第11章 路由协议概述
WIFI协议详解
WIFI协议详解一、引言WIFI（无线保真）协议是一种无线通信协议，用于在局域网内实现无线网络连接。
本协议详细描述了WIFI协议的基本原理、技术规范、安全性以及使用方法，旨在帮助用户更好地理解和应用WIFI协议。
二、协议概述1. 定义：WIFI协议是一种基于IEEE 802.11标准的无线局域网通信协议，通过无线信号传输数据，实现设备之间的无线连接。
2. 特点：a. 无线性：WIFI协议通过无线信号传输数据，免去了传统有线网络的限制，使得设备可以无线连接。
b. 高速性：WIFI协议支持高速数据传输，可满足多种应用场景的需求。
c. 灵活性：WIFI协议支持多种网络拓扑结构，包括点对点、点对多点和多点对多点等。
d. 兼容性：WIFI协议兼容不同厂商的设备，使得不同品牌的设备可以互相连接和通信。
三、技术规范1. IEEE 802.11标准：a. IEEE 802.11a：使用5GHz频段，最大传输速率达到54Mbps。
b. IEEE 802.11b：使用2.4GHz频段，最大传输速率达到11Mbps。
c. IEEE 802.11g：使用2.4GHz频段，最大传输速率达到54Mbps。
d. IEEE 802.11n：使用2.4GHz和5GHz频段，最大传输速率达到600Mbps。
e. IEEE 802.11ac：使用5GHz频段，最大传输速率达到6.93Gbps。
2. WIFI频段：a. 2.4GHz频段：适用于较短距离和低速传输的场景，如家庭和小型办公室。
b. 5GHz频段：适用于较长距离和高速传输的场景，如大型办公室和公共场所。
3. WIFI安全性：a. WEP（Wired Equivalent Privacy）：使用40位或104位密钥进行数据加密，安全性较低。
b. WPA（Wi-Fi Protected Access）：使用预共享密钥（PSK）或802.1X认证进行数据加密，提供较高的安全性。
c. WPA2：是WPA的升级版本，采用更强的加密算法，提供更高的安全性。
路由协议的分类
路由协议的分类路由协议是计算机网络中用于在不同的网络设备之间传递路由信息的协议。
它们用于确定数据包从源地址到目的地址的路径，并且根据网络拓扑、链路状态和其他因素来选择最佳路径。
根据其工作方式和策略，路由协议可以分为以下几类。
1. 静态路由协议：静态路由协议是管理员手动配置的路由。
管理员需要显式地指定网络设备要遵循的路由路径。
这些路由将保持不变，除非管理员主动更改配置。
静态路由协议的优点是简单、可靠，且对网络带宽要求较低。
然而，当网络发生故障或拓扑更改时，静态路由协议无法自动适应变化，需要手动重新配置。
2. 动态内部网关协议（IGP）：动态内部网关协议用于在单一自治系统内部的路由选择。
自治系统是指由统一管理的网络设备组成的网络。
动态IGP协议可以帮助网络设备在自治系统中学习和交换路由信息，以选择最佳路径。
常见的动态IGP协议包括RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）。
3. 动态外部网关协议（EGP）：动态外部网关协议是在不同自治系统之间交换路由信息的协议。
当一个自治系统需要向另一个自治系统发送数据包时，动态EGP协议可以使用自治系统之间的前缀和路由信息来选择最佳路径。
常见的动态EGP协议包括BGP（Border Gateway Protocol），它是互联网中最重要的路由协议之一。
4. 路径向量协议：路径向量协议是一种动态路由协议，用于在自治系统内部或自治系统之间传递路由信息。
它使用路径向量数据结构来描述路由路径，其中包含了到目的地的前缀和下一跳地址等信息。
路径向量协议可以提供更好的可伸缩性和弹性，并能防止路由环路的发生。
常见的路径向量协议包括BGP和RIP。
总结起来，路由协议可以根据其工作方式和策略进行分类，包括静态路由协议、动态内部网关协议（IGP）、动态外部网关协议（EGP）和路径向量协议。
常见的路由协议及工作原理
常见的路由协议及工作原理如下：
1. RIP路由协议：RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xeroxparc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。
RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。
路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。
2. OSPF路由协议：OSPF协议是一种链路状态路由协议，主要应用于较大规模的网络环境中。
与RIP不同，OSPF协议通过路由设备间的链路状态交换，生成网络中所有设备的链路状态数据库。
OSPF协议使用Dijkstra的最短路径算法计算最短路径树，以得到到达目标地址的最短路径。
3. BGP路由协议：BGP协议是一种外部网关协议，主要用于不同自治系统之间的路由交换。
BGP协议通过建立和维护相邻节点间的连接关系，并交换路由信息来更新和维护路由表。
BGP协议具有支持大规模网络、路由收敛速度快、防止路由循环等特点。
以上是常见的路由协议及工作原理，不同的路由协议适用于不同的网络环境，需要根据实际情况选择合适的路由协议。
常见的路由协议
常见的路由协议1. 简介路由协议是计算机网络中用于决定数据包从源主机到目的主机的路径的协议。
在互联网中，常见的路由协议有很多种，每种协议都有其特点和适用场景。
本文将介绍一些常见的路由协议。
2. 静态路由协议静态路由协议是最简单的一种路由协议，它由网络管理员手动配置。
静态路由表是一张手动配置的路由表，其中包含了网络的各个子网和它们之间的连接关系。
静态路由协议的主要优点是简单、可靠，适用于小型网络环境。
然而，当网络规模变大时，静态路由协议的配置和管理工作将变得非常繁琐。
3. RIP协议RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离向量的内部网关协议（IGP）。
RIP使用跳数作为路径选择的度量标准，每个路由器在路由表中维护到其他路由器的距离信息。
RIP协议的主要特点是简单、易于配置和实施，适用于小型局域网。
然而，RIP协议的收敛速度较慢，对大型网络不够适用。
4. OSPF协议OSPF（Open Shortest Path First）是一种链路状态协议（Link State Protocol），也是一种内部网关协议。
OSPF使用链路状态数据库（Link State Database）来存储网络中所有路由器的链路状态信息，并根据该信息计算出最短路径树。
OSPF协议的主要特点是快速收敛、支持大规模网络和支持多种类型网络。
OSPF协议在大型企业网络和互联网中得到了广泛应用。
5. BGP协议BGP（Border Gateway Protocol）是一种外部网关协议（EGP），用于在不同自治系统（AS）之间交换路由信息。
BGP协议使用路径向量算法来选择最佳路径，并支持路由策略的灵活配置。
BGP协议在互联网中扮演着非常重要的角色，主要用于实现自治系统之间的互联互通。
6. 总结本文介绍了一些常见的路由协议，包括静态路由协议、RIP协议、OSPF协议和BGP协议。
每种协议都有其适用的场景和特点，网络管理员可以根据实际需求选择合适的路由协议来构建和管理网络。
路由协议
无线传感器网络的路由协议特点
（1） 能量优先。 传统路由协议在选择 最优路径时， 很少考虑节点的能量消耗 问题。 而无线传感器网络中节点的能量 有限， 延长整个网络的生存期成为传感 器网络路由协议设计的重要目 标， 因此 需要考虑节点的能量消耗以及网络能量 均衡使用的问题。
（2） 基于局部拓扑信息。 无线传感器 网络为了节省通信能量， 通常采用多跳 的通信模式， 而节点有限的存储资源和 计算资源， 使得节点不能存储大量的 由信息， 不能进行太复杂的路由计算。 在节点只能获取局部拓扑信息和资源有 限的情下， 如何实现简单高效的路由机 制是无线传感器网络的一个基本问题。
基于查询的路由
定向扩散（directed diffusion，DD） 是一种基于查询 的路由机制。 汇聚节点通过兴趣消息（interest） 发 出查询任务，采用洪泛方式传播兴趣消息到整个区域 或部分区域内的所有传感器节点。 兴趣消息用来表示 查询的任务，表达网络用户对监测区域内感兴趣的信 息， 例如监测区域内的温度、湿度和光照等环境信息。 在兴趣消息的传播过程中， 协议逐跳地在每个传感器 节点上建立反向的从数据源到汇聚节点的数据传输梯 度（gradient）。传感器节点将采集到的数据沿着梯度 方向传送到汇聚节点。
路由协议分类
（1） 能量感知路由协议。 高效利用网络能量 是传感器网络路由协议的一个显著特征，早期 提出的一些传感器网络路由协议往往仅考虑了 能量因素。 为了强调高效利用能量的重要性， 在此将它们划分为能量感知路由协议。 能量 感知路由协议从数据传输中的能量消耗出发， 讨论最优能量消耗路径以及最长网络生存期等 问题。
Rumor Routing核心思想： 1.借鉴了欧氏平面图上任意两条曲线交叉几率很大的思想 2.当节点监测到事件后将其保存，并创建称为Agent的生命周期较长的包括事件和 源节点信息的数据包，将其按一条或多条随机路径在网络中转发 3.收到Agent的节点根据事件和源节点信息建立反向路径，并将Agent再次随机发 送到相邻节点，并可在再次发送前在Agent中增加其已知的事件信息 4.sink点的查询请求也沿着一条随机路径转发,当两路径交叉时则路由建立 5.如不交叉,sink点可flooding查询请求
路由协议
常见
0
0
2
4
0 6
OSPF
IGRP
BGP
0 1
RIP
0 3
IS-IS
0 5
EIGRP
主条目：路由信息协议
RIP很早就被用在Internet上，是最简单的路由协议。它是“路由信息协议（Route Information Protocol）”的简写，主要传递路由信息，通过每隔30秒广播一次路由表，维护相邻路由器的位置关系，同时根 据收到的路由表信息计算自己的路由表信息。RIP是一个距离矢量路由协议，最大跳数为15跳，超过15跳的网络 则认为目标网络不可达。此协议通常用在网络架构较为简单的小型网络环境。分为RIPv1和RIPv2两个版本，后者 支持VLSM技术以及一系列技术上的改进。RIP的收敛速度较慢。
主条目：内部网关路由协议
IGRP协议是“内部网关路由协议（Interior Gateway Routing Protocol）”的缩写，由Cisco于二十世纪 八十年代独立开发，属于Cisco私有协议。IGRP和RIP一样，同属距离矢量路由协议，因此在诸多方面有着相似点， 如IGRP也是周期性的广播路由表，也存在最大跳数（默认为100跳，达到或超过100跳则认为目标网络不可达）。 IGRP最大的特点是使用了混合度量值，同时考虑了链路的带宽、延迟、负载、MTU、可靠性5个方面来计算路由的 度量值，而不像其他IGP协议单纯的考虑某一个方面来计算度量值。IGRP已经被Cisco独立开发的EIGRP协议所取 代，版本号为12.3及其以上的Cisco IOS（Internetwork Operating System）已经不支持该协议，已经罕有运 行IGRP协议的网络。
路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。
计算机网络的路由协议
计算机网络的路由协议计算机网络的路由协议是计算机网络中一种非常重要且必不可少的通信协议，用于在网络中寻找合适的路径，将数据包从源地址发送到目的地址。
在当今互联网时代中，路由协议对于数据信息的传输速度、可靠性和安全性等方面都起着至关重要的作用。
本文将从路由协议的定义、工作原理、分类以及最常用的路由协议四个方面来探讨计算机网络的路由协议。
一、路由协议的定义简单地说，路由协议就是一组规则，用以在网络中实现数据包的转发。
它通过将数据包从源地址发送到目的地址的路径寻找，实现网络通信。
路由协议通常采用“跳数”与“成本”等指标来决策最优路径，以提高网络性能的同时也保证了网络的可靠传输。
二、路由协议的工作原理路由协议的工作原理可以用以下步骤来描述：1、当一个数据包产生时，它会被发送到通信网络上。
2、路由器会接收到来自通信网络上的数据包，然后尝试查找最佳路径。
为了做出最佳决策，路由器需要评估它与每个连接的成本，并且通过跳数等指标来判断该路径是否可用。
3、一旦路由器决策出最佳路径，就会将该数据包发送到最佳路径上，以最短的时间和距离将数据包从源地址发送到目的地址。
4、在数据包到达目的地址之前，它可能会经历多个路由节点。
每个节点将检查下一跳的最优路径，并沿着路径继续转发。
最后，当数据包到达目的地时，路由器或者交换机将重新组装所有的数据包，并将其发送到接受方。
三、路由协议的分类1、静态路由协议静态路由协议是一种手动配置路由表的方法，它需要管理员手动添加或删除路由规则。
这种协议适用于网络规模较小的情况，例如家庭局域网或小型企业网络。
静态路由协议的优点是灵活性较高，因为管理员可以手动控制路由规则，从而使网络更加安全，并且不会降低网络的性能。
缺点是手动添加和修改路由规则需要一定的技术水平，并且在网络拓扑变化时，需要手动更新路由表，比较繁琐。
2、动态路由协议动态路由协议是一种自动配置路由表的方法。
它可以监测网络拓扑变化，并使用每一个节点的路由表信息来计算网络中的最短路径。
路由协议有哪些
路由协议有哪些路由协议是计算机网络中用于确定下一跳路由的规定或者协议。
根据不同的网络拓扑和需求，存在多种不同的路由协议。
下面我们来介绍一些常见的路由协议。
1. 静态路由：静态路由是由网络管理员手动配置的路由。
它需要管理员手动指定网络之间的路径，适用于小型网络或简单的网络拓扑结构。
静态路由的好处是配置简单，短期内不会产生大规模变动，但是当网络规模较大或者拓扑结构变动频繁时，静态路由需要手动修改、更新和维护，工作量较大。
2. RIP协议（Routing Information Protocol）：RIP是一种基于距离向量的路由协议，使用Hop计数（即经过多少个路由器）来确定最佳路径。
RIP协议中，每个路由器定期向相邻路由器广播其路由表信息，然后相邻路由器将其自己的距离添加到该信息中，并将信息再传递给相邻路由器。
这个过程会重复进行，直到整个网络的路由表信息一致。
然后，路由器利用这些信息，根据Hop计数选择最佳路径。
3. OSPF协议（Open Shortest Path First）：OSPF协议是一种链路状态路由协议，不同于距离向量协议使用Hop计数，OSPF通过测量链路的成本来确定最佳路径。
OSPF路由器之间交换链路状态信息，建立一个抽象拓扑图，并使用Dijkstra算法计算最短路径。
该协议支持更复杂的网络拓扑，并提供了更好的可扩展性和快速收敛的能力。
4. BGP协议（Border Gateway Protocol）：BGP协议是一种外部网关协议，用于在互联网中选择最佳路由。
BGP协议通过交换路由信息，建立IP网络的图谱，并根据不同的路径属性选择最佳路径。
BGP协议具有高度的可扩展性和强大的安全性，因此在大规模或复杂的企业网络和互联网中得到广泛应用。
5. EIGRP协议（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）：EIGRP协议是一种距离矢量路由协议，是思科公司独有的路由协议。
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RIP UDP
OSPF Raw IP
动态路由协议的基本原理
网络中所有路由器须实现相同的某种路由协议并已经启动该协议 邻居发现
路由器通过发送广播报文或发送给指定的路由器邻居以主动把自己介绍 给网段内的其它路由器。
路由协议与可路由协议
路由协议
路由器用来计算、维护网络路由信息的协议，通常有一定的算法，工作 在传输层或应用层。 常见的路由协议有RIP、OSPF、BGP等
可路由协议
可被路由器转发的协议，工作在网络层。 常见可路由协议有IP、IPX等
动态路由协议在协议栈中的位置 BGP TCP IP 链路层 物理层
协议占用系统开销
协议自身的开销（内存、CPU、网络带宽）最小。
协议自身的安全性
协议自身不易受攻击，有安全机制。
协议适用网络规模
协议可以应用在何种拓扑结构和规模的网络中。
杭州华三通信技术有限公司
路由协议概述
ISSUE 1.0
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概述
路由可以静态配置， 路由可以静态配置，也可以通过路由协议来自动生成 路由协议能够自动发现和计算路由， 路由协议能够自动发现和计算路由，并在拓扑变化时 自动发现和计算路由 自动更新，无需人工维护，适用于复杂的网络 自动更新，无需人工维护，适用于复杂的网络
路由交换
每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻路由器。
路由计算
每台路由器运行某种算法，计算出最终的路由来。
路由维护
路由器之间通过周期性地发送协议报文来维护邻居信息。
IGP与EGP
外部网关协议（EGP）
BGP
AS100 AS200
RTA RTC RTD
RTB
内部网关协议（IGP）
RIP、OSPF、IS-IS
距离矢量协议与链路状态协议
距离矢量路由协议
RIP BGP
链路状态路由协议
OSPF IS-IS
衡量路由协议的主要指标
协议计算的正确性
协议使用的算法能够计算出最优的路由，且正确无自环。
路由收敛速度
当网络的拓扑结构发生变化之后，能够迅速感知并及时更新相应的路由信息。