路由协议和架构/域间路由

域间路由负责决定和传播有关多个互连 AS 之间的外部路由的信息。

自治系统

自治系统 (AS) 是一组 IP 网络，这些网络受一组实体的控制，这些实体同意将自己呈现为一个独特的实体，每个人都采用相同的路由策略集。

从域间路由的角度来看，互联网被组织成 AS：AS 代表网络最高层次结构级别上的同构管理实体，通常是 ISP。每个 AS 由 IANA 分配的 32 位数字唯一标识（过去是 16 位）。

每个 AS 都是完全独立的：它可以根据自己的偏好决定内部路由，并且 IP 数据包根据内部规则在其中进行路由。每个 AS 可以拥有一个或多个由 IGP 协议提供的内部路由域：每个域可以采用其最喜欢的 IGP 协议，并且由于重新分配，它可以与其他域交换路由信息。

作为 AS 的网络可以通过路由策略来控制其传入和传出流量，但也承担着更大的责任：路由更难配置，并且配置错误可能会影响其他 AS 的流量。

对于即将成为 AS 的网络部分，过去曾执行一些额外的规则，这些规则现在已经放宽

• 整个网络必须处于相同的管理域中

  现在 AS 的管理实体并不一定与实际管理网络内部的组织一致：例如，都灵理工大学的网络，尽管归大学所有并受其内部机构的控制，但它是 GARR 研究机构管理的 AS 内的子网络之一，该机构负责决定通往其他 AS 的长距离互连；

• 网络必须至少具有给定的大小

  近年来，内容提供商需要在全球范围内拥有非常小的 AS：例如，谷歌在意大利拥有部分网络服务器，这些服务器为意大利用户分发定制内容（例如广告），这些服务器更靠近用户，因此更快地返回搜索结果，充当缓存 ( B8. 内容分发网络) → 如果这些网络服务器本身构成一个 AS，谷歌就可以控制其内容向意大利 ISP 的分发，并且可以与后者达成商业协议，有利于其中一些 ISP 而牺牲其他 ISP；

• AS 必须至少连接到其他两个 AS，以至少在技术上保证通过它从一个 AS 到另一个 AS 的传输

  一个小型本地 ISP (Tier 3) 可以从一个大型国家 ISP (Tier 2) 购买整个通往互联网的连接性： B4. 域间路由：互联网中的对等和传输#AS 之间的商业协议.

EGP 协议类

将单个边界路由器置于属于不同 ISP 的 AS 之间会引发一些问题

• 谁拥有它？谁配置它？
• 故障时谁负责？
• 如何防止 ISP 收集有关竞争对手网络的信息？

解决方案是使用两个边界路由器，每个路由器都由两个 ISP 中的任何一个管理，并由一个称为外部网关协议 (EGP) 的第三种类型路由协议实例处理的某种中间“自由区域”隔开。

通过 EGP 协议，每个位于 AS 边界的边界路由器都与其他边界路由器交换外部路由信息

• 它将有关其 AS 内部目的地信息传播到其他 AS；
• 它将有关位于其他 AS 内部但可以通过其 AS 访问的目的地信息传播到其他 AS。

EGP 协议与 IGP 协议的不同之处在于，它们特别支持对路由策略的支持，这些策略反映了 AS 之间的商业协议。

EGP 协议

• 静态路由：手动配置路由器
  • 这是实施复杂策略和完全控制网络路径的最佳“算法”；
  • 不需要控制流量：避免交换有关目的地的信息；
  • 它不会对拓扑更改做出反应；
  • 很容易引入不一致；
• 外部网关协议 (EGP)：它是第一个完全专门用于域间路由的协议，但目前没有人使用它，因为它只提供有关可达性的信息，而不提供有关距离的信息
  • 如果通过多条路径通告了某个目的地的可达性，则无法选择成本最低的最佳路径；
  • 如果通过多条路径通告了某个目的地的可达性，则不能保证所有路由器都将选择一致的路径 → 这只能在没有闭合路径的网络中使用，在这些网络中不会形成循环；
• 边界网关协议 (BGP)：它是唯一一个在整个互联网上采用并取代其他 EGP 协议的 EGP 协议：整个互连 AS 网络中的所有边界路由器都必须采用相同的 EGP 协议来交换外部路由，因为如果两个 AS 选择使用不同的 EGP 协议，它们的边界路由器将无法相互通信 ( B5. 边界网关协议)；
• 域间路由协议 (IDRP)：它作为 BGP 的演进而创建，以便支持 OSI 地址，但目前没有人使用它，因为
  • 它由相当复杂的部件组成；
  • 从那时起，IDRP 引入的改进已移植到 BGP 的后续版本中；
  • 它与 BGP 不兼容 → AS 采用它会破坏与仍在使用 BGP 的网络其余部分的互操作性。

重新分配

在每个边界路由器上，都会运行一个从 AS 内部 IGP 协议到 AS 外部 EGP 协议的重分发过程，反之亦然 → 路由首先从一个 AS 重分发到中间区域，然后再从这里重分发到另一个 AS。

属于不同 ISP 的 AS 之间的重分发示例。

• IGP 协议会学习到外部路由，指向位于其他 AS 中的目标，并将它们作为内部路由传播到 AS 中；
• EGP 协议会学习到内部路由，指向位于 AS 中的目标，并将它们作为外部路由传播到其他 AS 中。

路由在 AS 内部的层次结构域之间以及 AS 本身与外部世界之间进行重分发。

重分发定义

• 哪些内部网络必须让外部世界知道：例如，私有网络不能传播到其他 AS；
• 哪些外部网络必须让 AS 内知道：通过避免包含有关外部网络的完整详细信息，可以减少宣布的路由信息的数量
  • 当宣布的地址共享其网络前缀的一部分时，可以将它们“合并”为聚合路由；
  • 当 AS 只有一个出口点时，可以宣布一个单一的默认路由。

重分发不能在路由中引入不一致

• 例如，如果在 IGP 中学习到的路由在 EGP 中导出，然后在 IGP 中重新导入，并作为外部路由出现，那么可能会形成路由循环；
• 如果某个 AS 可以通过同一 AS 的多个边界路由器访问，那么这些边界路由器需要达成一致，以便在内部为该路由重分发一个单一出口点。

通常，在 AS 边界处的边界路由器上的重分发只从 IGP 协议到 EGP 协议启用一种方式：内部路由被导出到外部世界，而外部路由被默认路由替换。