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用Linux打造路由器

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Linux作为一种新近崛起的操作系统，由于其性能稳定，源码开放及价格方面的优势而逐渐被广大用户所接受 。现在Linux的主要用武之地在于服务器领域，但是，经过适当的配置之后，它还可以担当互联网的物理基石——路由器这一重要角色 。

路由器是通信子网中的通信节点，每个路由器都计算并维护一张路由表，并据此指导数据报前往最佳路径中的下一站，这便是所谓的路由 。这样，经过互联网上所有路由器的通力合作，数据报就能够沿着一条“最佳”路径到达目的地 。在GNU软件Zebra的协助下，我们可以将Linux机器打造成一台功能完备的路由器，它能够同时支持RIPv1、RIPv2、RIPng、OSPFv2、OSPFv3、BGP-4和BGP-4 等诸多TCP/IP协议 。现在我们首先了解一下 OSPF 和 BGP 协议的运行模式和基本原理，然后介绍 Zebra 的安装配置方法，让你的 Linux 机器变成支持 OSPF 与 BGP 的路由器 。


BGP/OSPF 概述


如今，许多公司都建有多个网络，假如这些网络的类型不尽相同，则需要用路由器进行互联 。路由器是与两个或两个以上的网络连接的计算机，它根据路由协议生成并维护一个路由表，并按照该路由表中的信息转发包 。这些路由器对公司内部的网络结构了如指掌，知道将分组送到目的地的全部细节，但对于其他公司的网络结构并不了解 。像这样"在同一机构下治理的一系列路由器和网络"被称为自治系统(AS) 。由不同机构掌管的自治系统，可以采用不同的路由选择算法；但同一自治系统内的所有路由器都使用同一路由协议，以便于自治系统内部各个路由器互换路由信息来维持相互的连通性 。每一个自治系统都有一个16位的"自治系统(AS)编号"作为标志，就像 IP 地址一样，它是由专门机构来分配的 。

自治系统内的路由器称为"内部网关"，所用的协议称为"内部网关协议" 。内部网关协议大体上分为两类，一类是距离向量协议，如 RIP,EIGRP 协议；另一类是链路状态协议如 OSPF 协议 。链路状态路由协议与距离向量协议的不同之处在于，采用链路状态路由协议的路由器不是交换到达目的地的距离，而是维护一张网络拓扑结构图 。然后用数据库表示该图，其中的表项对应网络的一条链路 。路由器根据数据库的信息计算出"最佳路由"，由此指导包的转发 。当网络拓扑结构发生变化时，只需将相应纪录而非整个数据库通知其他节点 。各路由器做出相应修改并重新计算路由后，就可以继续正常工作 。

因为"开放式最短路径优先协议"的文档必须公开发表，所以它是"开放式的"（Open）；又因为它采用"最短路径优先"（SPF）算法来计算一个节点到所有其它节点间的最短路径，故名为 OSPF 。OSPF 具有支持多重度量制式和多重路径等诸多优点，因此成为因特网上推荐使用的内部网关协议，RIP 却由于自身的局限性而被打入冷宫 。现在，在性能上唯一能够与 OSPF 相匹敌的内部网关协议便是 EIGRP--Cisco 的一个专有协议，但 OSPF 的“开放”本身就是一个响亮的招牌，因为谁也不想受制于某家供给商 。

前面提到，自治系统内的路由器不必知道其他自治系统的内部结构细节，从而有效地节约了路由器的内存和 CPU 时间，并提高了网络带宽的利用率 。但是，假如想与其他公司（自治系统）通信时该怎么办呢？很简单，我们可以在自治系统内指定一个与其他自治系统相连的路由器为"外部网关"，通过它进入其他自治系统 。该路由器使用的协议叫做"外部网关协议"，如边界网关协议（BGP） 。相邻的两个网关必须首先互换"邻机探测"报文，协商是否愿意成为"邻机" 。成为邻机则意味着两个自治系统同意中转双方的通信流 。同意后，两个邻机互换"邻机可达性报文"，来监督他们之间的链路的工作情况 。接下来便是最重要的工作，用"网络可达性报文"来交换通过各邻机所能到达的网络的信息，从而实现自治系统之间的连通性 。在外部网关的眼里只由外部网关和连接他们的链路，如此以来，自治系统内的通信由内部网关处理，自治系统之间的通信交由外部网关处理--一个分级路由的景象已经展现在我们面前，实际上，因特网正是由大量自治系统组成的 。

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