观，避免了动态路由选择的开销
、适用环境
不太复杂的互联网结构
4、劣势
不适用于复杂的互联网结构：建立和维护工作量大，容易出现路由环互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改
动态路由
1 、特点：
动态路由可以通过自身学习，自动修改和刷新路由表动态路由要求路由器之间不断地交换路由信息
2 、优势：
更多的自主性和灵活性
、适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的互联网
自动排除错误路径
自动选择性能更优的路径
、度量值
• metric ：表征路径优劣的数值
• metric 越小，说明路径越好
• metric 的计算可以基于路径的一个特征，也可以基于路径的多个特征
• 跳数（ hop count）： IP 数据报到达目的地必须经过的路由器个数
• 带宽（ bandwidth ）：链路的数据能力
• 延迟（ delay ）：将数据从源送到目的地所需的时间
• 负载（ load ）：网络中（如路由器中或链路中）信息流的活动数量
• 可靠性（ reliability ）：数据传输过程中的差错率
• 开销（ cost ）：一个变化的数值，通常可以根据带宽、建设费用、维护费用、使用费用等因素由
网络管理员指定
5、劣势：
交换路由信息需要占用网络的带宽
路由表的动态修改和刷新需要占用路由器的内存和 CPU 处理时间，消耗路由器的资源
路由选择协议
使用动态路由的基本条件：路由器运行相同的路由选择协议，执行相同的路由选择算法。
广泛采用的路由选择协议：
• 路由信息协议 RIP ：利用向量 - 距离算法
• 开放式最短路径优先协议 OSPF ：利用链路 - 状态算法
路由收敛 ( convergence ) 含义：互联网中的所有路由器都运行着相同的、精确的、足以反映当前互联网拓扑结构的路由信息
快速收敛是路由选择协议最希望具有的特征。
RIP 协议与向量-距离路由选择算法
1、向量 - 距离路由选择算法
基本思想：路由器周期性地向其相邻路由器广播自己知道的路由信息，用于通知相邻路由器自己可以到达的网络以及到达该网络的距离。相邻路由器可以根据收到的路由信息修改和刷新自己的路由表。
向量 - 距离算法：
首先，路