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解決網(wǎng)絡路由難題，了解linux動態(tài)路由
隨著信息技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡技術也得到了迅猛的發(fā)展。網(wǎng)絡路由作為網(wǎng)絡通信中至關重要的一環(huán)，越來越得到了廣泛的關注。但是在實際應用中，很多企業(yè)和個人在網(wǎng)絡路由設置方面仍然存在許多難題。這些問題，可能包括路由規(guī)劃、路由拓撲結構、路由器選購等方面。為了解決這些問題，本文將介紹linux動態(tài)路由技術，并闡述其在網(wǎng)絡路由設置方面的應用。
一、網(wǎng)絡路由概述
網(wǎng)絡路由是指在計算機網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)包從源頭地址傳輸?shù)侥繕说刂返倪^程。在此過程中，網(wǎng)絡路由器扮演著至關重要的角色。路由器的主要任務就是根據(jù)網(wǎng)絡中設定的路由協(xié)議（如RIP、OSPF等），將數(shù)據(jù)包從源頭地址傳輸?shù)侥繕说刂贰?/p>
由于網(wǎng)絡的復雜度和規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡路由設置也愈加復雜。各種路由協(xié)議、路由拓撲結構的選擇，影響了網(wǎng)絡路由的穩(wěn)定性和性能。因此，網(wǎng)絡路由的設置必須精心設計，并采用先進的路由技術。
二、Linux動態(tài)路由技術
Linux是一種”自由軟件”，在全球擁有龐大的用戶群體。除了Linux操作系統(tǒng)，Linux也被廣泛應用于服務器、路由器和網(wǎng)絡等領域。目前，Linux操作系統(tǒng)和許多開放源碼的工具包和協(xié)議等，都具有發(fā)展成為網(wǎng)絡路由器的潛力。借助Linux動態(tài)路由技術，可以實現(xiàn)強大的網(wǎng)絡路由功能。
在Linux系統(tǒng)中，有兩種路由：靜態(tài)路由和動態(tài)路由。靜態(tài)路由是手動設置路由功能，需要人工維護路由表。動態(tài)路由可以自動更新路由表，選擇最短的路由，以保證數(shù)據(jù)盡快地到達目的地。
在Linux系統(tǒng)中，一般采用以下路由協(xié)議：RIP、OSPF和BGP等。其中，RIP協(xié)議在小型網(wǎng)絡中應用較多，OSPF協(xié)議在中型網(wǎng)絡中應用較多，而BGP協(xié)議則在大型網(wǎng)絡中應用廣泛。
三、Linux動態(tài)路由技術的優(yōu)勢
與其他路由器相比，Linux動態(tài)路由具有以下優(yōu)勢：
1. 開放源碼：Linux動態(tài)路由軟件是開放源碼的，可以自由下載并使用。相比其他路由器，它的使用成本更低。
2. 高可靠性：Linux系統(tǒng)本身就具有良好的穩(wěn)定性，其路由器功能也在逐漸增強。同時，開放源碼也使得開源社區(qū)中的工程師可以自由地添加新功能、改進代碼，保證了路由器的穩(wěn)定性和可靠性。
3. 靈活的配置：Linux動態(tài)路由可以自由地進行配置，用戶可以根據(jù)自己的需求靈活設置路由表，以適應不同的網(wǎng)絡規(guī)模和拓撲結構。
4. 自適應網(wǎng)絡環(huán)境：Linux路由器對網(wǎng)絡環(huán)境的變化具有自適應能力，可以根據(jù)網(wǎng)絡拓撲變化、網(wǎng)絡帶寬變化、網(wǎng)絡故障等情況自動更新路由表，以保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定和高效運行。
四、實踐應用
借助Linux動態(tài)路由技術，用戶可以搭建一套完整的網(wǎng)絡路由系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的高效共享。如何實現(xiàn)Linux動態(tài)路由？下面介紹一個簡單易用的實踐步驟：
1. 安裝Linux操作系統(tǒng)。根據(jù)實際需求選擇Linux操作系統(tǒng)，并安裝好必要的軟件包。
2. 安裝路由協(xié)議。根據(jù)需要選擇RIP、OSPF或BGP等路由協(xié)議，并安裝相應的軟件包。
3. 配置路由器。根據(jù)實際需求，設置相應的路由器配置文件?？梢栽O置主機名、IP地址、默認路由表等。
4. 設置路由協(xié)議。根據(jù)選擇的路由協(xié)議，進一步配置路由協(xié)議的參數(shù)和選項。
5. 測試路由器。設置完路由器后，可以通過ping命令或tracert命令測試路由器的可用性和性能。測試的目的是為了保證路由器的正常工作。
五、
網(wǎng)絡路由是網(wǎng)絡通信中不可或缺的一環(huán)。在實際應用中，很多企業(yè)和個人在網(wǎng)絡路由設置方面仍然存在許多難題。Linux動態(tài)路由技術是一種先進的網(wǎng)絡路由技術，可以解決這些難題。它具有開放源碼、高可靠性、靈活的配置和自適應網(wǎng)絡環(huán)境等優(yōu)勢。通過實踐應用，可以借助Linux動態(tài)路由，搭建一套高效的網(wǎng)絡路由系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)路資源的高效共享。
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路由協(xié)議的介紹 我們這里介紹一下RIP協(xié)議。 RIP是Routing Information Protocol的縮寫，直接翻譯就是”路由信息協(xié)議”。 RIP計算路由時使用了”距離向量（distance vector）”算法，因此，它也被稱作”距離向量尋路協(xié)議（distance vector routing protocol）。 RIP的特點是路由器間定時地交換網(wǎng)絡的整體知識，并且只和相鄰路由器交換這種知識。換句話說，路由器只和相鄰路由器共享網(wǎng)絡信息。路由器一旦從相鄰路由器獲取了新的知識，就將其追加到自己的數(shù)據(jù)庫中，并將該信息傳遞給所有的相鄰的路由器。相鄰路由器做同樣的操作，經(jīng)過若干次傳遞，使自治系統(tǒng)內的所有路由器都能獲得完整的路由信息。 RIP報文用UDP數(shù)據(jù)報來傳送。為了區(qū)別于其他的UDP應用，規(guī)定RIPng的公認專用UDP端口號為521。主動尋路更新報文的源/目的的端口都是RIPng端口，應答的更新報文送往發(fā)起請求的端口。應當注意，IPv4中RIP使用的端口號是520，與RIPng的有所不同。 定時器愛RIP中有著比較重要的作用。在RIP中為支持尋路操作使用了三個不同的定時器。 之一個是啟動定時進行RIP更新操作的定時器。此定時器通常設置成30秒。在RIP標準中對其進一步加以限制，它要求路由器對更新報文的發(fā)送間隔采用隨機數(shù)，將RIP更新報文的間隔選取在25秒到35秒之間。其目的是為了避免網(wǎng)絡上所有的路由器以相同的定時發(fā)送更新報文，大量的業(yè)務量壓迫網(wǎng)絡造成沖突。利用隨機間隔可均衡業(yè)務量，從而減少路由器的沖突。 RIP在避免沖突方面還有一點需要注意，在觸發(fā)更新中不論何時發(fā)送了報文，不對30秒定時器復位。如果復位，多個路由器的更新報文的發(fā)送間隔就會發(fā)生沖突。這是由于所有的路由器在發(fā)送觸發(fā)更新后同時啟動定時器造成的。如不對該定時器復位，即使與在數(shù)秒前剛廣播的觸發(fā)更新報文的內容完全一樣，定時的更新報文也照發(fā)不誤。 RIP使用的第二個定時器時期滿（expiration）定時器。路由器只要收到通往特定信宿的路由，就對通往該信宿的期滿定時器初始化。期滿定時器雖然被設定為180秒，但在穩(wěn)定的網(wǎng)絡中總是每隔30秒被初始化。當網(wǎng)絡不穩(wěn)定時，此定時器的時間區(qū)間表示該路由無效。 RIP最后一個定時器時垃圾收集（garbage collection）定時器。路由器對無效路由打上尺度為無窮大的無友腔凳圓粗效標記并將垃圾收集定時器置位。此時，定時器在120秒的區(qū)間內工作。在該期間內路由器將尺度費用置成無窮大的同時，繼續(xù)公布該信宿。以這種方法公布路由，相鄰路由表就能迅速從尋路表中刪除該路由。 RIP協(xié)議也有它的缺陷： 網(wǎng)絡直徑較小 RIP將尺度（即費用）無窮大定義為16，這一定義對使用RIP的所有網(wǎng)絡的規(guī)模作出了嚴格的限制。因尺度必須是整數(shù)，故網(wǎng)絡的費用至少為1。在基于RIP的Internet中，所有的系統(tǒng)距其他任何系統(tǒng)不能超過15個網(wǎng)絡。這一大小被稱作網(wǎng)絡直徑。 這一限制對管理員分配費用的靈活性是一個很大的制約。管理員分配費用最直接的方法是對各個網(wǎng)絡的費用都設成1。但是，在這種分配方式下，RIP就會選擇費用最小的路徑，而不管該路徑上的信道容量的大小。因此會舍棄”較長”的高速路徑而通過低效的”較短”路徑傳送數(shù)據(jù)。為了避免這種情況的發(fā)生，管理員可將大于1的費用分配給低效鏈路，人為地提高其費用。其結果是更大網(wǎng)絡直徑隨之變小，進一步限制了RIP的網(wǎng)絡規(guī)模。好旅 對網(wǎng)絡變化的反應較慢 RIP網(wǎng)絡中的路由器從路由失效到將其識別出來要等待180秒，而在OSPF中典型值是1~2秒。 不支持組播 在RIP中沒有公布組成員信息的方法，因此不支持組播尋路。為實現(xiàn)組播尋路需和其他協(xié)議并用。 gated的配置 gated支持RIP、OSPF、IS-IS等路由協(xié)議。我們這里著重介紹RIP協(xié)議的配置方法，其他協(xié)議的配置大家可以針對協(xié)議本身然后參考相關幫助文檔做類似的配置就可以。 首先修改/etc/sysconfig/network文件，使得FORWARD_IPV4=yes。然后在/etc/目錄下創(chuàng)建文件名為gated.conf的文件，里面就是需要填寫的配置信息。RIP協(xié)議的配置語法如下： rip yes │ no │ on │ off password>> ; interface interface_list │ │ │> authentication password>> ; trustedgateways gateway_list ; sourcegateways gateway_list ; traceoptions trace_options ; } > ; 上面的配置語法用來啟動或者禁止RIP協(xié)議的運行，并對RIP協(xié)議某些參數(shù)進行設置。各參數(shù)的含義如下： broadcast 指明RIP分組將被廣播。當廣播靜態(tài)路由或者由其他協(xié)議產(chǎn)生的RIP路由項時，這很有用。 nobroadcast 指明當然的接口上不廣播RIP分組。 nocheckzero 指明RIP不處理RIP分組中的保留域。通常RIP將拒絕保留域為非零的分組。 preference preference 設置RIP路由的preference，其缺省值是100，這個值可以被其他的給定的策略重寫。 metric metric 定義當使用RIP廣告由其他路由協(xié)議獲得的路由信息時使用的尺度（metric）。其缺省值為16（不可達）。 query authentication password>> ; 設定身份認證密碼。缺省是無需認證。 interface interface_list 針對某特定的接口進行參數(shù)設定。 可以有的參數(shù)如下： noripin 指定該接口商接收的RIP分組無效。 ripin 這是缺省的參數(shù)。與noripin相反。 noripout 被指定的接口上將無RIP分組發(fā)出。缺省值是在所有的廣播和非廣播的接口商發(fā)送送RIP分組。 ripout 這是缺省值。與noripout的含義相反。 metricin metric 指定在新添加的路由表項加入內核路由表以前增加的尺度（metric）。缺省值是1。 metricout metric 指定通過特定的接口發(fā)出的RIP前，對尺度的增加值。缺省值是0。 version 1 指定發(fā)送之一個版本的RIP協(xié)議的分組。缺省值是這個。 version 2 在指定的接口商發(fā)送第二個版本的RIP協(xié)議分組。如果IP組播可以使用，則缺省發(fā)送完全第二版本的分組，如果不支持組播，則使用與之一版本兼容的第二版本的RIP分組。 multicast 指明在特定接口上的第二版本的RIP分組使用組播發(fā)送。 broadcast 指明在特定的接口上使用廣播來發(fā)送與之一版本兼容的第二版本的RIP分組，即使該接口支持組播。 authentication password> 定義身份認證的方式。只對第二版本的RIP協(xié)議有用。缺省是無身份認證。 trustedgateways gateway_list 定義RIP接收RIP更新分組的網(wǎng)關。gateway_list 是一個簡單的主機名或者IP地址的列表。缺省情況下，在共享網(wǎng)絡上的所有的路由器都被認為支持提供RIP更新信息。 sourcegateways gateway_list 定義RIP直接發(fā)送分組的路由器列表，而不通過組播或者廣播。 traceoptions trace_options 設置RIP跟蹤選項。詳細設置略。 下面是些配置示例： 配置1： # # # This configuration runs RIP in quiet mode, it only listens to # packets, no matter how many interfaces are configured. # rip yes { nobroadcast ; } ; 配置2： # This configuration emulates routed. It runs RIP and only sends # updates if there are more than one interfaces up and IP forwarding is # enabled in the kernel. # # NOTE that RIP *will not* run if UDP checksums are disabled in # the kernel. # rip yes ; zebra介紹 這是日本人寫的以GNU版權方式發(fā)布的軟件，開始于1996年，主要的功能是實現(xiàn)了RIPv1,RIPv2,RIPng, OSPFv2, OSPFv3, BGP-4, and BGP-4+路由協(xié)議，目前是0.87版，目前支持Linux和FreeBSD，將來會支持Solaris 7和GNU Hurd。 其中RIPv1, RIPv2, OSPFv2是用于IPv4的自治域系統(tǒng)內部網(wǎng)絡路由協(xié)議，更好的是OSPF，他支持VL(變長子網(wǎng)掩碼）、收斂快，能根據(jù)鏈路的負載等動態(tài)調整路由，是目前更好的所有廠商都支持的內部路由協(xié)議。跟他差不多（也許還要好）的是cisco專有的EIGRP. BGP-4是用于自治域系統(tǒng)之間的外部網(wǎng)絡路由協(xié)議，也是目前Internet主干上目前使用的協(xié)議，非常的靈活。在國外用的非常普遍，如果一個網(wǎng)絡有兩個以上出口(連接兩個ISP)極大的可能會用他。但是在國內好象很少使用，這也跟國內的網(wǎng)絡比較封閉有關。假如我們跟CSTNET和CETNET使用BGP-4的話，只要這兩個出口一個是通的，我們對外的連接不會中斷超過1分鐘。 RIPng OSPFv3, BGP-4+主要擴展了對ipv6的支持。 這個軟件配置的很多方面跟cisco的IOS配置幾乎完全相同，我們完全可以拿一臺PC機來完成一些必須用昂貴的CISCO路由器才能完成的比較復雜的路由協(xié)議處理控制功能。 GNU Zebra可以到
www.zebra.org
去找。 路由器上的策略控制:IP帶寬管理(QoS) 為什么要管理帶寬? 因特網(wǎng)的成功主要因素是IP（Internet Protocol）協(xié)議族的簡單和穩(wěn)健?，F(xiàn)在幾乎所有的人都在向IP靠攏，甚至傳統(tǒng)的電訊公司也在將它們的基于電路交換的語音網(wǎng)絡向IP網(wǎng)絡轉。然而基于IP協(xié)議的因特網(wǎng)這時候就遇到了一個非常大的困難。它不相ATM協(xié)議，它是平等地對待任何業(yè)務，也就是說所有的通過IP網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)都被平等地盡可能好的傳送（稱：盡力型服務）。如果我愿意多付1倍的錢，我也不能讓我的主頁下載的速度提高一倍。這時候就引入了QoS概念，也就是服務質量保證。這種情況下，平等對待所有IP業(yè)務數(shù)據(jù)的方法就要被放棄，而試圖區(qū)分不同的用戶或業(yè)務，然后分配不同的帶寬。這就是路由器上的帶寬的分配和管理。
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