计算机网络：P4.2-网络层

本系列文章为湖南科技大学高军老师的计算机网络微课堂学习笔记，前面的系列文章链接如下：
计算机网络：P1-概述
计算机网络：P2-物理层
计算机网络：P3.1-数据链路层(上)
计算机网络：P3.2-数据链路层(中)
计算机网络：P3.3-数据链路层(下)
计算机网络：P4.1-网络层(上)

文章目录

• 四、IP数据报的发送和转发过程
• 五、静态路由配置及其可能产生的路由环路问题
• 六、路由选择协议
• • 6.1 路由选择协议概述
  • 6.2 路由信息协议RIP的基本工作原理
  • 6.3 开放最短路径优先OSPF协议的基本工作原理
  • 6.4 边界网关协议BGP的基本工作原理

---

四、IP数据报的发送和转发过程

IP数据报的发送和转发过程包含以下两部分

①主机发送IP数据包
②路由器转发IP数据包
需要说明的是，为了将重点放在TCP/IP协议栈的网际层发送和转发IP数据报的过程上，在本篇博客的举例中，我们将忽略使用ARP协议来获取目的主机或路由器接口的MAC地址的过程，以及以太网交换机自学习和转发帧的过程。

例子

在下图所示的小型互联网中，路由器的接口0直连了一个交换式以太网，接口1也直连了一个交换式以太网。我们给这两个网络分配了相应的网络地址和子网掩码，给网络中的各主机和路由器的接口配置了相应的IP地址和子网掩码，如图所示。

我们知道，同一个网络中的主机之间可以直接通信，这属于直接交付。不同网络中的主机之间的通信需要通过路由器来中转，这属于间接交付。

①那么源主机如何判断出目的主机是否与自己在同一个网络中呢？假设主机C要给主机F发送IP数据报，如何判断呢？
答： 主机C将自己的IP地址和子网掩码相与，就可以得到主机C所在网络的网络地址。既然主机C要给主机F发送IP数据报，那主机C肯定知道主机F的IP地址，否则就没法发送了。主机C将主机F的IP地址与自己的子网掩码相与，就可得到目的网络地址。该地址与主机C的网络地址不相等。因此，主机C就知道了主机F与自己不在同一个网络，它们之间的通信属于间接交付。主机C需要将IP数据报传输给路由器，由路由器将IP数据报转发给主机。

②那么，那么主机C又是如何知道应该把IP数据报交给哪个路由器进行转发呢？
答： 实际上，用户为了让本网络中的主机能和其他网络中的主机进行通信，就必须给其指定本网络中的一个路由器，由该路由器帮忙进行转发，所指定的路由器也被称为默认网关。对于本例，我们可以将路由器接口0的IP地址指定给该接口所直连网络中的各个主机作为默认网关。同理，可将路由器接口1的IP地址指定给该接口所直连网络中的各个主机作为默认网关。这样，当本网络中的主机要和其他网络中的主机进行通信时，会将IP数据报传输给默认网关，由默认网关帮主机将IP数据报转发出去。

③假设本例中的主机A要给主机D发送IP数据报，这属于间接交付。主机A会将该IP数据报传输给自己的默认网关，也就是图中所示的路由器0。那么，当路由器收到IP数据报后，又是如何转发的呢？
答： 1、路由器首先会检查IP数据报的首部是否出错，若出错则丢弃该IP数据报并通告源主机。若没有出错，则进行转发。2、路由器根据IP数据报首部中的目的地址，在自己的路由表中查找匹配的路由条目。若找到匹配的路由条目，则转发给路由条目中指示的下一跳。若找不到，则丢弃该IP数据报并通告源主机。

详细步骤： 1、为了简单起见，我们假设本例中的IP数据报首部没有出现差错。路由器取出IP数据报首部各地址字段的值。源地址字段的值为主机A的IP地址，目的地址字段的值为主机D的IP地址。

2、接下来，路由器就要对该IP数据报进行查表转发了，下面是路由器的路由表。当我们给路由器的接口配置IP地址和子网掩码时，路由器就知道了自己的该接口与哪个网络是直连的。例如在本例中，接口0所直连的网络是192.168.0.0，相应的地址掩码为255.255.255.128，不需要下一跳路由器，因为接口0与该网络是直连的。接口1所直连的网络是192.168.0.128，相应的地址掩码为255.255.255.128，不需要下一跳路由器，因为接口1与该网络是直连的。需要说明的是。路由表中可能还会有其他路由条目，这可以是用户或网络管理员手工配置的静态路由，也可以是路由器使用路由协议自动获取到的动态路由。我们将在后续课程中详细介绍这部分内容，本节课就不再赘述了。

3、接下来，路由器根据IP数据报的目的地址，在自己的路由表中查找匹配的路由条目逐条检查路由条目。将目的地址与路由条目中的地址掩码相与得到目的网络地址。该目的网络地址与路由条目中的目的网络地址不相同，则这条路由条目不匹配，再检查下一条路由条目。将目的地址与下一条路由条目中的地址掩码相与，得到目的网络地址，该目的网络地址与路由条目中的目的网络地址相同，则这条路由条目就是匹配的路由条目。

4、按照他的下一跳指示，也就是从接口1转发该IP数据报。这样，主机D就可以收到路由器转发来的该IP数据包。需要说明的是。我们这里所介绍的路由器查表、转发IP数据报的过程只是为了让大家理解其最基本的工作原理。在路由器的实际研发过程中，需要设计很好的数据结构，以便提高查找速度。

广播IP数据报的发送转发过程

假设主机A给本网络上的各设备发送了一个广播IP数据报。在数据报首部中的目的地址字段可以填写的目的地址为192.168.0.127，这是本网络的广播地址。也可以填写255.255.255.255，这是受限的广播地址。该网络中的各设备都会收到该广播IP数据报。但是路由器收到后并不会转发该数据报。也就是说，路由器是隔离广播域的。这是很有必要的。试想一下，如果因特网中数量巨大的路由器收到广播IP数据报后都进行转发，则会造成巨大的广播风暴，严重浪费因特网资源。

同理，主机A给另一个网络发送广播IP数据报。在数据报首部中的目的地址字段填写的目的地址为192.168.0.255，这是网络192.168.0.128的广播地址。主机A将该广播IP数据报传输给路由器，希望由路由器帮其转发。但路由器判断出这是广播IP数据报不会转发。

例题

【2010年 题38】下列网络设备中，能够抑制广播风暴的是 (D)
Ⅰ中继器 Ⅱ集线器 Ⅲ网桥 Ⅳ路由器
A. 仅Ⅰ和Ⅱ
B. 仅Ⅲ
C. 仅Ⅲ和Ⅳ
D. 仅Ⅳ
解析： 中继器和集线器工作在物理层，即不隔离冲突域，也不隔离广播域。
网桥和交换机工作在数据链路层，可以隔离冲突域，不能隔离广播域。
路由器工作在网络层，既隔离冲突域，也隔离广播域。

例题

【2012年题37】下列关于IP路由器概念的描述中，正确的是 ©
Ⅰ运行路由协议，设置路由表
Ⅱ监测到拥塞时，合理丢弃IP分组
Ⅲ对收到的IP分组头进行差错校验，确保传输的IP分组不丢失
Ⅳ根据收到的IP分组的目的IP地址，将其转发到合适的输出线路上
A. 仅Ⅲ、Ⅳ
B. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
C. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
解析： IP路由器工作在TCP/IP体系结构的网际层，TCP/IP体系结构的网际层并不负责可靠传输，也就是不能确保传输的分组不丢失。
IP路由器对收到的IP分组头进行差错校验，当发现错误时会丢弃该IP分组，并向源主机发送ICMP差错报告报文。

例题

【[2015年题47】某网络柘扑如下图所示，其中路由器内网接口、DHCP服务器、WWW服务器与主机1均采用静态IP地址配置，相关地址信息见图中标注；主机2~主机N通过DHCP服务器动态获取IP地址等配置信息。

(3)若主机1的子网掩码和默认网关分别配置为255.255.255.0和111.123.15.2，则该主机是否能访问WWW服务器？是否能访问Internet？请说明理由。
解析： ①我们将题目所给的主机的配置信息标注在它的旁边。从子网掩码和主机1的IP地址的CIDR表示方法都可以看出，网络前缀为24个比特。而WWW服务器的IP地址的网络前缀也是24个比特，并且与主机的网络前缀相同。因此主机1可以访问WWW服务器，因为从IP地址配置以及物理连接方面看，主机1和WWW服务器在同一网络中。

②但是主机1不能访问Internet，因为它的默认网关错误配置成了DHCP服务器的IP地址。DHCP服务器不具备路由器的功能，无法将IP分组转发到Internet。如图所示，主机1的默认网关错误的指定为了DHCP服务器的IP地址。正确的配置应该指定为路由器该接口的IP地址。

小测验

1、源主机给目的主机发送IP数据报时，首先要
A. 获取默认网关的IP地址
B. 获取目的主机的MAC地址
C. 判断默认网关与自己是否在同一网络
D. 判断目的主机与自己是否在同一网络
答案：D

2、路由器转发IP数据报的依据是
A. IP数据报的源IP地址和路由表中的路由记录
B. IP数据报的目的IP地址和路由表中的路由记录
C. IP数据报的源MAC地址和路由表中的路由记录
D. IP数据报的目的MAC地址和路由表中的路由记录
答案：B

3、路由器收到目的IP地址为255.255.255.255的IP数据报，则路由器的 *** 作是
A. 丢弃该IP数据报
B. 从所有接口转发该IP数据报
C. 根据路由表中的记录从某个接口转发该IP数据报
D. 随机决定是否转发该IP数据报
答案：A

五、静态路由配置及其可能产生的路由环路问题

静态路由配置及其可能产生的路由环路问题

静态路由配置是指用户或网络管理员使用路由器的相关命令，给路由器人工配置路由表。这种人工配置方式简单、开销小，但不能及时适应网络状态的变化，一般只在小规模网络中采用。使用静态路由配置可能出现以下导致产生路由环路的错误：配置错误、聚合了不存在的网络、网络故障。

静态路由配置

我们采用如图所示的网络拓朴和相应的IP地址配置。

这是路由器R1的路由表。路由器R1通过自己的接口0所配置的IP地址和地址源码，可以自动得出接口0所在的网络。由于接口0与该网络直连，则下一跳不是路由器地址，而是通过接口0转发IP数据报给该网络中的某个主机，这属于直接交付。这条自动得出的路由条目的类型属于直连路由。同理，R1还可自行得出接口1的直连网络路由条目。

这是路由器R2的路由表。其接口0和接口1的直连网络路由条目如下所示。

假设R1要转发一个IP数据报给最右边网络(蓝色)中的某个主机。从图中可以看出，R1应该将该IP数据报转发给路由器R2的接口0。

但R1的路由表中并没有关于该目的网络的路由条目，换句话说R1并不知道目的网络的存在。因此，我们可以使用路由器的相关配置命令给R1添加一条到达该目的网络的路由条目。该目的网络地址如下所示，下一跳为路由器R2的接口0的地址，该路由条目是我们人工配置的静态路由。

假设R2要转发一个IP数据报给最左边网络中的某个主机。从图中可以看出，R2应该将该IP数据报转发给路由器R1的接口1。但R2的路由表中并没有关于该目的网络的路由条目。因此，可以给R2添加一条到达该目的网络的路由条目。该目的网络的地址如下所示，下一跳为路由器R1的接口1的地址，类型为静态。

以上就是我们举例说明的静态路由配置。

默认路由

假设路由器R2的接口2连接到了因特网。路由器R1的路由表、其各个接口的直连网络路由条目、我们人工配置的到达该目的网络的静态路由如下所示。

假设R1要转发一个IP数据报给因特网中某个网络中的某个主机。从图中可以看出，R1应该将该IP数据报转发给路由器R2的接口0。

由于因特网中包含了众多的网络，如果我们给R1添加针对这些网络的每一条路由条目，则会给人工配置带来巨大的工作量，并且使R1的路由表变得非常大，降低了查表转发的速度。实际上，对于具有相同下一跳的不同目的网络的路由条目，我们可以用一条默认路由条目来替代。默认路由条目中的目的网络地址为0.0.0.0，地址掩码也为0.0.0.0，其CIDR的形式为0.0.0.0/0。对于本例，默认路由条目中的下一跳是路由器R2的接口0的地址。由于默认路由也是由我们人工配置的，因此其类型也是静态。在配置了默认路由条目后，我们甚至可以删除上面那条路由条目。

特定主机路由

有时候，我们可以给路由器添加针对某个主机的特定主机路由条目，一般用于网络管理人员对网络的管理和测试。另外，在需要考虑某种安全问题时，也可以采用特定主机路由。假设下面是该网络中的某台特定主机，我们可以在R1的路由表中添加一条到达该主机的特定主机路由条目。特定主机路由条目中的目的网络地址为该特定主机的IP地址，地址掩码为255.255.255.255。其CIDR形式为特定主机IP地址/32。对于本例，特定主机路由条目中的下一跳是路由器R2的接口0的地址。由于特定主机路由也是由我们人工配置的，因此其类型也是静态。

可以看出特定主机路由的目的网络前缀最长，路由最具体。默认路由的目的网络前缀最短，路由最模糊。当路由器查表转发IP数据报时，若有多条路由条目可选，则采用最长前缀匹配的原则，选用目的网络前缀最长的那个路由条目进行转发。

静态路由配置错误可能导致的路由环路问题

路由器自动得出的直连网络、我们给个路由器人工配置的静态路由如下图所示。

我们来看看路由器R2中的第1条人工配置的静态路由条目。它表明R2要转发IP数据报到最左边的网络(橙色)，下一跳应转发给R1的接口1。

假设我们将下一跳错误的配置成了10.0.1.2，也就是错误的指向了R3的接口0。则当R2要转发IP数据报到该网络时，下一跳会错误地转发给路由器R3的接口0。

R3收到该IP数据报后进行查表转发，找到了匹配的路由条目。下一跳应该转发给R2的接口1。

R2收到该IP数据报后进行查表转发，找到了匹配的路由条目。下一跳应该转发给R3的接口0。

很显然，由于我们静态路由配置错误，导致R2和R3之间产生了路由环路。为了防止IP数据报在路由环路中永久兜圈，在IP数据报首部设有生存时间TTL字段。IP数据报进入路由器后，TTL字段的值被路由器减1。若TTL字段的值减1后不等于零，则被路由器转发，否则被丢弃。

聚合了不存在的网络可能导致的路由环路问题

路由器R1的路由表中，其自动得出的直连网络与我们给其人工配置的默认路由如下所示。

路由器R2的路由表中，自动得出的直连网络、我们给其人工配制的一条聚合路由如下所示。这条聚合路由是由最左边和最上边两个网络的地址聚合而来的。具体方法就是找这两个网络地址的共同前缀，然后将共同前缀保持不变，将剩余比特全部取零，写成点分十进制形式，在其后面写上斜线，斜线后面写上共同前缀的数量。

假设R2要转发IP数据报到最上面的网络(绿色)。进行查表转发，找到了匹配的路由条目。下一跳应该转发给R1的接口1。

R1收到该IP数据报后进行查表转发，找到了匹配的路由条目。下一跳是通过接口2直接交付。

我们再来看看这条聚合路由的细节
它实际上包含了以下四个网络，其中两个存在，两个不存在。

当R2要转发IP数据报到这个不存在的网络192.168.3.0/24时，进行查表转发，找到了匹配的路由条目。下一跳应该转发给该地址，也就是转发给R1的接口1。但对于这个不存在的网络，路由器R2应该不予转发，却错把它转发给了路由器R1。

R1收到该IP数据报后进行查表转发，只能走默认路由。下一跳，应该转发给R2的接口0。

很显然，R1和R2之间产生了路由环路。针对这种情况，我们可以在R2的路由表中添加针对所聚合的不存在的网络的黑洞路由。黑洞路由的下一跳为null0，这是路由器内部的虚拟接口，可以把它形象地看成是一个黑洞，IP数据报进入他后就有去无回了，也就是路由器丢弃了该IP数据报，而不是转发该IP数据报。

现在假设R2要转发IP数据报到这个不存在的网络192.168.3.0/24。进行查表转发，找到了两条可选的路由条目。根据最长前缀匹配的原则，将会选择这条到达该不存在网络的黑洞路由，下一跳为虚拟接口null。因此，该IP数据报会进入这个黑洞。

网络故障可能导致的路由环路问题

假设路由器R1检测到其接口0所直连的网络出现了故障而不可达，就会自动在其路由表中删除该直连网络的路由条目。

之后R2要转发IP数据报到该网络。进行查表转发，找到匹配的路由条目，下一跳应该转发给R1的接口1。

R1收到该IP数据报后进行查表转发，找不到该IP数据报的目的网络的相关路由条目，只能走默认路由，下一跳应该转发给R2的接口0。这样就将该IP数据报错误的转发给了R2，很显然，R1和R2之间产生了路由环路。

针对这种情况，我们可以在R1的路由表中添加针对该直连网络的黑洞路由。这样，当R2要转发IP数据报到该网络时，进行查表转发。找到匹配的路由条目，下一跳转发给R1的接口1。R1收到该IP数据报后进行查表转发，找到匹配的路由条目。这是一条黑洞路由，下一跳为虚拟接口null0。因此，该IP数据报会进入这个黑洞。

假设一段时间后，之前的故障消失了。则R1又自动地得出了其接口0的直连网络的路由条目，并将我们之前人工配制的针对该直连网络的黑洞路由条目设置为失效状态。

假设R1再次检测到其接口0所直连的网络出现了故障而不可达，则会自动在其路由表中删除该直连网络的路由条目。并将我们之前人工配制的针对该直连网络的黑洞路由条目设置为生效状态。

小测验

1、以下不会产生路由环路的是
A. 路由配置错误
B. 路由条目聚合了不存在的网络
C. 网络故障
D. IP数据报首部错误
答案：D

2、若IP数据报的目的IP地址所在网络存在路由环路，则
A. IP数据报将在网络中永久兜圈
B. IP数据报最终可以到达目的主机
C. IP数据报将在网络中有限次兜圈
D. IP数据报不会在网络中兜圈
答案：C

3、若给路由器的各接口正确配置IP地址和子网掩码，在不启用任何路由选择协议的情况下，路由器可以
A. 自动得出到达各直连网络的路由
B. 自动得出到达各非直连网络的路由
C. 自动得出特定主机路由
D. 自动得出默认路由
答案：A

4、在给路由器配置默认路由时，目的网络地址和子网掩码分别是
A. 0.0.0.0 0.0.0.0
B. 0.0.0.0 255.255.255.255
C. 255.255.255.255 0.0.0.0
D. 255.255.255.255 255.255.255.255
答案：A

5、在给路由器配置某个特定主机路由时，目的网络地址和子网掩码分别是
A. 0.0.0.0 0.0.0.0
B. 特定主机的IP地址 255.255.255.255
C. 特定主机的IP地址 0.0.0.0
D. 255.255.255.255 255.255.255.255
答案：B

六、路由选择协议 6.1 路由选择协议概述

路由选择

路由选择可分为静态路由选择和动态路由选择两类。
①静态路由选择是指采用人工配置的方式给路由器添加网络路由、默认路由、特定主机路由、黑洞路由等路由信息。
②动态路由选择是指路由器通过路由选择协议自动获取路由信息。
对于路由器自身而言，静态路由选择简单，开销小，但不能及时适应网络状态的变化。而动态路由选择比较复杂，开销比较大，但能较好的适应网络状态的变化。因此，静态路由选择一般只在小规模网络中采用，而动态路由选择适用于大规模网络。

因特网采用的路由选择协议的特点

因特网是全球最大的互联网络，它所采用的路由选择协议具有以下三个主要特点：自适应、分布式、分层次。
①自适应是指因特网采用的是动态路由选择，能较好的适应网络状态的变化。
②分布式是指因特网中的各路由器通过相互间的信息交互，共同完成路由信息的获取和更新。
③分层次是指将整个因特网划分为许多较小的自治系统AS。例如，一个较大的因特网服务提供商就可划分为一个自治系统。在自制系统内部和自治系统外部采用不同类别的路由选择协议分别进行路由选择。

下面我们来举例说明因特网采用的分层次路由选择协议。

假设下面两部分分别是因特网中的很小的一部分，我们可以将这些网络和路由器分别划归到一个自治系统。自治系统之间的路由选择简称为域间路由选择，自治系统内部的路由选择简称为域内路由选择。

域间路由选择使用外部网关协议EGP这个类别的路由选择协议，域内路由选择使用内部网关协议IGP这个类别的路由选择协议。需要说明的是，外部网关协议EGP和内部网关协议IGP只是路由选择协议的分类名称，而不是具体的路由选择协议。另外，名称中使用的是网关这个名词，是因为在因特网早期的RFC文档中没有使用路由器，而使用的是网关这一名词。现在新的RFC文档中又改用路由器这一名词。因此，外部网关协议EGP可改称为外部路由协议ERP。内部网关协议IGP可改称为内部路由协议IRP。本课程仍然采用RFC原先使用的名词，以方便大家查阅RFC文档。

在一个自治系统内部使用的具体的内部网关协议与因特网其它自治系统中选用何种内部网关协议无关。例如，左边那个自治系统内部使用的内部网关协议为路由信息协议RIP，右边那个自治系统内部使用的内部网关协议为开放式最短路径优先OSPF协议。自治系统之间使用的外部网关协议为边界网关协议BGP。

常见的路由选择协议

常见的路由选择协议分为内部网关协议和外部网关协议两大类，具体的分类如下图所示

路由器的基本结构

路由器是一种具有多个输入端口和输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。整个路由器结构可划分为两大部分，一个是路由选择部分，另一个是分组转发部分。路由选择部分的核心构件是路由选择处理机，它的任务是根据所使用的路由选择协议周期性的与其它路由器进行路由信息的交互来更新路由表。分组转发部分由三部分构成，分别是交换结构、一组输入端口、一组输出端口。

路由器的工作流程：
①信号从某个输入端口进入路由器，物理层将信号转换成比特流，送交数据链路层处理。
②数据链路层从比特流中识别出帧，去掉帧头和帧尾后送交网络层处理。
③如果送交网络层的分组是普通待转发的数据分组，则根据分组首部中的目的地址进行查表转发。若找不到匹配的转发条目，则丢弃该分组，否则按照匹配条目中所指示的端口进行转发。网络层更新数据分组首部中某些字段的值，例如，将数据分组的生存时间减1，然后送交数据链路层进行封装。
④数据链路层将数据分组封装成帧，送交物理层处理。
⑤物理层将帧看作是比特流，将其变换成相应的电信号进行发送。

发送路由报文：
如果送交网络层的分组是路由器之间交换路由信息的路由报文，则把这种分组送交路由选择处理机。路由选择处理机根据分组的内容来更新自己的路由表，路由表一般仅包含从目的网络到下一跳的映射。路由表需要对网络拓扑变化的计算最优化，而转发表是从路由表得出的，转发表的结构应当使查找过程最优化。需要说明的是，我们在之前的静态路由配置的相关课程中，并没有严格区分路由器中的路由表和转发表，这样有助于简化问题的分析。因此，在后续有关路由选择协议的课程中，我们仍然不严格区分路由表和转发表，还是以路由表来表述问题。路由选择处理机除了处理收到的路由报文外，还会周期性的给其他路由器发送自己所知道的路由信息。路由器的各个端口还应具有输入缓冲区和输出缓冲区，输入缓冲区用来暂存新进入路由器但还来不及处理的分组，输出缓冲区用来暂存已经处理完毕但还来不及发送的分组。需要说明的是，路由器端口一般都具有输入和输出的功能。我们图中分别给出输入端口和输出端口，目的在于更好地演示路由器的基本工作过程。

小测验

1、以下说法正确的是
A. AS之间使用的路由选择协议属于IGP
B. AS内部使用的路由选择协议属于EGP
C. OSPF协议属于EGP
D. RIP协议属于IGP
答案：D

2、以下说法错误的是
A. 路由表需要对网络拓扑变化的计算最优化
B. 转发表是从路由表得出的
C. 转发表的结构应当使查找过程最优化
D. 路由器中只有路由表而没有转发表
答案：D

6.2 路由信息协议RIP的基本工作原理

路由信息协议RIP

路由信息协议RIP(Routing Information Protocol)是内部网关协议中最先得到广泛使用的协议之一，其相关标准文档为RFC1058。
RIP要求自治系统内的每一个路由器都要维护从它自己到自治系统内其它每一个网络的距离记录，这是一组距离，称为距离向量D-V(Distance-Vector)。
RIP使用跳数(Hop Count)作为度量(Metric)来衡量到达目的网络的距离。
例子：
RIP将路由器到直连网络的距离定义为1，例如图中的路由器R1到其直连网络N1的距离为1。RIP将路由器到非直连网络的距离定义为所经过的路由器数加1，例如图中的路由器R3到其非直连网络N2的距离为2。RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器。距离等于16时，相当于不可达。因此，RIP只适用于小型互联网。

需要说明的是，有些厂商的路由器并没有严格按照RIP标准文档的规定来实现RIP。例如，思科路由器中的RIP将路由器到直连网络的距离定义为0，但这并不影响RIP的正常运行。
例子： RIP认为好的路由就是距离短的路由，也就是所通过路由器数量最少的路由。如图所示，从R1到R5可有两条路由线路。RIP认为R1到R5的好路由是途中只经过一个路由器R4的这条路由，尽管这条路由上各段链路的带宽都非常小。

例子： 从R1到R6有2条路由，而这两条路由是等价的，RIP该如何选择呢？
答： 当到达同一目的网络有多条距离相等的路由时，RIP可以进行等价负载均衡，也就是将通信量均衡地分布到多条等价的路由上。

RIP包含以下三个要点：
①第和谁交换信息：仅和相邻路由器交换信息
②交换什么信息：路由器自己的路由表。
③何时交换信息：周期性交换。例如，每30秒发送一次RIP更新报文。

RIP的基本工作过程

①路由器刚开始工作时，只知道自己到直连网络的距离是1。下图是各路由器刚开始工作时各自的路由表，其中包含的路由条目都是到达各自直连网络的信息，其距离都是1。

②之后，每个路由器仅和相邻路由器周期性的交换，并更新路由信息。如图所示，R1和R2互为相邻路由器、R1和R3互为相邻路由器、R2和R3互为相邻路由器、R2和R4互为相邻路由器、R3和R4也互为相邻路由器。相邻路由器之间周期性的交换并更新路由信息。

③若干次交换和更新后，每个路由器都知道到达本自治系统内各网络的最短距离和下一跳地址，这称为收敛。

RIP的路由条目更新规则

例子： 路由器C和D互为相邻路由器，它们之间周期性地交换并更新路由信息。这是路由器C的路由表，其中到达各目的网络的下一跳都记为问号。可以理解为，路由器D并不需要关心路由器C的这些内容。这是路由器D的路由表。

①假设路由器C的RIP更新报文发送周期到了，则路由器C将自己路由表中的相关路由信息封装到RIP更新报文中，发送给路由器D。

②我们可以简单地理解为路由器C将自己的路由表发送给了路由器D。路由器D收到后，对其进行改造，将到达各目的网络的下一跳都改为C，距离都增加1。这样的 *** 作很容易理解，因为路由器C告诉D，它可以到达这些目的网络。那么路由器D作为C的邻居路由器，当然也就可以通过C来到达这些目的网络，只是比C到达这些目的网络的距离大1。

③路由器D现在可以根据改造好的路由表来更新自己先前的路由表：
----路由器D原来到达网络N2的距离是2，下一跳经过路由器C的转发。现在路由器D知道了到达网络N2仍然经过C的转发，距离变为了5。也就是说，C与N2之间的网络拓扑发生了变化，于是将自己这条路由条目中的距离更新为5。更新路由表的理由可总结为到达目的网络相同的下一跳，最新的消息应该更新。
----路由器地原来不知道网络N3的存在，现在路由器D知道了可以通过路由器C到达网络N3。于是将该路由条目添加到自己的路由表中，更新路由表的理由可总结为发现了新的网络添加。
----路由器D原来到达网络N6的距离是8，下一跳经过路由器F的转发。现在路由器D知道了到达网络N6，如果通过C来转发，则距离可缩短为5。于是将自己这条路由条目中的距离修改为5，下一跳修改为C。更新路由表的理由可总结为到达目的网络，不同的下一跳，新路由有优势，应该更新。
----路由器D原来到达网络N8的距离是4，下一跳经过路由器E的转发。现在路由器D知道了到达网络N8还可以通过C来转发，距离也为4。于是将该路由条目添加到自己的路由表中，更新路由表的理由可总结为到达目的网络，不同的下一跳，但距离相等，进行等价负载均衡。
----路由器D原来到达网络N9的距离是4，下一跳经过路由器F的转发。现在路由器D知道了到达网络N9如果通过C来转发，则距离扩大为6，于是不使用这条路由条目来更新自己的路由表。不更新路由表的理由可总结为到达目的网络，不同的下一跳，新路由劣势，不应该更新。

练习

请给出路由器B更新后的路由表

解析：

例题

【2010年题35】某自治系统内采用RIP协议，若该自治系统内的路由器R1收到其邻居路由器R2的距离矢量，距离矢量中包含信息，则能得出的结论是
A. R2可以经过R1到达net1，跳数为17
B. R2可以到达net1，跳数为16
C. R1可以经过R2到达net1，跳数为17
D. R1不能经过R2到达net1
解析： 在RIP协议中，距离16被定义为目的网络不可达，因此R2无法到达net1，R1也无法通过R2到达net1。

RIP协议存在坏消息传得慢的问题

如图所示，假设R1到达其直连网络N1的链路出现了故障。

当R1检测出该故障后，会将到达N1的路由条目中的距离修改为16，表示N1不可达，并等待RIP更新周期到时后发送该路由信息给R2。

而此时，R2的路由表中关于N1的路由条目仍然是先前通过RIP协议获取到的，也就是到达N1的距离为2，下一跳通过R1转发。

假设R2的RIP更新周期先到时，也就是R2的这条路由信息先到R1，而R1的这条路由信息后到R2。

当R1收到R2的这条路由信息后，就会被该谣言误导，认为可以通过R2到达N1，距离为3，并在自己的RIP更新周期到时后将这条路由信息发送给R2。

当R2收到R1的这条路由信息后，被该谣言误导，认为可以通过R1到N1，距离为4，并在自己的RIP更新周期到时后将这条路由信息发送给R1。

当R1收到R2的这条路由信息后，被该谣言误导，认为可以通过R2到达N1，距离为5，并在自己的RIP更新周期到时候将这条路由信息发送给R2。

很显然，只有当R1和R2的路由表中到达N1的路由条目中的距离都增加到16后，R1和R2才都知道N1不可达，也就是才收敛。

在该过程中，R1和R2之间会出现路由环路，时间长达数分钟。有关路由环路的问题，我们在之前的静态路由配置的相关博客中已经介绍过了，此处就不再赘述了。

解决方案： 坏消息传得慢，又称为路由环路或距离无穷计数问题。这是距离向量算法的一个固有问题，可以采取多种措施减少出现该问题的概率或减少该问题带来的危害。例如：
①限制最大路径距离为15(16表示不可达)。
②当路由表发生变化时，就立即发送更新报文，即触发更新，而不仅是周期性发送。
③让路由器记录收到某特定路由信息的接口，而不让同一路由信息再通过此接口向反方向传送(即水平分割)。
注： 请注意，使用上述措施后也不能彻底避免路由环路问题，这是距离向量算法的本质所决定的。

例题

【2016年题37】假设R1、R2、R3采用RIP协议交换路由信息，且均已收敛。若R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，并向R2通告一次新的距离向量，则R2更新后，其到达该网络的距离是 (B)
A. 2
B. 3
C. 16
D. 17

解析： 根据题目所给R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，可知R3与该网络是直连的。又根据题目所给R1R2R3采用RIP协议交换路由信息且均已收敛可知，先前它们各自的路由表中关于该目的网络的路由条目如下所示。

再根据题目所给R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，并向R2通告一次新的距离向量可知，R3与该网络之间的电路出现了故障。

当R3检测到该故障时，将自己到达该网络的路由条目中的距离修改为16，表示该网络不可达，并向R2发送关于这条路由条目的通告。

R2收到后，更新自己相应的路由条目，将距离修改为16。

最后根据题目所给则R2更新后这句话可知，R1给R2发送了关于该路由条目的RIP更新报文。R2听信了该谣言，误认为到达该目的网络可以通过R1的转发，距离为3。

小测验

1、在RIP中，到某个网络的距离值为16，其意义是
A. 该网络不可达
B. 存在路由环路
C. 该网络为直连网络
D. 到达该网络要经过16次转发
答案：A

2、在RIP中，假设路由器X和路由器K是两个相邻的路由器，X向K说：“我到目的网络Y的距离为N（假设N小于15）”，则收到此信息的K就知道：“若将到网络Y的下一个路由器选为X，则我到网络Y的距离为”
A. N-1
B. N
C. N+1
D. 1
答案：C

3、以下关于RIP的描述中，错误的是
A.、RIP是基于距离-向量路由选择算法的
B.、RIP路由器仅给相邻路由器发送路由更新报文
C.、RIP不会产生路由环路
D.、RIP存在“坏消息传播得慢”的问题
答案：C

6.3 开放最短路径优先OSPF协议的基本工作原理

OSPF协议

开放最短路径优先OSPF协议是为克服RIP协议的缺点，在1989年开发出来的。
----开放表明OSPF不是受某一厂商控制的，而是公开发表的。
----最短路径优先是因为使用了Dijkstra提出的最短路径算法SPF。
OSPF是基于链路状态的，而不像RIP那样是基于距离向量的。
OSPF采用最短路径优先算法计算路由，从算法上保证了不会产生路由环路。
OSPF不限制网络规模，更新效率高，收敛速度快。
链路状态是指本路由器都和哪些路由器相邻，以及相应链路的代价(cost)。
----代价用来表示费用、距离、时延、带宽等等。这些都是由网络管理人员来决定的。例如，在思科路由器中，OSPF计算代价的方法是：100Mbps/链路带宽。计算结果小于1的值仍记为1，大于1且有小数的舍去小数。我们来看看图中各路由器的链路状态：

R1的邻居路由器有R2，相应的链路代价为1。
R1的邻居路由器还有R4，相应的链路代价计算结果小于1，但仍记为1。
可以很容易的得出其它各路由器的链路状态，我们就不再赘述了。

问候分组

OSPF相邻路由器之间通过交互问候(Hello)分组来建立和维护邻居关系，如图所示。

问候分组需要封装在IP数据包中发送，发往组播地址224.0.0.5。IP数据报首部中的协议号字段的取值应为89，来表明IP数据报的数据载荷为OSPF分组。

问候分组的发送周期为10秒，若40秒仍未收到来自邻居路由器的问候分组，则认为该邻居路由器不可达。因此，每个路由器都会建立一张邻居表。
----例如，这是路由器R1的邻居表，其中的每一个条目对应记录其各邻居路由器的相关信息，包括邻居ID、接口、死亡倒计时。
----R2是R1的一个邻居路由器，为简单起见，邻居ID就记为R2，实际中应填写相应的路由器ID。该邻居路由器与R1的接口1相连，将接口号记为1。死亡倒计时还剩36秒。若在死亡倒计时到达0之前，再次收到了来自R的问候分组，则重新启动针对该邻居条目的40秒死亡倒计时。否则，当死亡倒计时为0时，则判定该邻居路由器不可达。
----R4是R1的另一个邻居路由器，邻居ID就记为R4。该邻居路由器与自己的接口0相连，将接口号记为0。死亡倒计时还剩余18秒。

链路状态通告LSA

使用SPF的每个路由器都会产生链路状态通告LSA(Link State Advertisement)。其中包含以下两类内容：直连网络的链路状态信息、邻居路由器的链路状态信息。
例子： 假设N1是路由器R4的直连网络，则R4的链路状态通告应包含R4与该直连网络的链路状态信息，还应包含其邻居路由器R1的链路状态信息，以及其邻居路由器R3的链路状态信息。

链路状态通告被封装在链路状态更新分组中，采用洪泛法发送。收到链路状态更新分组的路由器将从自己其他所有接口转发该分组，也就是进行洪泛转发。这样，自治系统中每个路由器所发送的封装有链路状态通告的链路状态更新分组会传递给系统中其他所有路由器。

链路状态数据库LSDB

使用OSPF的每个路由器都有一个链路状态数据库LSDB，用于存储链路状态通告LSA。通过各路由器洪泛发送封装有自己链路状态通告的链路状态更新LSU分组，各路由器的链路状态数据库最终将达到一致。例如，这是路由器R2的链路状态数据库，其中记录有系统中各路由器的链路状态通告。

使用OSPF的各路由器基于链路状态数据库LSDB进行最短路径优先SPF计算，就可构建出各自到达其它各路由器的最短路径，也就是构建出各自的路由表。例如，有这样一个网络拓朴,各链路旁的数字表示代价。通过各路由器洪泛发送封装有自己链路状态通告的链路状态更新分组。各路由器最终会得出相同的链路状态数据库，由链路状态数据库可以得出带权有向图。对该图进行基于Dijkstra的最短路径优先算法，就可以得出以各路由器为根的最短路径。

对于这样下面这样一个比较简单的网络拓扑，即使大家不懂得最短路径优先算法，也可以很快找出每个路由器到达其它各路由器的最短路径。但是，如果网络拓扑比较复杂，该项工作对人类而言就比较复杂了。因此，可以按照Dijkstra提出的最短路径优先算法编制程序，让路由器执行该程序。如果大家对该算法感兴趣，可以自行查阅相关资料，我们就不再赘述了。对于一般的网络工程师，即便不熟悉该算法，也不影响对OSPF协议的配置和使用。

OSPF包含的五种分组类型

类型一是问候(Hello)分组。用来发现和维护邻居路由器的可达性。
类型二是数据库描述(Database Description)分组。用来向邻居路由器给出自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息。
类型三是链路状态请求(Link State Request)分组。用来向邻居路由器请求发送某些链路状态项目的详细信息。
类型四是链路状态更新(Link State Update)分组。路由器使用这种分组将其链路状态进行洪洪发送，即用洪泛法对全网更新链路状态。
类型五是链路状态确认(Link State Acknowledgment)分组。这是对链路状态更新分组的确认分组。

OSPF协议的基本工作过程

①相邻路由器之间周期性发送问候分组，以便建立和维护邻居关系。

②建立邻居关系后，给邻居路由器发送数据库描述分组，也就是将自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息发送给邻居路由器。例如，R1收到R2的数据库描述分组后，发现自己缺少其中的某些链路状态项目。于是就给R2发送链路状态请求分组。R2收到后，将R1所缺少的链路状态项目的详细信息封装在链路状态更新分组中发送给R1。
R1收到后，将这些所缺少的链路状态项目的详细信息添加到自己的链路状态数据库中，并给R2发送链路状态确认分组。
需要说明的是。R2也可以向R1请求自己所缺少的链路状态项目的详细信息，这里我们就不再演示该过程了。最终R1和R的链路数据库将达到一致，也就是链路状态数据库达到同步。

③每30分钟或链路状态发生变化时，路由器都会发送链路状态更新分组。收到该分组的其他路由器将洪泛转发该分组，并给该路由器发回链路状态确认分组。这就称为新情况下的链路状态数据库同步。

OSPF在多点接入网络中路由器邻居关系的建立

当OSPF路由器在多点接入网络中建立邻居关系时，如果不采用其他机制，将会产生大量的多播分组。例如，下面5台路由器连接在同一个多点接入网络中，它们周期性的发送问候分组以建立和维护邻居关系。

这些路由器中的任意两个路由器都互为邻居关系，如下图所示。邻居关系的数量为 N ( N − 1 ) / 2 N(N-1)/2 N(N−1)/2，其中 N N N 是路由器的数量。这样，每个路由器要向其它 N − 1 N-1 N−1 个路由器发送问候分组和链路状态更新分组。

为了减少所发送分组的数量，OSPF采用选举指定路由器DR(Designated Router)和备用的指定路由器BDR(Backup Designated Router)的方法。如图所示，假设这两台路由器被分别选举为DR和BDR。

所有的非DR/BDR只与DR/BDR建立邻居关系，因此之前的邻居关系数量降低为 2 ( n − 2 ) + 1 2(n-2)+1 2(n−2)+1。

非DR/BDR之间不能直接交换信息，而必须通过DR/BDR进行交换。若DR出现问题，则由BDR顶替DR。实现DR和BDR的选举并不复杂，无非就是各路由器之间交换一些选举参数，例如路由器优先级、路由器ID、接口IP地址等。然后根据选举规则选出DR和BDR。这与交换机生成树协议选举根交换机类似，我们就不再赘述了。

将OSPF协议用于规模很大的网络

为了使OSPF协议能够用于规模很大的网络，OSPF把一个自治系统再划分为若干个更小的范围，称为区域。如图所示，这是一个规模很大的网络，我们将其划分成一个自治系统。在该自治系统内，所有路由器都使用OSPF协议。

OSPF将该自治系统再划分成4个更小的区域，每个区域都有1个32比特的区域标识符，可以用点分十进制表示。主干区域的标识符必须为0，也可表示成点分十进制形式的0.0.0.0。主干区域用于连通其他区域，其他区域的标识符不能为0且互不相同。每个区域的规模不应太大，一般所包含的路由器不应超过200个。划分区域的好处就是把利用洪泛法交换链路状态信息的范围局限于每一个区域，而不是整个自治系统，这样就减少了整个网络上的通信量。

如果路由器的所有接口都在同一个区域内，则该路由器称为区域内路由器。为了本区域可以和自治系统内的其他区域连通，每个区域都会有1个区域边界路由器。它的1个接口用于连接自身所在区域，另1个接口用于连接主干区域。主干区域内的路由器称为主干路由器，我们也可以把区域边界路由器看作是主干路由器。在主干区域内还要有一个路由器，专门和本自治系统外的其他自治系统交换路由信息，这样的路由器称为自治系统边界路由器。

在本例中：
----区域边界路由器R3向主干区域发送自己所在区域1的链路状态通告，向自己所在区域发送区域0、2、3的链路状态通告。
----区域边界路由器R4向主干区域发送自己所在区域2的链路状态通告，向自己所在区域发送区域0、1、3的链路状态通告。
----区域边界路由器R7向主干区域发送自己所在区域3的链路状态通告，向自己所在区域发送区域0、1、2的链路状态通告。
采用分层次划分区域的方法，虽然使交换信息的种类增多了，同时也使OSPF协议更加复杂了，但这样做却能使每一个区域内部交换路由信息的通信量大大减小。因而，使OSPF协议能够用于规模很大的自治系统中。

小测验

1、下列关于OSPF和RIP协议的叙述中，错误的是
A. 在进行路由信息交换时，OSPF协议中的路由器向本自治系统中的所有路由器发送信息，RIP协议中的路由器仅向自己相邻的路由器发送信息
B. 在进行路由信息交换时，OSPF协议中的路由器发送的信息只是链路状态数据库中的部分内容，RIP协议中的路由器发送的信息是整个路由表
C. OSPF协议的任何一个路由器都知道自己所在区域的拓扑结构，RIP协议中的路由器不知道全网的拓扑结构
D. OSPF协议和RIP协议都是基于距离-向量路由选择算法的
答案：D

2、在OSPF协议中，用来建立和维护邻居关系的分组是
A. Hello
B. LSU
C. LSR
D. LSA
答案：A

3、以下关于OSPF协议的描述中，最准确的是
A. OSPF协议是基于链路状态路由选择算法的
B. OSPF协议是用于自治系统之间的外部网关协议
C. OSPF协议不能根据网络通信情况动态地改变路由
D. OSPF协议只适用于小型网络
答案：A

4、以下关于OSPF协议特征的描述中，错误的是
A. OSPF协议将一个自治系统划分成若干域，有一种特殊的域称为主干区域
B. 域之间通过区域边界路由器互联
C. 在自治系统中有4类路由器：区域内路由器、主干路由器、区域边界路由器和自治系统边界路由器
D. 主干路由器不能兼作区域边界路由器
答案：D

6.4 边界网关协议BGP的基本工作原理

分层次的路由选择协议

在之我们已经介绍过了因特网采用分层次的路由选择协议。

①内部网关协议这一类别的协议用于自治系统内部的路由选择。典型的协议有路由信息协议RIP和开放最短路径优先OSPF。我们已在之前的博客中介绍过它们的基本工作原理，它们都是设法使分组在一个自治系统内部，尽可能有效地从源网络传输到目的网络，无需考虑自治系统外部其他方面的策略。
②外部网关协议这一类别的协议用于自治系统之间的路由选择。典型的协议是边界网关协议BGP。在不同自治系统内，度量路由的代价(距离、带宽、费用等)可能不同。因此，对于自治系统之间的路由选择，使用代价作为度量来寻找最佳路由是不可行的。

自治系统之间的路由选择不能使用代价作为度量的原因

例如，各自治系统的连接关系如图所示。其中自治系统AS1将时延作为度量，AS2将距离(跳数)作为度量，AS3将链路带宽作为度量。那么AS4可以通过哪些路径到达AS5呢？

AS4可以通过AS1、AS3到达AS5。

也可以通过AS1、AS2到AS5。

当然还可以有其他路径我们就不再一一列出了。那么，这些路径中，哪一个是最佳路由呢？由于没有统一的路由度量，因此寻找最佳路由是无意义的。
自治系统之间的路由选择还必须考虑相关策略
例如，我国国内的站点在互相传送数据报时，不应经过国外兜圈，特别是不要经过某些对我国的安全有威胁的国家。

例如，自制系统AS4要发送数据报给AS5，本来最好是依次经过AS1、AS3。但是AS3不愿意让这些数据报经过自己自治系统内的网络，因为这是那两个自治系统的事情与我这个自治系统无关。而AS2愿意让某些相邻自治系统的数据报通过自己的网络，只要支付相应的服务费用即可。

由此可见，自治系统之间的路由选择协议应当允许使用多种路由选择策略。这些策略包括政治、经济、安全等，它们都是由网络管理人员对每一个路由器进行设置的。但这些策略并不是自治系统之间的路由选择协议本身。基于上述情况，边界网关协议BGP只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，也就是不能兜圈子，而并非要寻找一条最佳路由。

例子：

有网络如下

在配置BGP时，每个自治系统的管理员要选择至少一个路由器作为该自治系统的BGP发言人。

一般来说，两个BGP发言人都是通过一个共享网络连接在一起的，而BGP发言人往往就是BGP边界路由器。不同自治系统的BGP发言人要交换路由信息，首先必须建立TCP连接，端口号为179。在此TCP连接上交换BGP报文以建立BGP会话。利用BGP会话交换路由信息。例如增加新的路由或撤销过时的路由，以及报告出错的情况等。

使用TCP连接交换路由信息的两个BGP发言人彼此称为对方的邻站或对等站。BGP发言人除了运行BGP协议外，还必须运行自己所在自治系统所使用的内部网关协议，例如OSPF或RIP。

BGP发言人交换网络可达性的信息，也就是要到达某个网络所要经过的一系列自治系统。当BGP发言人互相交换了网络可达性的信息后，各BGP发言人就根据所采用的策略，从收到的路由信息中找出到达各自治系统的较好的路由，也就是构造出树形结构不存在环路的自治系统连通图。如图所示，这是自治系统AS1的某个BGP发言人构造出的自治系统连通图。

BGP适用情况

边界网关协议BGP适用于多级结构的因特网。这里我们给出一个BGP发言人交换路径向量的例子。

自治系统AS2的BGP发言人通知主干网的BGB发言人，要到达网络N1、N2、N3和N4，可经过AS2。主干网在收到这个通知后就发出通知，要到达网络N1 N2 N3和N4，可沿路径AS1、AS2。这里的路径AS1 AS2称为路径向量。

自治系统AS3收到这条路径向量信息后，如果AS3自身也包含在其中，则不能采用这条路径，否则会兜圈子。

BGP版本4(BGP-4)中规定的4种报文

①OPEN(打开)报文：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系，使通信初始化。
②UPDATE(更新)报文：用来通告某一路由的信息，以及列出要撤销的多条路由。
③KEEPALIVE(保活)报文：用来周期性的证实邻站的连通性。
④NOTIFICATION(通知)报文：用来发送检测到的差错。
在BGP协议刚刚运行时，BGP的邻站交换整个BGP路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分。这样做对节省网络带宽和减少路由器的处理开销都有好处。需要说明的是，BGP协议非常复杂，很多内容都超出了本系列课程的教学目标。因此不再深入讨论。有兴趣的同学可查阅RFC4271文档。

例题

【2013年题47(3)】R1与R2之间利用哪个路由协议交换路由信息？该路由协议的报文被封装到哪个协议的分组中进行传输？

解析： 图中的R1和R2分别位于两个不同的自治系统AS1和AS2中。自治系统之间需要使用外部网关协议EGP这一类协议，具体为边界网关协议BGP。目前使用最多的版本是BGP-4。BGP-4的报文被封装在TCP报文段中进行传输。

例题

【2017年题37】直接封装RIP、OSPF、BGP报文的协议分别是
A. TCP、UDP、IP
B. TCP、IP、UDP
C. UDP、TCP、 IP
D. UDP、IP、TCP
解析： 本题并没有什么计算过程和解答技巧，需要大家记住下图所示的封装关系即可。

小测验

1、BGP交换的网络可达性信息是
A. 到达某个网络所经过的路径
B. 到达某个网络的下一跳路由器
C. 到达某个网络的链路状态摘要信息
D. 到达某个网络的最短距离及下一跳路由器
答案：A

2、RIP、OSPF、BGP的路由选择算法分别基于
A. 路径向量 链路状态 距离向量
B. 距离向量 路径向量 链路状态
C. 路径向量 距离向量 链路状态
D. 距离向量 链路状态 路径向量
答案：D

3、在BGP协议中，用来周期性证实临站连通性的报文是
A.、OPEN
B.、UPDATE
C.、KEEPALIVE
D.、NOTIFICATION
答案：C