路由器原理与设计PDF电子书下载

第1章 路由器技术概述 1

1.1 引言 1

1.2 路由器的组成及其功能 2

1.2.1 路由器的基本组成 3

1.2.2 路由器的硬件组成及初始化过程 5

1.2.3 路由器的功能 8

1.2.4 路由器与网桥的比较 9

1.3 路由器分类 9

1.3.1 核心路由器 10

1.3.2 企业级路由器 11

1.3.3 接入路由器 11

1.4 路由器的关键性能指标 12

1.4.1 吞吐量 12

1.4.2 背板能力 13

1.4.3 丢包率 13

1.4.4 时延以及时延抖动 13

1.4.5 突发量能力 13

1.4.6 路由表容量 13

1.4.7 服务质量 13

1.4.8 网管能力 14

1.4.9 可靠性和可用性 14

1.5 核心路由器的组成 15

1.5.1 高速接口子系统 16

1.5.2 报文转发子系统 16

1.5.3 交换开关子系统 16

1.5.4 软件子系统 17

第2章 路由器技术的发展与相应的国际标准 19

2.1 路由器的发展 19

2.1.1 传统路由器 19

2.1.2 现代路由器技术 20

2.1.3 T 比特路由器 20

2.1.4 未来光交叉连接路由器 21

2.1.5 主动网络路由器 22

2.1.6 未来的发展 22

2.2 路由器设计标准 24

2.2.1 链路层实现要求 24

2.2.2 网络层 IP 协议实现要求 26

2.2.3 网络层 ICMP 协议实现要求 34

第3章 路由器关键技术 38

3.1 体系结构及调度技术 38

3.1.1 第一代单总线单 CPU 结构路由器 38

3.1.2 第二代单总线多 CPU 结构路由器 39

3.1.3 第三代交叉开关体系结构的 GSR 路由器 41

3.1.4 第四代多级交换路由器 42

3.2 高速硬件接口 44

3.3 系统软件 44

3.4 路由协议 44

3.5 高层交换与 MPLS 46

3.6 QoS 46

3.7 安全 47

第4章 路由器交换结构设计 50

4.1 交换体系结构 50

4.1.1 进程交换 51

4.1.2 快速交换 52

4.1.3 最优交换 55

4.1.4 快速转发 CEF 56

4.2 早期的报文交换体系结构 57

4.2.1 共享总线交换 57

4.2.2 共享存储交换 58

4.2.3 基于存储片的交换 61

4.3 高性能交换 63

4.3.1 Crossbar 交换 64

4.3.2 Cisco12000系列路由器交换结构 65

第5章 高端路由器系统软件设计 68

5.1 软件体系结构 68

5.1.1 概述 68

5.1.2 路由器系统软件的组成 70

5.2 路由器系统软件的实现方法 78

5.2.1 对实时系统的要求 79

5.2.2 VxWorks 80

5.2.3 JUNOS 软件系统 82

第6章 高速接口设计技术 84

6.1 以太网接口设计 84

6.1.1 以太网的基本原理 84

6.1.2 具体接口设计 88

6.2 POS 接口设计 91

6.2.1 POS 技术概述 91

6.2.2 POS Line Card 组成及数据处理过程 93

第7章 路由协议的设计与实现 99

7.1 路由结构 99

7.2 RIP 协议设计 101

7.2.1 RIP 协议简介 101

7.2.2 RIP 协议的实现 106

7.3 OSPF 协议设计 109

7.3.1 OSPF 协议简介 109

7.3.2 OSPF 的关键特征 110

7.3.3 OSPF 协议的实现 114

7.4 BGP 协议设计 126

7.4.1 BGP 协议简介 126

7.4.2 协议操作机制 131

7.4.3 BGP 协议的实现 133

7.4.4 BGP 协议路由策略 148

第8章 路由表问题 153

8.1 概述 153

8.2 Internet BGP 路由表的分析 154

8.2.1 BGP 路由表的增长 154

8.2.2 路由表引发的一系列问题 156

8.2.3 地址耗尽 157

8.2.4 其他一些畸形现象 158

8.2.5 结论 158

8.3 高效的路由查找算法 159

8.3.1 IP 地址组成变化及对路由查找的影响 159

8.3.2 常用的路由表查找算法 160

8.4 一种基于压缩树的路由查找算法 162

8.4.1 压缩树算法 163

8.4.2 实现压缩树算法的改进 167

第9章 高级交换技术 169

9.1 概述 169

9.2 MPLS 交换 170

9.2.1 MPLS 体系结构 170

9.2.2 转发粒度和等效前传类 173

9.3 第三层交换 174

9.3.1 出现的原因 174

9.3.2 主要技术 175

9.3.3 Ipsilon 公司的 IP switching 177

第10章 路由器 QoS 与安全 179

10.1 路由器 QoS 179

10.1.1 拥塞管理 180

10.1.2 拥塞避免 183

10.2 安全 184

10.2.1 路由器的安全威胁 184

10.2.2 提高路由器安全性的主要技术 185

附录 A 国际上主流高端路由器性能指标 190

A.1 Cisco 12416Internet 路由器 190

A.2 Juniper 公司 M160骨干路由器主要性能指标 195

附录 B 参考的 RFC 标准列表 198

参考文献 203