路由協議和架構/域間路由

域間路由負責決定和傳播有關多個互連 AS 之間的外部路由的資訊。

自治系統

自治系統 (AS) 是一組 IP 網路，這些網路受一組實體的控制，這些實體同意將自己呈現為一個獨特的實體，每個人都採用相同的路由策略集。

從域間路由的角度來看，網際網路被組織成 AS：AS 代表網路最高層次結構級別上的同構管理實體，通常是 ISP。每個 AS 由 IANA 分配的 32 位數字唯一標識（過去是 16 位）。

每個 AS 都是完全獨立的：它可以根據自己的偏好決定內部路由，並且 IP 資料包根據內部規則在其中進行路由。每個 AS 可以擁有一個或多個由 IGP 協議提供的內部路由域：每個域可以採用其最喜歡的 IGP 協議，並且由於重新分配，它可以與其他域交換路由資訊。

作為 AS 的網路可以透過路由策略來控制其傳入和傳出流量，但也承擔著更大的責任：路由更難配置，並且配置錯誤可能會影響其他 AS 的流量。

對於即將成為 AS 的網路部分，過去曾執行一些額外的規則，這些規則現在已經放寬

• 整個網路必須處於相同的管理域中

  現在 AS 的管理實體並不一定與實際管理網路內部的組織一致：例如，都靈理工大學的網路，儘管歸大學所有並受其內部機構的控制，但它是 GARR 研究機構管理的 AS 內的子網路之一，該機構負責決定通往其他 AS 的長距離互連；

• 網路必須至少具有給定的大小

  近年來，內容提供商需要在全球範圍內擁有非常小的 AS：例如，谷歌在義大利擁有部分網路伺服器，這些伺服器為義大利使用者分發定製內容（例如廣告），這些伺服器更靠近使用者，因此更快地返回搜尋結果，充當快取 ( B8. 內容分發網路) → 如果這些網路伺服器本身構成一個 AS，谷歌就可以控制其內容向義大利 ISP 的分發，並且可以與後者達成商業協議，有利於其中一些 ISP 而犧牲其他 ISP；

• AS 必須至少連線到其他兩個 AS，以至少在技術上保證透過它從一個 AS 到另一個 AS 的傳輸

  一個小型本地 ISP (Tier 3) 可以從一個大型國家 ISP (Tier 2) 購買整個通往網際網路的連線性： B4. 域間路由：網際網路中的對等和傳輸#AS 之間的商業協議.

EGP 協議類

將單個邊界路由器置於屬於不同 ISP 的 AS 之間會引發一些問題

• 誰擁有它？誰配置它？
• 故障時誰負責？
• 如何防止 ISP 收集有關競爭對手網路的資訊？

解決方案是使用兩個邊界路由器，每個路由器都由兩個 ISP 中的任何一個管理，並由一個稱為外部閘道器協議 (EGP) 的第三種類型路由協議例項處理的某種中間“自由區域”隔開。

透過 EGP 協議，每個位於 AS 邊界的邊界路由器都與其他邊界路由器交換外部路由資訊

• 它將有關其 AS 內部目的地資訊傳播到其他 AS；
• 它將有關位於其他 AS 內部但可以透過其 AS 訪問的目的地資訊傳播到其他 AS。

EGP 協議與 IGP 協議的不同之處在於，它們特別支援對路由策略的支援，這些策略反映了 AS 之間的商業協議。

EGP 協議

• 靜態路由：手動配置路由器
  • 這是實施複雜策略和完全控制網路路徑的最佳“演算法”；
  • 不需要控制流量：避免交換有關目的地的資訊；
  • 它不會對拓撲更改做出反應；
  • 很容易引入不一致；
• 外部閘道器協議 (EGP)：它是第一個完全專門用於域間路由的協議，但目前沒有人使用它，因為它只提供有關可達性的資訊，而不提供有關距離的資訊
  • 如果透過多條路徑通告了某個目的地的可達性，則無法選擇成本最低的最佳路徑；
  • 如果透過多條路徑通告了某個目的地的可達性，則不能保證所有路由器都將選擇一致的路徑 → 這隻能在沒有閉合路徑的網路中使用，在這些網路中不會形成迴圈；
• 邊界閘道器協議 (BGP)：它是唯一一個在整個網際網路上採用並取代其他 EGP 協議的 EGP 協議：整個互連 AS 網路中的所有邊界路由器都必須採用相同的 EGP 協議來交換外部路由，因為如果兩個 AS 選擇使用不同的 EGP 協議，它們的邊界路由器將無法相互通訊 ( B5. 邊界閘道器協議)；
• 域間路由協議 (IDRP)：它作為 BGP 的演進而建立，以便支援 OSI 地址，但目前沒有人使用它，因為
  • 它由相當複雜的部件組成；
  • 從那時起，IDRP 引入的改進已移植到 BGP 的後續版本中；
  • 它與 BGP 不相容 → AS 採用它會破壞與仍在使用 BGP 的網路其餘部分的互操作性。

重新分配

在每個邊界路由器上，都會執行一個從 AS 內部 IGP 協議到 AS 外部 EGP 協議的重分發過程，反之亦然 → 路由首先從一個 AS 重分發到中間區域，然後再從這裡重分發到另一個 AS。

屬於不同 ISP 的 AS 之間的重分發示例。

• IGP 協議會學習到外部路由，指向位於其他 AS 中的目標，並將它們作為內部路由傳播到 AS 中；
• EGP 協議會學習到內部路由，指向位於 AS 中的目標，並將它們作為外部路由傳播到其他 AS 中。

路由在 AS 內部的層次結構域之間以及 AS 本身與外部世界之間進行重分發。

重分發定義

• 哪些內部網路必須讓外部世界知道：例如，私有網路不能傳播到其他 AS；
• 哪些外部網路必須讓 AS 內知道：透過避免包含有關外部網路的完整詳細資訊，可以減少宣佈的路由資訊的數量
  • 當宣佈的地址共享其網路字首的一部分時，可以將它們“合併”為聚合路由；
  • 當 AS 只有一個出口點時，可以宣佈一個單一的預設路由。

重分發不能在路由中引入不一致

• 例如，如果在 IGP 中學習到的路由在 EGP 中匯出，然後在 IGP 中重新匯入，並作為外部路由出現，那麼可能會形成路由迴圈；
• 如果某個 AS 可以透過同一 AS 的多個邊界路由器訪問，那麼這些邊界路由器需要達成一致，以便在內部為該路由重分發一個單一齣口點。

通常，在 AS 邊界處的邊界路由器上的重分發只從 IGP 協議到 EGP 協議啟用一種方式：內部路由被匯出到外部世界，而外部路由被預設路由替換。