GBZ 17977-2000 信息技术 系统间远程通信和信息交换 OSI 路由选择框架.pdf

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1、中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 信息技术系统间远程通信和信息交换 路由选择框架 发布 实施 国家质量技术监督局 发布前言 本指 导性技术文件等同采用 信息技术系统间远程通信和信息交换 路由选择框架 本指导性技术文件仅供参考 有关对本指导文件的建议和意见 向国务院标准化行政主管部门反 映 本指导性技术文件提供路由选择协议开发的框架 本指导性技术文件由中华人民共和国信息产业部提出 本指导性技术文件由中国电子技术标准化研究所归口 本指导性技术文件起草单位 中国电子技术标准化研究所 本指导性技术文件主要起草人 罗韧鸿 黄家英前言 国际标准化组织 和 国际电工委员会 是世界性的标准化专门 机构

2、国家 成 员 体 它们都 是 或 的 成 员国 通过国际组织建立的各个技术委员会参与制定针对特定技术范围的国际标 准 和 的各 技术委员会 在共同感兴趣 的 领域内进 行 合作 与 和 有 联系和其他官方和 非官方国际组织 也可参与 国际标准的 制定工作 对于信息技术领域 和 建 立了一个联合 技术委员会 即 技术委员会的主要任 务是制定国际标准 但在例外情况下 技术委员会 可以提出 下列类型之一 的技 术 报告 型 虽然一再努力 但仍不能获得 出版一项国际标准所需 要的支持时 型 所讨论 的项目仍处于 技术发展阶段 型 当 技术委员会所收集到的各类数据与正式 出版为 国际标准的数据不 同 例

3、如 技术发展 水平 时 型和 型 技术 报告在出版后 起 年内应 提交复审 以决定是否将 它们转成 国际标准 型 技术报 告不 是务必要 进行复审 除 非它们提供的 数据已被认 为不再有 效和不再有用 属于 型技术 报告 它是由 信息技术 联合 技术委员会的 系统间远程通信和信息交换 分 技术委员会制定 的 该第 版 取代第 版引言 在 环境 中 任 何端 系统 都存在与其他 通信的 可能性 发生这种 通信的 物理 路 径 或称路径 可以 包括多 个 中间系统 包括多 个 子 网 类型 穿越多 个 独 立 的组织 此外 一次 通信可以与 另一次通信采用不同的路 径 在网络层 中 网络层 的内

4、部组织 标识 路由选择和中继两种功 能 它们 是任何端 系统 通过任意并接 子网和中间系统进行通信 这种能力 的核心 路由选择和中继功 能 的一 部 分是对于一 次给定 的通信 允许多 个 和 找 到两个或 多 个 之 间的 一 条 合 适的路径 中继功能 主要涉及对通 过 中间系统的网络协议 数据单元 的 实际 变换和 操纵 而 路由选择 功能 主要涉及 对通过多个 子网和中间系统的路径 的维护和选择 这些子 网和中间系统 使 能在 端 系统 之 间 平 滑地流动 路由选择有 四 个 重 要方 面 的 内 容 即 和 所要 求 的信息 和 用于收集此信息的技术 和 用 于分发此信息的技术 和

5、 为确定 在 对 之间流动所用路径而对 此信息所执 行的功能 本指导性技术文件 讨论 路由选择的 这四 个方 面的 内容 并描述怎样使 用不 同的协议 来实现 路 由选择功能 除了与路由选择功能密切相关的情况外 本指导性技术文件 没有讨论中 继功能 本指导性技术文件 增加 了使 用组 播子 网互连 路由选择 域 使 用组 播 子网互连 管理域 和使用组 播子 网在 路由选择 域中提供连接 性的选项中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 信息技术系统间远程通信和信息交换 路由选择框架 国家质量技术监督局 批准 实施 范围 本指导性技术文件提供一个 开发路由选择用的 协议及 通过标准化过程 加快路

6、由选择协议的 进展 的框架 本指导性技术文件反映 了 路由选择当前的 状态 但并 不妨碍其未 来的扩充和发 展 引用标准 下列标准所 包 含 的 条文 通 过在本指导性技术文件中引用 而构成为本指导性技术文件的条文 本指 导性技术文件出 版时 所示 版本均为有 效 所有标准 都 会 被 修订 使 用本指导性技术文件的各方应 探 讨 使用 下列标准 最新版本的 可能性 信息技术开 放系统互连 基本参考模 型 第 部 分 基本模 型 信息技术 数据 通信 网络 服务定义 信息 处理系统开 放系统互连网络层 的内部组织 结构 信息技术 数据 通信 数据 终端设备用 包层协议 信息技术系统间远程通信和

7、信息交换 使用 提供 连接方式网 络 服 务 信息技术提供 无 连接方式 网络服务的协议 第 部分 协议 规范 信息 处 理系统系统间远程通信和信息交换 与提供 无连接 方式的网络 服 务协议 联合使用的 端系统到中间系统路由选择交换协议 信息技术系统间远程通信和信息交换 与 联合 使用的 端 系统路由选择信息交换协议 信息技术系统间远程通信和信息交换 与提供无 连接方式网络服务协 议 联合 使用的中间系统 到 中间系统 域内路由选择路由信 息交换协议 信息技术系统间远程通信和信息交换 为支持转发 在中间系统 之 间 域 间路由选择信息的交换协议 因 特 网中 分 配 指 南定义 参考模型定

8、义 本指导性技术文件使 用 中定义的下列 术 语 网络层 网络服务访问点 网络服务 访问点地址 网络实 体 路由选择 网络协议 网络 中继 网络协议 数据单元 系统管理 层管理 网络层体 系结构定义 本指导性技术文件使 用 中 定义的下列 术语 子网 端系统 中间系统 子网 服务 网络层编址 定 义 本指导性技术文件使 用 中 定义的下列 术语 子网地址 子网连接点 路由选择框架定义 下列定义 适用于本指导性技术文件 管 理 域 由单个组织 或 管 理 机构 操 作 的 端系统 中间系统和子网络 所组成的一个集合 构成 管理域 的组 成部件 之间是以 很高 的相互 信任 度 进行 互操 作 但

9、与其他管 理域是 以相互不可 信 的 方式互操作 注 术语 管 理域 并不 要与 定义 的 主管部门 有 任 何 特 殊的关系 主管部门 事 实 上 可以 操 作 管 理域 而从 路由选择框架的 观点 来看 它与 由任 何组织所 操作 的管 理域 没 有什么 不同 路由选择 域 按照同样 的路由选择 规程操作并 且完全包含 在单个的管 理域中的一 组端系统和中间系统 此概念的准 确 形 式定 义见 公共域 一个管理 域 它不是较高级域的成 员 公共域是路由选择分层 结 构 中 最高 层 在 公 共 域之 上没有单个 的域 在这种意义上 路由选择 分层 事 实上是多层次 的 公 共 域是 每 一

10、 层 的最高元素 如果有多 个公共域 它们 将 作为对等 进 行 合作 以便能选 定到达 中任何 的路由 跳 穿越单个 子网 黑洞由于路由选择规程的 崩溃 恶意或 缺乏信息 中间系统丢弃 或 拒绝转 发指向它的所有通信业务 量 的 一种 情 形 当 预 定 的通信业务量 接收者不适 用时 在一个 无连接子网 上也可形成 黑洞 子网地 址解析实体 子网上可 用的一个网络层实体 它 起到该子网 的路由选择信息的仓库 或源的作用 组播子 网 由一个源 发送的单个数据单元被多 个目的地接 收 的子网 组播通信 使 用组播 子网进行数据 传输 缩略语 边界中间系统 端系统 中间系统 局 域网 网络协议数

11、据 单 元 网络服务 访问点 开放系统互连环境 协议 数据单元 服务质量 子网 子网地址解析 实 体 子 网连接 点 广 域网 路由选择概念 路由选择的 功 能 分 解 路由选择 能分解成四个不 同的但互相 有关的方 面 划分的 目的是 从概念上明确路由选择的功 能 通过 将路由选择 细化为各个 组成部件来 简化路由选择协议的设计 通 过允许每一方 面有一定的 自由度使路由选择功能 灵活 实用 下面各条描述这四个方 面 图 说 明 路由选择 四 个方面 的关系 路由选择信息库 路由选择信息库包括 特定 或 进行路由选择所 需的完整信息 这些信息 可能包括 下一 跳路由选择 表 这些表把 目 的

12、 地 与可能 用来将 转 发到 更接 近其目 的地的 潜 在 的下一子网 跳 例如本地 和远程 关联起来 相邻 和 表 这些 表使一个 或 能确定本地 拓朴结构 测得 的数据链路 或子网路径 的 特征 这些 测量使路由选择功能能 适应 的变化 网络 图 这些图 是全球网络 中某一部分 的完整拓朴 结构图 通 过采用多种 路由选择度量 准 则 中任 何 一 种 这些 图 能 用 来计 算 到 达 目的 地 的 最 短路 径 信息收集 和 通过 从 本 地环境 和 其他系统 收集信息 来建立各自 的路由选择信息 库 信息 源的 某些例 子 有 测 量协议 来自 系统管理的 策略 目录查 找功能 路

13、由选择协议 信息 收集功能示 于图 中标记 为 更新 接收 的方框 图 路由选择 功 能 的 分解 信息分 发 系统可以 通过信息分 发向其他系统通告其本 地路由选择信息库中有关的信息 信息分发技术的例 子 包括 路由选择协议和通 过管理信息 库的交互 信息分发功 能示于图 中标记为 更新发送 的 方框 路由计 算和维护 这些是 和 为了完 成路由选择 而根据路由选择信息库 执行的内部 功能 该 类别的主要 功能是 生 成转 发信息库 它用来实际中 继 此功能示于 图 中标记 为 决策 的 方框 内部功能的 其他例 子 包括 诸如老 化旧的路由选择信息库 中记录项的 计时功能 以及下面描述 的

14、 功 能 和 功 能 和 功 能 和 是 每个 和 为 选择路由所需要的 两项功能 的输入为 被叫或目的 地 地址 主叫或源 地 址 源路由 任 选的 源路由是标识网络 中继系统的 网络实体标 题或网络实 体标题前缀 的序列 例 如 中的源路由选择 功 能 在完 整 的 源 路由中 序列 中的下一个 网络实体标 题是 的 输 出 在部分源路由中 序列 中的下一个 网络实体标 题或网络实 体标题前缀 用于确定网络 中 继 系统的 网络 实 体标题 它用 来到达源路由所标识的 网络中继 服务 质量 参数 任 选的 转发信息库 对于每个 被选路由的 确定 到目的地 或其他 的路径上网络 中 继 系统

15、的 网络实体 标题 在到 达目的地不需 要中继功 能的情况下 目的 地网络实 体的标 题 该 标题 可以与目 的地 地 址相同 的输入是 所确定的 网络中继或目 的 地端系统的网络实 体标题转发信息 库 该功能在 之后执 行 它确定使 用哪个子网连接点 及何 时向 网络 中继 或目 的地网络实 体 发 送一个 该功能所产 生的信息有 所选 的标 识 作为与此 相关的子 网 服 务提供 者 的 输 入的参数值 路由选择 与 管 理的关系 在执行 参考模型 赋予的任务 时 网络层操 作需要关 于 的位 置 和通 过适 用子 网的路由的 共享知识 如 图 和图 所示 路由选择功 能通过存储在和 检索

16、自管理信息库 图中标为 本地信息 库 的方 框 与 管 理相 交叉 通过与 网络层实 体的交 互或与系统管 理 图 中标 为 管 理应 用 的方 框 的 交 互 将路由选择信息放到 管理信息库 中 希望通过 路由选择协议 自动 收集 和 分发路由选择信息 这些 协议 可以 位于 网络层 层 管理 或 应 用层 系统管 理 使用 网络层 路由选择信息交换协议 尤 其 具有 以下优点 它 将路由选择信息的产生 交换和同步化限制在网络层内 这使路由选择保持为 闭合的系 统 避免了跨 层协调的复 杂问题 它允许 有 效 直 接使 用 可 用的子 网 能力 诸如固有的组 播 图 说 明怎样使用层 管理协

17、议交换路由选择信息 使用 应用层路由选择信息交换协议 尤 其具有 以下 优 点 上 下文协商和在可 靠 的 端 到端 运 输服务 上建立管理 联系是可能 的 图 说明 如何使用系统管理协议交换路由选择信息 通常对 环境 下全 球路由选择 问题 的完 整和 实 际的 解决 方案 可能 要 求使 用各 种技术的组 合 包 括网络层管理 协议和系统管 理 协议 图 使 用网络层协议的路由选择交换图 使用系统管 理的路由选择交换 路由选择环境 路由选择 应能在各种环境 下 有 效地操 作 但当 将这些环境 放在一起考 虑时 会产 生任 何路由选 择方 案 都 难以 满足 的许多目 标 本章讨论为 路由

18、选择所 设想 的一 些环境 并从 路由选择的 观点 指 出 它们的一些 显著特征 的互连 多个 可以 通过互 工作单 元在本 地连接 或 经过点 到点子网 组播子 网 专有租用线路网或公 用数据网进行远 距离连接 在所有的 情形下都需 要路由选择 功能以 确 定满足 连接 性和 或 要求 的 通 过 的路 径 这些 路由选择功 能的复杂程 度是任意的 它取决于是 否穿过组织 边界 对最 佳路径 的要 求 失 效 恢复 的要求等 此外 互连 的路由选择 功 能需要考 虑 两种环境 之 间 传输 带宽的 巨大差异 公用网 专有网互连 许多组织 已在运行专 有数据网 为了与其他 组织通信 这些 专

19、有 网 可以 使 用 公 用网 设 施 进 行互连 路由选择 功能应在专 有和 公用 域范围都能 高效 的进 行路由选择 同时 提供 分别管 理这些 域所必需 的组 织隔离 此外 公用域中的路由选择方 法 度量准 则和策略可以与专有域 有很大的不 同 路由选择 功 能 应能 够 成 功地 处理跨越这 类边界的有 限控制和数据 流 量 企 业 网 和校 园 网 在 诸 如 大学 公 司总部 政府部门和研究机构 的企业和校 园环境中 网络 应 用 增 长迅速 这些环境以 大 量系统 有时数以千计 使用各种各 样的拓朴进 行连接为特 征 在这些环境中 网络 配置不断在 改变 对系统安装和 操作往往进

20、 行最小的中 央控制 用 于这种环境 的路由选择 方案对无法 预期的配置更 改 需 很坚 固 并 能 适应 网络使用 应用和通信业务量模 式的变化 且无 需 中 央 管理功能的过 多干预 多供应商 子网 网络从来 就是一个多 供应商的环境 使 用 者从单 个供应商处获得整个子 网 或 的情况 十 分少见 因为 系统都是在不 同的时间 为不同的应 用而购买的 但是在很 多情况下 由于缺乏路由选择标准 专 有 网 有 时也 包括 公用 网 的 操作 人员 被迫 由单个 来源 获得 所有 这种 情况 限制了各个组织 建造 性 价比很高 的 网络的 能力 并且对 其网络与其他 组织的网络 进 行 互连

21、 的方式带来 了严重的局 限 就 像 其他 标准 使购 自多 个供 应 商的系统 能够 互操 作一 样 有 效的路由选择标准 集将使 建造 实际可 行 的 多供应商子 网成为可能 路由选择的目标 第 章 为 路由选择所 确定的 环境给任 何 路由选择方 案都带 来了一 些实现 起来有一定 困 难 的目标 以下各条讨论 这些目标 多子网类型 本指导性技术文件的框架内所定 义的路由选择 功 能应被 设计成不用考 虑 任 何 特定 的 底 层 技术 或 传 输媒 体 而操作 从而不必依赖 任 何 特定于 技术的服 务而正确操 作 这些功 能还应设计 成不论构成 全球路 由选择域的 和 在地理上如 何

22、分布都能正 确地操作 即它们是与 拓朴结构无 关的 数量甚大 的 和 用以传送 端系统数据 的全球 包括 数量 甚大 的 这些 在最 常见的 情况下 可以 通 过 由 拼接 的中间系统 构成的路 径逻辑地进 行互连 中间系统的总 数量比 或端系统 的数 量小 一到两个数 量级 但也 十分庞大 所采用的任 何路由选择 方案都应能 适应任意的 规模 端系统 应简单化 端系统的 数目大大超 过中间系统所导致的一个 结果是希望 即 使 以 使得 更 加复 杂为 代 价 也 要使 尽 量简单 中间系统通常都专 门用于路由选择和中继 也是使得这种 做 法 能 够成立的原因 另一方 面 端系统把路由选择作为

23、一个 使 其能够 完成运行应 用这一实际工 作 所 需 的开 销 功 能 来执 行 多 个 组织 在 环境 中 存 在 多个 组织将要 求 路由选择具有 以下的属性 控制的 分布 全球路由选择必然要 求能在对多 个组织进行 分布式控制 的情况下正 确地运行 另 外 在单个 组织内 也可以因为效 率 经济性和性 能 等 原 因而分布路由选择的控制 信任 防火墙和安 全 在 之间交换路由选择信息可产生 下列效果 使一个 能 对由另一个 作出的路由选择决策 产生影响 和 向一个 提供有关另一个 的信息 特别要关 注的是 在不同管 理域的 之间交换的不良 路由选择信息的影响 和 专有 私用或秘密 信息

24、通过多 个管理域的 显式或隐式 交换 跨越多 个 管理 边界的路由选择信息的交换 应使该 信息的 作用 最大化 而使该 信息的 潜在的有 害影 响最 小 化 路由选择有害影响 的 例 子有路由选择环 路和 黑洞 二者都能 严重损害网络 性 能 不正 确 的 路由选择及非 法的路由选择 尤 其 是 涉及 国界的 另外 在提供 最 大 的路由选择功能 的同时 交换的路 由选择信息应 提供最少的 辅助信息 有关一个管 理域内部的 辅助信息的 例子包括 拓朴 结构信息 大小 活动 级别 可靠 性 服务 质量和 或服 务类型 和 费率 结构 操作管理 域的组织应能 控 制在其 管理域之外 的信息的泄露

25、也 就 是 说 它们应能 控制进入或 离开其管 理边界的信息的数量和 种类 同时仍然 提供和接 收某种最小 的全球路由选择能力 在建立管 理边界及跨 越这些边界交换路由选择信息时 可能 要 求 对 网络实体进行 严格的鉴别 对网 络实体 的鉴 别 是防止 属于一个 管理域 的 故意 声称是 属于 另一个 可能 是本 地 的 管 理域 的不 同的 所必 需 的 没有 鉴 别 管 理域 容 易遭受 各种外部攻击 包括对 大量系统的 服务的拒绝 路由选择 域 路由选择 功能应设计 成能跨越多 个路由选择 域 而操 作 路由选择 域的 详细 内容 见 一个 给 定 的路由选择 域可以在其内 部利 用非

26、标准的路由选择功 能和协议 同时在外 部 支持 标准的路由选择 功 能 和协议 在这 个意义上来 说 这些路由选择域可以 是 专 有的 但是 一个 路由选择域也可以在内 部和外 部 都支持标准的路由选择 功能和协议 路由选择功 能应能适应 包括这两类 路由选择域 的网络拓朴 结构 性能 性能是用 各参与系统所见到的网络 服 务的效 率和坚固性 来表征的 重要的是这些 系统应避免 引 入过 多 的 额 外 控 制 通信业务量 和 将通信业务量集 中在少量的路 径 上 而 其他 的路径相 对空闭 由 此造成不必 要的拥塞 访问 只受 所连接的 的带宽 的 限制 在 提供 合 理 的访问这 个意义上

27、 期 望 路由选择对 于 所有参与的网络实体是公 平的 应采取 一些步骤以 避免服务拒绝 并 便 于对所有系统提供合理的 吞吐量 和 响应时间 良好的性 能 还 要 求网络实体中 具有动态自 适应能力 能 对不同类型 的失效作出 响应 路由 选择 方 案 应能 恰当地适应 拓朴结构 包括 划 区 的变 化 现 有的网络层协议 为 路由选择所采用的 任 何 方 案都不应过多 影响现有的 网络层协议 比较理 想的路由选择 方 案 不会要求对当 前的网络层 协议标准作任 何 修 改 也不需要重新 实现这些标准 以 适 应 路由选择功能 通信类型 独立性 路由选择 规程应既能 适应连接方式 通信 也能

28、 适应无连接 方式通信 但对于这两种 类型的路由选择 规 程可能不 同 例如 与整个网络层连接相比 对于几个无 连接方式 来说 路由选择环路比 较易于 容 忍一些 利用 其中任一种 通信形式的 特点可以进 行优化 但 这种优化可能以牺牲通信 类型独立 性为代 价 弹性 对于物理 或逻辑连接 性失效 路由选择规程应能 通 过 绕 过那 些 失 效找 到路由而对 其作出响应 在从 连接 性 失 效 中快 速 和有效地 恢 复与路由选择的开 销和复杂度 之间必须作 出某种折衷 导致划区 的连接 性 失效比未导 致划区的失 效更难恢复 路由选择 规程诊断 路由选择 规程应是可 诊断的 这种 诊断包括了

29、 从解决路由选择规程中导 致 其 失 效的 严 重 问 题 到为 一个特殊环境 优化路由选择 规 程 建 立可 诊 断 的路由选择规程 可能牵涉到 避免使用某 种算法 在 协议中 增加 差 错 和 探测 保 持 系统中的跟踪 和差错状态 全球 路由选择的结构 路由选择的 类 环境下路由选择体系结 构框架是遵循 下 面两项 基本原则发 展起来的 关 于收集 配 置信息和 分发 配 置信息 重 定 向信息的 和 之间通信的路由选择 问 题 在很 大 程 度上与关于 连接多个子 网的中间系统 之 间通信的 问 题 是 可以 分 开的 在连接多个 子网的中间系统间建立 通信提出了 技术和管理两 方 面

30、 的 挑战 技术 方 面涉及 到建立 全 球连接性和 执行全球路由选择功能 而管理方面涉及对通信 方式的控制 由不同的管 理 机构所管 理 的 系统组被允许 按这种方式进 行通信这两项原 则导致将全 球路由选择框架分解为 三类 图 说明这三类 路由选择 图 路由选择的种类 第一项原 则确定本 地 操 作与 全球 操作之 间的 初始 差别 明确这种 差别 在技术 上 有很 多好 处 包括 专 门处 理 与 之 间通信的协议 能设计成 把更难 更复 杂的 规程放 在 中 从而使端 系统尽 可能简单 可使专门的 协议 与各 之间使 用的路由选择 规 程 相 对独 立 这使得 必要时可以 使用一 个以

31、 上 的 协议 而不增加端 系统的负担 通 常连接端系统 到 中间系统的 拓朴 结构与 用来连接 各 端 系统 如 的 拓朴结构相 比种 类 更 丰富 连接程度 更高 通过 利用 此差异 并为 这两 类拓朴 结 构单 独设计 一种 路由选择 规程 和 的 操 作都能 增强 连接 中间系统的 拓朴结构可以支持组播 通信 在路由选择规程 设计中通过 利用组播通信 能力 可以 增 强 的 操作 第 二 项 原则 确 定在单 个 可能 是复合 组织 管 理域内 范围内 的 间 操作与 跨越 一个或多 个 有 效管理边界 管理域间 的 操作之 间的进一步差异 路由选择 如 果 在 端 系统 与 中间系统

32、 之间建立连接 性和可达性不 是子网服务提供 者 固 有的 服务的 话 操作 协议可以建 立这种连接 性和可达性 协议的操 作确保 每个端 系统至 少知道 在该 所连的 每个子网上的一个直接可到达的 而每 个 知 道 在该 所 连 的每 个 子 网 上的 每 一个端 系统 图 中 路由选择协议用虚点曲线表示 它将每个 与该本地子网 上至少一个 关联起 来 路由选择 域中包含的子 网 路 径 用实 直线表示 这些子网 路径可以支持 点 到 点 通信和 或组播 通信 是一个 设计用来与 紧密 联合在一起 使用的 协议 它大量 使用基 于 的组 播通信来收集 和分发路由选择信息 在 上运行 时 并不

33、 排斥使 用 是 一个设计 用来与 密切联合在一 起使 用的 协议 它 使用子 网 地 址解析实体 这个实体从 处收集配置信息 并将配置信息和 重定向信息 分发到 和 为了转发 的 不排斥使 用 获得子网连接 点 对路由选择协议的上 述特征可进一 步 提 炼 以确 定 所 执行的中 继功 能与 所执 行的可 达 信息的收集和 分发之间的界 限 划 分 如果 在 某 些 情况下希望将这些功能组 合在单个开 放系统之中 就不 一定 要 求 都 这样 区 分 路由选择 域 全 球 必 然 由 多个 管 理 职责 域和多个路由选择 职责 域所组 成 一个管 理域 完全 围住 一个或 多 个 路由选择域

34、 一个路由选择域是由 公共的路由选择规程接 合在一起的 和 的集合 也 就是说 它们 使用同一组路由选择度量 准 则 它们 使用兼容的 度量测量技术 它们 使用同一种 信息分发协议 及 它们 使用同一种 路径计算算法 路由选择域的形 式定义 路由选择 域 可形 式 地定 义 为对 偶 其 中 是 域 中 和 的 集合 是 公 共路由选择规 程 定 义 认 为 域 中每 个 能 确定 给 定 的 在 中是 否可到 达 如 果是的话 那么 路由选择 规程就 能 得 出到达该 的一 条路径 域 中的 一个 有 办法确定另 一个相邻的 是否加入 到这个 中 一个 可以 加入一个以 上的路由选择 域 在

35、 这种 情况下 该 将完全 但是独立地加 入 到 每 个域 的路由选择 规 程中 来自一个域 的路由选择信息不能以任 何 方式被另 一个域的路由选择规 程利用当一个 加入到 和 两个域并且 收到来自某 个 的 时 这 个 就必须确 定在哪 个域 中选择该 的路由 路由选择域的层次 结 构 有 许多理 由可以解释 以分层的形 式组织一个 路由选择域或一个域集合 是 十 分 有用的 随着 路由选 择 域中 和 的 数量 不断 增加 对执行路由选择 功能 所需的所有信息 加以保 存并 进行 处理 会变得 更 加 困难 典型 地 路由选择信息库的大 小 路由选择 更 改 信息的交换和路由的计算所 消耗

36、的资源 可能比 分 配给域中路由 判 定 的要 多 为了减少 与路由判定 有关的开销 将路由选择 域分成更小 的路由选择子 域 通 常 是有用的 每 个路由 选择子 域都 保存了 关于其 自己 的内 部组 成的 详细 的路由选择信息 还保 存使 其能到 达 其他 路由选择子 域的路由选择信息 由于这些 其他的路由选择子域 本身也保存 关于各自内 部组成的详 细路由选择信息 因 此就不需要 在所有路由选择子域中 保存关于该 路由选择域 的详细路由选择信息 这项技术的 最 大 好 处是 由 给 定 路由选择子域 中一个网络实 体 所 保 存的 路由选择信息库中 项的数 目可 减至路由选择子域中 实

37、体数加上 该路由选择 域中其他路由选择子域 的数目 对路由选择信息 库 的 这一 缩减 将导 致 路由选择 更改 信息交换的 成比 例缩减 反过来 又减 小了 由于 路由选择域 中路由计 算所 施加 的 负担 需要时 为了进一步的缩减 可以递 归地对路由选择域进行 层次分解 管理域内 路由选择 管理域内 路由选择涉及 全 部由单 个 可能是综 合的 管理 机构管理和 控制的中间系统间的通信 管 理域 控 制如何将 中间系统组 成 路由选择 域 和子 网地址的 分配 控制 确定和恢复各项 操作 费 用的 方式以及管理 信息流向的 策略 在管理 域内 负责 每个路由选择 域 的组织 可在该域内 建

38、立任意数目 的 按 层次 结 构 组织的子域 域内 路由选择 中 定义了两级 子域 称作 区域 的第 级子域包括 一 组 和 其 中的 保 存用于在该 区域中所有 之 间进行路由选择的详细 信息 当一个路由选择域包括两个或更多区域时 对来 自每个区域的 配置一个 子集以形成第 级子 域 这些第 级 保持各区 域间路由选择所需的信息 当一个 包括 一个以上的路由选择域时 第 级 也 执行 在 这些路由选择域之 间为通信业务 量 选择路由所需的功 能 图 中示出两种 类型的域内 路由选择 第一类 是 在一个 区域边 界内的路由选择 它对 应于域 内 第 级路由选择 见 第二类是同 一 路由选择 域

39、内不同 区域之 间的路由选择 用 两个 区域之 间的实曲 线表示 它 对应于域内 第 级路由选择 见 注意 并不要 求 在单 个管 理域内 有一个以 上的路由选择 域 如图 右 下方 的域所 示 事实 上 它们 的 数量 可以是 相等 的 图 中 包含 在 区域 边界和路由选择 域内 的子 网路 径 用实 直线表 示 为了 便于 说 明 既 执行 域内 路由选择 又执行域间路由选择 见 和 的中间系统标记为 包含在 区 域边界和路由选择域内 的子网路径 可以支持点 到点通信和 或组播通信 域间路由选择 在图 中 单个管理域内 的路由选择 域之间的路由选择用 两个路由选择 域之间的 粗的虚曲线表

40、 示 它对 应于域间路由选择 见 路由选择 域之间的子 网路径用实 直线表示 路由选择 域之间的子 网路径可以支持点到点 通信和 或组 播通信 管理域 间路由选择 管理 域之间的路由选择 涉及 在 要求 不同组织间 进行正式 有效 合作的 级别上 对中间系统间的信息 交换的管理和 控制 在这 一环境下所关 心 的 问 题大 多 都 是管 理方面的 安 全 访问控 制 国家法规 跨边 界 数据流动的 法律和政治 方面的问题 等 用来完 成实际的路由选择功能 的技术可与 管理域内使 用的技 术 相同 事实上 可以使用同 一协议 但在 管 理 域之 间交换路由选择信息时 应用这两 类技术的上 下文根

41、本 不同 域间路由选择 图 中 管 理 域之 间的路由选择用两个管理 域间的粗的虚曲 线表示 它 对应于域间路由选择 见 两 个 管 理 域之间的子 网 路 径 用实 直线表示 管理域之 间的子网路 径可以支持 点到点通信和 或 组 播 通信 网络地址 和路由选择 之间的关系 中采用的系统的网络层地 址 由 规 定 为了导出供 用的路由 路由选择 在 路 由选择表中以 这些网络层地 址 为 值 或索 引 从 路由选择的 观点 来看 重要的是 这些 表的 大小 达到 最小化 路由选择所用的 处 理时 间 也最 小 化 并 且允许尽可能 灵 活 地 调度 各 系统 此处灵活的意 味着调度 系统不用

42、 过 多 考虑系统的网络地 址是什 么 这一点可 通过几种办 法来实现 最重 要的事实是路由选择分层 未 组织 见 作为 补充 在每一 路由选择分层 级 别 上 与 该 级 相 关的路由选择协议可以建 立在这一级 被调度 的系统的网络地 址 或 所要遵循的指 南 和 或 规则 这些 规 则通 常 将包括例外 措 施 即地 址 或 不 满足这些规则的系统 仍将能够在这一级加 入到 路由选择中 有时 候 不遵守所建议规则的系统将取得非 最 佳 的路由选择 或 影响其他系统 或 中间系统的存 储 器使用 在 某些情况下 如果规则得不到满足 路由选择协议 就 不 会 正确地操作 路由选择管理 机构 即

43、负责 调度 系统的人 组织 应在任一级 路由选择 层次上 确保诸 如本指导性技 术文件和路由选择协议规 范中的各项 指南得到遵循 各项规则 得到满足 因为做不到 这一点可能 导致较 差 的性能 甚至 造成丧失连接 性 路由选择协议可能 发 现 某 种错误调度而没 有 察觉另 外一些 因特网中 地址分配 指南 还提供 了更进一步 的指南 路由选择 规程 可以对 中给出的不 同种类的路由选择采用 不同的路由选择规程 其理由有多种 在 单个 子 网 中 希望 通 过 将 路由选择功能 卸到中间系统 上 以 简 化端 系统的操 作 其原因 为 端系统 数目可能大大 多 于 中间系统 中间系统本质上能

44、用于路由选择和中继功 能 与中间系统 相比 端系统 连 到多 个 子网 的 可能 性要少 一些 因 此要作 的路由选择也要 少一 些 在一个 管 理 域内 单个组织可以 从 一个高级 动态的路由选择方 案中获得很 大的好处 这种方 案 以可以接受 的开销产生 最佳路由 这些 组织有可能 希望在其域内对非标准的路由选择 规 程 进 行试验 同 时通过标准的路由选择 规程仍然与 全球 连接 在管 理域之间 需 要保持 伸手 可 及 的关系 将 限 制可 用路由选择信息的类型 和详细程度 还可 能需 要 鉴 别 和传 播 路由选择信息的更 严格的规程 为了分析 各种路由选择 规 程的强弱 性 拥 有

45、 能用 来 对 各 种技术进行挑 选的分类方 法将十分有用 路 由选择 算法 可以按照 它们如 何完 成 条所 定义 的路由选择的 四方 面内 容 以及 哪些类型 的信息 被用 来选择路由来 进行分类 以下各条 提供路由选择 规 程的一个 分 类方法 对每类路由选择规程 都给出其对 全球网络中 诸如下 面 所列的各种 各样动态变 化的反应能力 的 一 种 指示 由 于 系统和子 网 路 径 的不 断改变所 造成的拓朴 结构的变化 配置的变化 如系统 子 网的增加或 减少 网络中通信业务量模 式的变化 以 及在某 些子网上或 使用某些路 径时可获得 的服务质量 的变化 除了介绍 每种技术的 各条

46、外 表 还按照 条规定的路由选择的四 个方面的内 容 对每种 技术的 操 作特性进行 汇总 静态路由选择 在静态路由选择中 系统 了 解 的所有路由选择信息都由系统管理载入 到路由选择信息库中 这些信 息 都 是 预 先计 算的 因为 只有实 际要 使用的路 径才成为可 用的 并非 所有 可能 的路径 都成为可 用的 本质上 静态 路由选择 以脱 机方式 执行图 中的 决策 功 能 并使 用系统管 理协议将 产生的路由选择 表传 给每 个 系统 静态 路由选择的优 点是允许执行 极为复 杂的脱机优化 算法 因为路由计算不需要在 正被中 继时 实 时 地 进行 其 缺点 是由于网络实 体 本 身

47、 不进 行信息收集 和 分 发 因而 不能 引 导 提供者 此 外 由于所有的路 径 都 是 预先 计 算 的 静 态 路由选择 不能以自 适应的方式 对配置 拓朴 结构 通信业务量 模 式或 的变化作 出适当的反 应 准静态 路由选择 准静态路由选择类似 于静态路由选择 因为各 路径都是脱 机计算的 并且是通过 系统管理载 入到路 由选择信息库 中 准静态路由选择允许存 储 可 替 换的路径 而 不为每个路由选择度量 准则存储单 个高度 优 化的路径 这样如果最 佳路径不可 用的话 通过 允许转发功 能选择一条 备用路径 就减弱了失 效所产 生 的影响 准静态路由选择与静 态路由选择 具有相

48、似的 优点和缺点 但它能以 受限的方式 适应拓朴结 构的变 化 所需的代价 是增加存放 有关备用路 径的信息的 数量 准静 态路由选择 不能适应配 置 通信业务 量模 式或 的 变 化 集 中 式路由选择 在集 中式路由选择中 网络实 体向 其 路由选择 域中的 一个集 中式 设 施报告关 于其本 地环境的信息 支持 的 出现 的 操 作的 每 一引出路径 的路由选择 度量准则等 集中式设 施把这 些 信息积累起 来并定期 或当 某 个 事 件发 生 时 计算 路由 然后 将这种信息发送给其 路由选择域 中的每 个 系统 这些 系统 此后 将使 用此信息 转发 完 整的路由选择信息 库一般 只

49、存 在于 执行 决策功 能 的 集中式设施 上 然后所产 生 的 转 发信息库相关 内容被返回 到每个网络实 体以供转 发功能使用 考察 集中式 路由选择 规程的 操 作的 一种 办法 是将 其 模拟 成目 录服务 其信息 收集功 能类似于目 录 服 务的更新功 能 而信息分 发功能类似 于目录服务的 查 询 功 能 目 录 本 身驻留在集中 式设施上 集中式路由选择的一项 主要优点 是一台功能 强大的计算 机能用于确 定最佳路由 通过采用 冗余和 其他 技术能使这 一 中 央 设施 对 于 单 点的 失 效 是 可恢 复 的 集中 式 路由选择 还 能 对 动态变化相对 较为敏 感 因为它在

50、路由选择的信息 收集和信息 分 发 上 使用 实 时 技术 集中式路由选择有两 个显著的缺 陷 首先 必 须找到一种 办法将路由选择信息送 往集中式设 施和从 集 中式设施取 出路由选择信息 因为集 中式设施计 算出来的路由 不能可靠 地用于这一 用途 通常 使用静 态 或 准静 态技术 这限 制了 对失 效 在 通向 或来自 集中 式设 施的路 径 上的 失效 处理起 来很困难 作 出反 应的 能力 其 次 向集中式 设施或来自 它的信息的 传播所固有的 延迟可能 相当大 可能 导 致 计 算的路由 与 实际使用的路由之间的 永久性失步 集中式方 案 在 理 论上 能 适 应 拓朴 结 构