GBZ 17977-2000 信息技术 系统间远程通信和信息交换 OSI 路由选择框架.docx
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1、中华人民共和国国家标准化指导性技术文件信息技术 系统间远程通信和信息交换路由选择框架发布实施国家质量技术监督局 发 布前言本指导性技术文件等同采用 信息技术 系统间远程通信和信息交换路由选择框架本指导性技术文件仅供参考 有关对本指导文件的建议和意见 向国务院标准化行政主管部门反映本指导性技术文件提供路由选择协议开发的框架本指导性技术文件由中华人民共和国信息产业部提出 本指导性技术文件由中国电子技术标准化研究所归口本指导性技术文件起草单位 中国电子技术标准化研究所本指导性技术文件主要起草人 罗韧鸿 黄家英前言国际标准化组织 和 国际电工委员会 是世界性的标准化专门机构 国家成员体 它们都是 或
2、的成员国 通过国际组织建立的各个技术委员会参与制定针对特定技术范围的国际标准 和 的各技术委员会在共同感兴趣的领域内进行合作 与 和 有联系和其他官方和非官方国际组织也可参与国际标准的制定工作对于信息技术领域 和 建立了一个联合技术委员会 即 技术委员会的主要任务是制定国际标准 但在例外情况下 技术委员会可以提出下列类型之一的技术报告型 虽然一再努力 但仍不能获得出版一项国际标准所需要的支持时型 所讨论的项目仍处于技术发展阶段型 当技术委员会所收集到的各类数据与正式出版为国际标准的数据不同 例如 技术发展水平 时型和 型技术报告在出版后起 年内应提交复审 以决定是否将它们转成国际标准型技术报告
3、不是务必要进行复审 除非它们提供的数据已被认为不再有效和不再有用 属于 型技术报告 它是由 信息技术 联合技术委员会的 系统间远程通信和信息交换 分技术委员会制定的该第 版取代第 版 引言在环境中 任何端系统都存在与其他通信的可能性 发生这种通信的物理路径 或称路径 可以包括多个中间系统包括多个子网类型穿越多个独立的组织此外 一次通信可以与另一次通信采用不同的路径在网络层中 网络层的内部组织 标识路由选择和中继两种功能 它们是任何端系统通过任意并接子网和中间系统进行通信这种能力的核心路由选择和中继功能的一部分是对于一次给定的通信 允许多个和找到两个或多个之间的一条合适的路径中继功能主要涉及对通
4、过中间系统的网络协议数据单元 的实际变换和操纵 而路由选择功能主要涉及对通过多个子网和中间系统的路径的维护和选择 这些子网和中间系统使 能在端系统之间平滑地流动路由选择有四个重要方面的内容 即 和 所要求的信息 和用于收集此信息的技术 和用于分发此信息的技术 和为确定在对之间流动所用路径而对此信息所执行的功能 本指导性技术文件讨论路由选择的这四个方面的内容 并描述怎样使用不同的协议来实现路由选择功能 除了与路由选择功能密切相关的情况外 本指导性技术文件没有讨论中继功能本指导性技术文件增加了使用组播子网互连路由选择域 使用组播子网互连管理域和使用组播子网在路由选择域中提供连接性的选项中华人民共和
5、国国家标准化指导性技术文件信息技术 系统间远程通信和信息交换路由选择框架范围本指导性技术文件提供一个开发路由选择用的协议及通过标准化过程加快路由选择协议的进展的框架 本指导性技术文件反映了路由选择当前的状态 但并不妨碍其未来的扩充和发展引用标准下列标准所包含的条文 通过在本指导性技术文件中引用而构成为本指导性技术文件的条文 本指导性技术文件出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本指导性技术文件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 信息技术 开放系统互连 基本参考模型 第 部分 基本模型 信息技术 数据通信 网络服务定义 信息处理系统 开放系统互连 网络层的内部组织结构 信息技术
6、 数据通信 数据终端设备用包层协议 信息技术 系统间远程通信和信息交换 使用提供连接方式网络服务 信息技术 提供无连接方式网络服务的协议 第 部分 协议规范 信息处理系统 系统间远程通信和信息交换 与提供无连接方式的网络服务协议联合使用的端系统到中间系统路由选择交换协议 信息技术 系统间远程通信和信息交换 与 联合使用的端系统路由选择信息交换协议 信息技术 系统间远程通信和信息交换 与提供无连接方式网络服务协议 联合使用的中间系统到中间系统域内路由选择路由信 息交换协议 信息技术 系统间远程通信和信息交换 为支持转发 在中间系统之间域间路由选择信息的交换协议 因 特 网 中 分 配 指 南国家
7、质量技术监督局批准实施定义 参考模型定义本指导性技术文件使用 中定义的下列术语 网络层 网络服务访问点 网络服务访问点地址网络实体 路由选择 网络协议 网络中继 网络协议数据单元 系统管理 层管理 网络层体系结构定义本指导性技术文件使用 中定义的下列术语子网端系统 中间系统 子网服务 网络层编址定义本指导性技术文件使用 中定义的下列术语子网地址子网连接点 路由选择框架定义下列定义适用于本指导性技术文件管理域由单个组织或管理机构操作的端系统 中间系统和子网络所组成的一个集合构成管理域的组成部件之间是以很高的相互信任度进行互操作 但与其他管理域是以相互不可信的方式互操作注 术语 管理域 并不要与定
8、义的 主管部门 有任何特殊的关系主管部门事实上可以操作管理域而从路由选择框架的观点来看 它与由任何组织所操作的管理域没有什么不同 路由选择域 按照同样的路由选择规程操作并且完全包含在单个的管理域中的一组端系统和中间系统此概念的准确形式定义见 公共域一个管理域 它不是较高级域的成员公共域是路由选择分层结构中最高层 在公共域之上没有单个的域 在这种意义上 路由选择分层事实上是多层次的 公共域是每一层的最高元素如果有多个公共域 它们将作为对等进行合作 以便能选定到达中任何的路由 跳 穿越单个子网 黑洞由于路由选择规程的崩溃 恶意或缺乏信息 中间系统丢弃或拒绝转发指向它的所有通信业务量的一种情形当预定
9、的通信业务量接收者不适用时 在一个无连接子网上也可形成黑洞 子网地址解析实体 子网上可用的一个网络层实体 它起到该子网的路由选择信息的仓库或源的作用 组播子网由一个源发送的单个数据单元被多个目的地接收的子网组播通信使用组播子网进行数据传输缩略语边界中间系统端系统中间系统局域网网络协议数据单元网络服务访问点开放系统互连环境协议数据单元 服务质量子网子网地址解析实体子网连接点广域网路由选择概念 路由选择的功能分解路由选择能分解成四个不同的但互相有关的方面 划分的目的是从概念上明确路由选择的功能通过将路由选择细化为各个组成部件来简化路由选择协议的设计 通过允许每一方面有一定的自由度使路由选择功能灵活
10、 实用下面各条描述这四个方面 图 说明路由选择四个方面的关系 路由选择信息库路由选择信息库包括特定或进行路由选择所需的完整信息 这些信息可能包括下一跳路由选择表 这些表把目的地与可能用来将转发到更接近其目的地的潜在的下一子网跳 例如本地和远程关联起来相邻和表 这些表使一个或能确定本地拓朴结构测得的数据链路或子网路径的 特征 这些测量使路由选择功能能适应 的变化网络图 这些图是全球网络中某一部分的完整拓朴结构图 通过采用多种路由选择度量准则中任何一种 这些图能用来计算到达目的地的最短路径 信息收集和通过从本地环境和其他系统收集信息来建立各自的路由选择信息库 信息源的某些例子有 测量协议 来自系统
11、管理的策略 目录查找功能 路由选择协议 信息收集功能示于图 中标记为 更新接收 的方框图路由选择功能的分解 信息分发系统可以通过信息分发向其他系统通告其本地路由选择信息库中有关的信息 信息分发技术的例子包括 路由选择协议和通过管理信息库的交互 信息分发功能示于图 中标记为 更新发送 的方框 路由计算和维护功能和功能和是每个和为选择路由所需要的两项功能的输入为这些是 和 为了完成路由选择而根据路由选择信息库执行的内部功能 该类别的主要功能是生成转发信息库 它用来实际中继 此功能示于图 中标记为 决策 的方框 内部功能的其他例子包括 诸如老化旧的路由选择信息库中记录项的计时功能 以及下面描述的功能
12、 和 被叫或目的地 地址主 叫 或 源 地 址 源路由 任选的 源路由是标识网络中继系统的网络实体标题或网络实体标题前缀的序列 例如 中的源路由选择功能 在完整的源路由中 序列中的下一个网络实体标题是 的输出 在部分源路由中 序列中的下一个网络实体标题或网络实体标题前缀用于确定网络中继系统的网络实体标题 它用来到达源路由所标识的网络中继服务质量 参数 任选的 转发信息库对于每个被选路由的确定 到目的地或其他 的路径上网络中继系统的网络实体标题在到达目的地不需要中继功能的情况下 目的地网络实体的标题 该标题可以与目的地地址相同的输入是所确定的网络中继或目的地端系统的网络实体标题转发信息库该功能在
13、之后执行 它确定使用哪个子网连接点及何时向网络中继或目的地网络实体发送一个该功能所产生的信息有所选的标识 作为与此相关的子网服务提供者的输入的参数值 路由选择与管理的关系在执行 参考模型赋予的任务时 网络层操作需要关于 的位置和通过适用子网的路由的共享知识如图 和图 所示 路由选择功能通过存储在和检索自管理信息库 图中标为 本地信息库 的方框 与 管理相交叉 通过与网络层实体的交互或与系统管理 图中标为 管理应用 的方框 的交互 将路由选择信息放到管理信息库中希望通过 路由选择协议自动收集和分发路由选择信息 这些协议可以位于网络层 层管理 或应用层 系统管理使用 网络层路由选择信息交换协议 尤
14、其具有以下优点它将路由选择信息的产生 交换和同步化限制在网络层内 这使路由选择保持为 闭合的系统 避免了跨层协调的复杂问题它允许有效 直接使用可用的子网能力 诸如固有的组播图 说明怎样使用层管理协议交换路由选择信息 使用 应用层路由选择信息交换协议 尤其具有以下优点上下文协商和在可靠的端到端运输服务上建立管理联系是可能的图 说明如何使用系统管理协议交换路由选择信息通常对环境下全球路由选择问题的完整和实际的解决方案可能要求使用各种技术的组合 包括网络层管理协议和系统管理协议图使用网络层协议的路由选择交换图使用系统管理的路由选择交换路由选择环境路由选择应能在各种环境下有效地操作 但当将这些环境放在
15、一起考虑时 会产生任何路由选择方案都难以满足的许多目标 本章讨论为 路由选择所设想的一些环境 并从路由选择的观点指出它们的一些显著特征 的互连多个 可以通过互工作单元在本地连接 或经过点到点子网 组播子网 专有租用线路网或公用数据网进行远距离连接 在所有的情形下都需要路由选择功能以确定满足连接性和 或 要求的通过 的路径 这些路由选择功能的复杂程度是任意的 它取决于是否穿过组织边界 对最佳路径的要求 失效恢复的要求等 此外互连的路由选择功能需要考虑两种环境之间传输带宽的 巨大差异 公用网 专有网互连许多组织已在运行专有数据网 为了与其他组织通信 这些专有网可以使用公用网设施进行互连路由选择功能
16、应在专有和公用域范围都能高效的进行路由选择 同时提供分别管理这些域所必需的组织隔离 此外 公用域中的路由选择方法 度量准则和策略可以与专有域有很大的不同 路由选择功能应能够成功地处理跨越这类边界的有限控制和数据流量 企业网和校园网在诸如大学 公司总部 政府部门和研究机构的企业和校园环境中 网络应用增长迅速 这些环境以大量系统 有时数以千计 使用各种各样的拓朴进行连接为特征 在这些环境中 网络配置不断在改变对系统安装和操作往往进行最小的中央控制 用于这种环境的路由选择方案对无法预期的配置更改需很坚固 并能适应网络使用 应用和通信业务量模式的变化 且无需中央管理功能的过多干预 多供应商子网网络从来
17、就是一个多供应商的环境 使用者从单个供应商处获得整个子网 或 的情况十分少见 因为系统都是在不同的时间为不同的应用而购买的 但是在很多情况下 由于缺乏路由选择标准 专有网 有时也包括公用网 的操作人员被迫由单个来源获得所有 这种情况限制了各个组织建造性价比很高的网络的能力 并且对其网络与其他组织的网络进行互连的方式带来了严重的局限 就像其他 标准使购自多个供应商的系统能够互操作一样 有效的路由选择标准集将使建造实际可行的多供应商子网成为可能路由选择的目标第 章为路由选择所确定的环境给任何路由选择方案都带来了一些实现起来有一定困难的目标 以下各条讨论这些目标 多子网类型本指导性技术文件的框架内所
18、定义的路由选择功能应被设计成不用考虑任何特定的底层技术或传 输媒体而操作 从而不必依赖任何特定于技术的服务而正确操作 这些功能还应设计成不论构成全球路由选择域的 和 在地理上如何分布都能正确地操作 即它们是与拓朴结构无关的 数量甚大的 和用以传送端系统数据的全球 包括数量甚大的 这些 在最常见的情况下可以通过由拼接的中间系统构成的路径逻辑地进行互连 中间系统的总数量比 或端系统 的数量小一到两个数量级 但也十分庞大 所采用的任何路由选择方案都应能适应任意的规模 端系统应简单化端系统的数目大大超过中间系统所导致的一个结果是希望即使以使得更加复杂为代价 也要使尽量简单 中间系统通常都专门用于路由选
19、择和中继也是使得这种做法能够成立的原因 另一方面端系统把路由选择作为一个使其能够完成运行应用这一实际工作所需的开销功能来执行 多个组织在环境中存在多个组织将要求路由选择具有以下的属性 控制的分布全球路由选择必然要求能在对多个组织进行分布式控制的情况下正确地运行 另外 在单个组织内也可以因为效率 经济性和性能等原因而分布路由选择的控制 信任 防火墙和安全在之间交换路由选择信息可产生下列效果 使一个能对由另一个作出的路由选择决策产生影响 和向一个提供有关另一个的信息特别要关注的是 在不同管理域的之间交换的不良路由选择信息的影响 和专有 私用或秘密信息通过多个管理域的显式或隐式交换跨越多个管理边界的
20、路由选择信息的交换应使该信息的作用最大化 而使该信息的潜在的有害影响最小化 路由选择有害影响的例子有路由选择环路和 黑洞二者都能严重损害网络性能 不正确的路由选择及非法的路由选择 尤其是涉及国界的 另外 在提供最大的路由选择功能的同时 交换的路由选择信息应提供最少的辅助信息 有关一个管理域内部的辅助信息的例子包括拓朴结构信息大小活动级别可靠性服务质量和 或服务类型 和费率结构操作管理域的组织应能控制在其管理域之外的信息的泄露 也就是说 它们应能控制进入或离开其管理边界的信息的数量和种类 同时仍然提供和接收某种最小的全球路由选择能力在建立管理边界及跨越这些边界交换路由选择信息时 可能要求对网络实
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