IP网络设计系列之－－IP地址管理(2)

当网络拓扑结构发生变化时，例如失去和增加一个子网，网络上的每一台路由器知道这个变化都有一个延时。在这个间隔时间(称作汇聚时间)内，有些路由器将根据不一致的信息运行。因此，汇聚时间也可以认为是从网络拓扑结构发生变化之后到网络中所有的路由器都知道与受影响的子网有关的一致信息的时间间隔。

一个网络的汇聚速度根据许多因素的不同有很大的区别。这些因素与路由协议本身的运行特点没有关系。OSPF等高级的链路状态路由协议保持一个网络中所有的子网的链路状态数据库，详细说明连接到这些子网的路由器是什么。如果一个链接出现故障，直接连接到这个链接的路由器将立即向邻近的路由器发送一个链路状态通告(LSA)，这个公告信息将潮水般地发送到整个网络。收到LSA信息之后，每一台路由器都将查询其数据库并且在网络拓扑结构发生变化之后独立地重新计算路由表。

由于OSPF保存了比路由表更广泛的网络拓扑结构信息，汇聚的速度是很快和很可靠的。这与RIP等比较简单的协议是不同的。正如以前讨论过的那样，这些比较简单的协议要求在网络拓扑结构发生变化之后使用保持定时器以确保没有环路的汇聚。

·衡量标准

一台知道通向一个特定目标网络(通过路由协议)的多条路径的路由器将选择路由表中拥有最佳衡量指标和位置的路径。如果最佳衡量指标不止一条路径，那么，这些低价路径中的每一条路径都将放在路由表中，并且将进行等价负载均衡测试。

不同的路由协议使用不同的衡量标准。换句话说，各种路由协议每一种协议都有自己的方法选择最佳的通往目的地的路径。这个衡量标准应该是非常高级的，以保证路由协议对最佳路径的解释是切实可行的。RIP协议使用跳跃计数作为其衡量标准。这是对这个特定的路由协议的另一种限制。例如，如果一台路由器有两条路径通向一个目的地，一条路径是56K的线路，另一条路径是T-1线路，如果路由器的跳数相同，RIP协议就会认为这两条路径是等价的。因此，RIP协议会负载均衡，尽管一条路径比另一条路径的速度快23倍。

OSPF协议使用管理成本作为衡量标准。这个标准可以强制性设定。在思科路由器中，这个衡量标准是自动计算机的，与链路的带宽成反比。北电网络采用一种替代的方法，通过在所有的链路上设置默认值来保证OSPF的等价。

·VLSM

VLSM(可变长度子网掩码)的重要性已经做了说明。无类路由协议支持VLSM，因为他们在路由更新中携带掩码。标准化的无类IP路由协议包括OSPF和RIP第二版。RIP第一版是一种有类路由协议，因为它在路由更新中不包含子网掩码。

·路由汇聚

一个路由协议应该支持可设置的路由汇聚。能够在网络的战略点上设置路由汇聚的意义已经介绍过了。除了可设置的路由汇聚之外，一些协议还具有自动路由汇聚功能。这种功能没有听起来那样好，有时候还是重要的故障原因。RIP第一版等有类路由协议在主要网络边界广播时根据类别自动进行汇聚。

例如，如果一台路由器正在属于这个特定的B类网络的一个链路上发布链接通告，地址为172.16.0.0的子网将作为一个单个的路由发送给B类网络172.16.0.0/16。这需要使用可分类的路由协议，因为这种协议不传送子网掩码。如果那台路由器没有那个主要网络的接口，下游的路由器将没有办法推测这个子网掩码。因此，必须假设(通常是错误的假设)没有划分子网。

如果在网络中的一个以上的点出现汇聚的话，自动路由汇聚可能会引起故障，因为汇聚的路由可能会出现冲突。当一台路由器从相反的两个方向收到相同的汇聚路由的时候会出现这种情况，而且这种情况通常被称作不连续的网络。你可以把不连续的网络想象为被另一个网络“切断了”。如果诸如172.16.0.0之类的主要网络是不连续的，那么，在中间网络(也就是说，其地址为B类181.40.0.0的一部分)上的路由器就会从相反的方向收到172.16.0.0/16汇聚路由。这些路由器会试图在这些路由中进行负载共享。在实际的例子中，这可能出现严重的连接问题。基于TCP的应用程序会要求重新发送每一个错误的路由选择，而基于UDP协议的应用程序根本就不能工作!

·有类与无类

有类与无类路由协议的区别是非常简单的。无类协议包括在更新中的子网掩码，而有类协议不包含这种子网掩码。然而，前面的讨论应该强调了这样的事实:这种简单的区别的后果是非常重要的。RIP第一版等有类协议不支持VLSM、不连续网络或者可设置的路由汇聚，因此，不适用于现代的网络。

·可伸缩性

可伸缩性的问题与路由协议支持网络升级的能力有关。也就是在网络增加更多的IP子网的时候，路由协议能够充分支持升级网络的运行。汇聚速度、支持VLSM和可设置路由汇聚等问题最终将决定这个路由协议的可伸缩性。路由协议交换的效率也与可伸缩性相关。RIP等距离矢量协议定期向相邻的路由器广播整个路由表。一旦最初的路由信息发生变化，更高级的协议仅广播事件驱动的网络拓扑结构变化，这显然是一种更有效率的机制。