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BERKELEY UNIX 4.2下的EGP網(wǎng)關(guān)
（RFC911——EGP GATEWAY UNDER BERKELEY UNIX 4.2）


PAUL KIRTON
南加州大學(xué)信息科學(xué)學(xué)會(huì)
為來(lái)自澳大利亞電信研究實(shí)驗(yàn)室的訪問(wèn)研究員
                                22  August 1984


摘要

本報(bào)告描述了運(yùn)行在 4.2BSD Unix操作系統(tǒng)上的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。  還對(duì)某些與局域
網(wǎng)配置相關(guān)的問(wèn)題也進(jìn)行了論述。

這個(gè)備忘錄情況∶

此備忘錄描述了外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）的實(shí)現(xiàn)（在這個(gè)意義上它是一個(gè)狀態(tài)報(bào)告）。備忘錄
也論述了某些可能的延伸和設(shè)計(jì)問(wèn)題（在這個(gè)意義上它是更進(jìn)一步討論的請(qǐng)柬）。這個(gè)備忘
錄的分發(fā)是不受限制的。

    這個(gè)研究的基金基金是由國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目管理局和澳大利亞電信公司供應(yīng)的。
 

目錄
1. 介紹	2
1.1開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)	3
1.2外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議綜述	4
2. 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)	4
2.1路由表	5
2.1.1輸入更新	5
2.1.2輸出更新	6
2.2鄰居獲取	7
2.3 Hello和Poll輪詢間隔	7
2.4鄰居中止	8
2.5鄰居可達(dá)性	8
2.6序號(hào)	9
2.7過(guò)多命令的處理	9
2.8不適當(dāng)?shù)腗essages	9
2.9缺省網(wǎng)關(guān)	10
⒊測(cè)試	10
⒋將來(lái)的改進(jìn)	11
4.1多獨(dú)立系統(tǒng)	11
4.2接口監(jiān)控	11
4.3網(wǎng)絡(luò)級(jí)狀態(tài)信息	11
4.4內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議接口	12
⒌拓?fù)鋯?wèn)題	12
5.1拓?fù)浼s束和路由回路	12
5.1.1背景	12
5.1.2現(xiàn)行政策	13
5.2當(dāng)前ISI配置	14
5.2.1 EGP越過(guò)阿帕網(wǎng)	16
5.2.2 EGP越過(guò)ISI - NET	17
5.2.3潛在路由回路	17
5.3可能的未來(lái)配置	18
5.3.1去往UCI - ICS的網(wǎng)關(guān)	18
5.3.2動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)到備份網(wǎng)關(guān)	18
5.3.2.1常用的操作	18
5.3.2.2主機(jī)初始化	19
5.3.2.3什么時(shí)候原始而且備份兩者都停機(jī)	19
5.3.2.4 Unix 4.2 BSD	19
⒍致謝	20
⒎參考資料	20
      
1. 介紹

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）[ Rosen 82；Seamonson & Rosen 84; Mills 84a]
已經(jīng)允許不同的網(wǎng)關(guān)體系的自主開(kāi)發(fā)雖然國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)路由選擇信息仍然保持全球性分布。
EGP為不同的自治網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)交換經(jīng)由他們可以達(dá)到的網(wǎng)絡(luò)的信息提供一些方法。。

本報(bào)告主要敘述在一VAX計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的Berkeley Unix 4.2操作系統(tǒng)上的當(dāng)做一個(gè)用戶進(jìn)
程工作的EGP的實(shí)現(xiàn)。
還對(duì)某些涉及局域自治系統(tǒng)配置相關(guān)的問(wèn)題也進(jìn)行了論述。

該EGP實(shí)現(xiàn)是試驗(yàn)性的而不是Unix 4.2 BSD的一部分。 可以預(yù)料伯克來(lái)將來(lái)可能加入一
個(gè)EGP版本。

該程序是由C語(yǔ)言編寫(xiě)。 EGP部分是以Liza Martin在麻省理工學(xué)院寫(xiě)成的C - Gateway程
序代碼為基礎(chǔ)，而且路由管理部分以Unix 4.2 BSD路由管理守護(hù)進(jìn)程" routed "為基礎(chǔ)。

除非特別聲明，該EGP功能與[ Mills 84a]的規(guī)范一致。

假定已具有在[ Seamonson & Rosen 84; Mills 84a]敘述的EGP知識(shí)。。

本章論述該工程的動(dòng)機(jī),第2章敘述網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，第3章為測(cè)試，第四章建議一些改進(jìn)并且第5
章論述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)問(wèn)題。

關(guān)于運(yùn)行該EGP程序和該軟件說(shuō)明的詳細(xì)資料刊登于ISI研究報(bào)告ISI/RR - 84 - 145 [ Kirton 
84]。

該EGP程序的copies和文本的請(qǐng)求應(yīng)該發(fā)送給Joyce Reynolds ( JKReynolds@_USC - 
ISIF.ARPA)。沒(méi)有提供軟件支持。


1.1開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)

與EGP的介紹相一致，internet網(wǎng)關(guān)被分成由Bolt, Beranek和Newman ( BBN)維護(hù)的"核心"
自治系統(tǒng)( AS)和許多由不同的組織維護(hù)的最少具有一個(gè)與一個(gè)核心AS網(wǎng)關(guān)共有的網(wǎng)絡(luò)的
"stub " AS。
該核心AS可能充當(dāng)傳遞路由選擇信息的集線器

_______________

  *
   Unix is a trade mark of AT&T
  * *
    VAX是Digital Equipment Corporation的商標(biāo)
不同的stub AS ' s以便它僅僅需要stub AS能與核心網(wǎng)關(guān)一起執(zhí)行EGP。 更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)
在[ Rosen 82]中給出。

在本工程中，在internet中曾有28個(gè)" non - routing "網(wǎng)關(guān)。  Non - routing網(wǎng)關(guān)不能交換路
由選擇信息，但是需要在核心網(wǎng)關(guān)路由選擇表中的靜態(tài)的記錄。   1984年八月1日以后,
這些靜態(tài)表目已經(jīng)刪除并且先前地non - routing網(wǎng)關(guān)被要求動(dòng)態(tài)地經(jīng)由EGP [ Postel 84]傳達(dá)
本消息給核心網(wǎng)關(guān)。

在該USC信息科學(xué)研究所( ISI)曾有一個(gè)non - routing網(wǎng)關(guān)去往處于Irvine網(wǎng)絡(luò)( UCI - ICS)
上的加利福尼亞大學(xué)。  由于從核心網(wǎng)關(guān)列表中消除了non - routing網(wǎng)關(guān)，必須通知該路由
到UCI - ICS的核心ISI網(wǎng)關(guān)使用EGP。

還有,萬(wàn)一該核心ISI網(wǎng)關(guān)當(dāng)機(jī)的話我們想要在ISI - NET和ARPANET之間具備一個(gè)備份網(wǎng)
關(guān)。 如此以來(lái)，網(wǎng)關(guān)可能需要經(jīng)由EGP運(yùn)輸路由選擇信息。 ISI網(wǎng)絡(luò)配置的細(xì)節(jié)在5.2節(jié)
進(jìn)行論述。

Of the 28 non-routing gateways 23 were implemented by Unix  systems,  including
ISI's.  還有, ISI的被提議的備份網(wǎng)關(guān)是UNIX操作系統(tǒng)。因此存在局部和普遍的需要外部網(wǎng)
關(guān)協(xié)議實(shí)現(xiàn)運(yùn)行在 Unix下面。 當(dāng)前包括Department of Defense ( DoD)協(xié)議的UNIX操作系
統(tǒng)的版本是Berkeley Unix 4.2 ,所以它中選。


1.2外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議綜述

本報(bào)告假定了解外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議,然而為完整起見(jiàn)這里給出一個(gè)簡(jiǎn)短概觀。為了解EGP背景詳
情請(qǐng)查閱[ Rosen 82], [ Seamonson & Rosen 84]提供了非正式的描述,并且[ Mills 84a]提供了
進(jìn)一步格式說(shuō)明和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

EGP通常在不同AS中的且具有有一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)即鄰居網(wǎng)關(guān)之間傳輸。
公用網(wǎng)絡(luò)即鄰居網(wǎng)關(guān)。

EGP包含三個(gè)程序,鄰居獲得,鄰居可達(dá)性和網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性。

鄰居獲得是一次雙向握手，在此過(guò)程中網(wǎng)關(guān)對(duì)通過(guò)交換請(qǐng)求和確認(rèn)報(bào)文（包括最少Hello和
Poll間隔值）來(lái)進(jìn)行傳導(dǎo)達(dá)成一致。    通過(guò)交換停止和停止確認(rèn)報(bào)文終止獲取過(guò)程。

鄰居可達(dá)性是一個(gè)Hello commands和確保各網(wǎng)關(guān)正在運(yùn)行的I - H -U ( I heard you)回應(yīng)周期
式交換。。 當(dāng)前30秒最小間隔被用于越過(guò)ARPANET。 只有一個(gè)網(wǎng)關(guān)必須發(fā)送一些命令,
其他的網(wǎng)關(guān)可以利用這些命令判斷可達(dá)性。  
正發(fā)送可達(dá)性命令的網(wǎng)關(guān)叫做處于主動(dòng)態(tài),而正回答的網(wǎng)關(guān)叫做處于被動(dòng)態(tài)。
網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性由周期地發(fā)送Poll commands和接受表明該網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由一或多個(gè)在共享網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)
關(guān)可以達(dá)到的更新應(yīng)答來(lái)判斷。 當(dāng)前２分鐘最小間隔被用于越過(guò)ARPANET。

2. 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

EGP是一種具有松散定時(shí)約束的polling協(xié)議。 因此，唯一要求具有較高性能的功能是包轉(zhuǎn)
發(fā)。  Unix 4.2已經(jīng)將包轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)嵌入到內(nèi)核內(nèi)核內(nèi)部，在那里可以達(dá)到最佳性能。
在編寫(xiě)Unix 4.2的時(shí)候，沒(méi)有為誤編路由的包發(fā)送ICMP ( Internet控制消息協(xié)議)重定向報(bào)
文。 
這是一個(gè)必要ofinternet網(wǎng)關(guān)并且Berkeley以后將加入。

EGP和路由更新功能作為一個(gè)用戶進(jìn)程實(shí)現(xiàn)。    因?yàn)橹挥形⑿〉母男枰尤險(xiǎn)nix內(nèi)核，
這簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)和分配。  這個(gè)方法與基于Xerox NS路由信息協(xié)議（ Routing Information 
Protocol [ Xerox 81]）的Unix路由分配程序" routed " [ Berkeley 83]的方法是類似的。


2.1路由表

一個(gè)路由由一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)組成,相鄰網(wǎng)關(guān)的地址用在直接相連的網(wǎng)絡(luò)上，而且用到達(dá)目的
網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)站數(shù)作為距離的公制。

存在兩組路由表,內(nèi)核列表（被用于包轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)）和EGP進(jìn)程表。 該內(nèi)核已經(jīng)為主機(jī)和網(wǎng)
絡(luò)目的地設(shè)立了獨(dú)立的列表。  EGP進(jìn)程僅維護(hù)網(wǎng)絡(luò)路由表。 當(dāng)接到EGP更新報(bào)文時(shí)EGP
列表被更新。  當(dāng)一個(gè)路由被更改時(shí)核心網(wǎng)絡(luò)列表通過(guò)SIOCADDRT和SIOCDELRT ioctl
系統(tǒng)調(diào)用被更新。 在初始化時(shí)為了保持一致性，內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)路由表由內(nèi)核存儲(chǔ)映象文件 
/dev/kmem讀取并被拷貝到EGP列表中。

此EGP的實(shí)現(xiàn)被設(shè)計(jì)成在網(wǎng)關(guān)（也是一個(gè)主機(jī)）上運(yùn)行。
因?yàn)橛胮olling獲得路由更新相對(duì)較慢，在通過(guò)EGP通知EGP進(jìn)程之前主機(jī)通過(guò)ICMP重
定向收到路由變更的通告是可能的. 重定向直接更新內(nèi)核列表。 EGP進(jìn)程在一個(gè)生疏的插
座上偵聽(tīng)重定向報(bào)文并且更新它的路由表以維護(hù)它們與內(nèi)核的一致性。

EGP進(jìn)程和路由表被當(dāng)做兩個(gè)單獨(dú)的列表進(jìn)行維護(hù),一個(gè)為外部路由( via different AS網(wǎng)關(guān))
而一個(gè)為內(nèi)部路由(通過(guò)此AS的網(wǎng)關(guān))。  外部路由表通過(guò)EGP更新報(bào)文更新。 內(nèi)部路由
表當(dāng)前是靜態(tài)的并且在初始化時(shí)設(shè)定。 它包括全部直接連接的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)SIOCGIFCONF 
ioctl系統(tǒng)調(diào)用和任何內(nèi)部非routing網(wǎng)關(guān)讀自外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議初始化文件, EGPINITFILE來(lái)確
定。 將來(lái)內(nèi)部路由表可以被內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議( IGP)動(dòng)態(tài)地更新.

為外部和內(nèi)部路由維護(hù)單獨(dú)的列表簡(jiǎn)化了僅包含內(nèi)部路由選擇信息[ Mills 84b]的傳出更新
報(bào)文的準(zhǔn)備。  在內(nèi)部路由失敗情況下，還允許選擇作為內(nèi)部路由備份保存的外部路由進(jìn)行
替換。
候選路由標(biāo)記以RTS_NOTINSTALL從而表明該內(nèi)核路由將不會(huì)被更新。 在當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)中
候選路由不被使用。

2.1.1輸入更新

EGP更新用來(lái)更新外部路由表,如果滿足下列中的一個(gè):

   -不存在目的網(wǎng)絡(luò)的路由表項(xiàng)而且公制表明該路由是可以達(dá)到的。

   -被報(bào)告的網(wǎng)關(guān)與當(dāng)前路由相同。

   -被報(bào)告的距離公制小于當(dāng)前公制。

   當(dāng)前路由比全部已經(jīng)獲取的EGP鄰居極限輪詢間隔舊。  簡(jiǎn)而言之,該路由被來(lái)自上次
的更新所忽略。

除了省缺路由之外，如果任一外部路由表項(xiàng)在４分鐘或３次最大輪詢間隔（任何一個(gè)較大的）
時(shí)間內(nèi)沒(méi)有被EGP更新，該外部路由表項(xiàng)被刪除。

如果獲得了多個(gè)EGP鄰居,對(duì)來(lái)源于他們的更新報(bào)文按照接收的先后順序做相同的處理。

在最壞的情況中,即一個(gè)路由變成時(shí)間比較久的路由而且該較舊的路由最初沒(méi)有被公布為不
可達(dá)時(shí),可以使用兩個(gè)輪詢間隔去更新一個(gè)路由。 With the current poll interval this could be 4 
minutes. 在Unix 4.2 BSD下，TCP連接(傳輸控制協(xié)議)在空閑６分鐘之后被自動(dòng)地關(guān)閉。 所
以最壞的情況也不會(huì)導(dǎo)致TCP連接自動(dòng)結(jié)束。o

2.1.2輸出更新

輸出更新包括來(lái)自內(nèi)部路由表的直接地和靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，除了與 EGP鄰居共享的網(wǎng)絡(luò)之外。。

允許在更新中被通知的網(wǎng)絡(luò)可以在初始化時(shí)用EGPINITFILE規(guī)定。 這些允許精確的路由以
排除來(lái)自（可能的)路由回路情況下的外部更新。 其它必須有這個(gè)選項(xiàng)的情況是,非路由網(wǎng)
關(guān)屬于一個(gè)不同的AS而這個(gè)AS還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)EGP時(shí)。 它的路由可能需要被歸入核心路由
表但是他們沒(méi)有被允許在輸出更新中被告知。

如果內(nèi)部路由表包括其他的在與 EGP鄰居共享的網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)，它們將被作為他們所
連網(wǎng)絡(luò)的合適初站而包含在更新中。

到網(wǎng)絡(luò)的距離按照內(nèi)部路由表進(jìn)行設(shè)置，除非路由標(biāo)志為down，而在這樣情況下距離設(shè)置
為255。  目前路由僅在輸出接口當(dāng)機(jī)時(shí)才被標(biāo)記為down。 為了給各輸出更新做準(zhǔn)備，預(yù)
先用SIOCGIFFLAGS ioctl系統(tǒng)調(diào)用校驗(yàn)所有接口的狀態(tài)。

未經(jīng)請(qǐng)求的更新不予發(fā)送。


2.2鄰居獲取

EGPINITFILE列出了可信賴的EGP鄰居網(wǎng)關(guān)的地址，在初始化時(shí)讀取。  這些通常是核心
網(wǎng)關(guān)，因?yàn)橹挥泻诵木W(wǎng)關(guān)提供完整的internet路由選擇信息。  編寫(xiě)的時(shí)候在阿帕網(wǎng)上存在
三個(gè)核心網(wǎng)關(guān)支持EGP CSS - GATEWAY, ISI - GATEWAY和PURDUE - CS - GW,而且兩個(gè)
在MILNET, BBN - MINET - A - GW和AERONET - GW上。

EGPINITFILE還包含每次所能獲得的網(wǎng)關(guān)的最大值。  期望值通常為一。 如果這個(gè)網(wǎng)關(guān)被
宣布為down，另一個(gè)列表中的網(wǎng)關(guān)于是在充分的時(shí)間內(nèi)將被自動(dòng)地獲取以確保當(dāng)前路由不
超時(shí)。

該網(wǎng)關(guān)將僅接受來(lái)自在可信賴列表中鄰居的獲取，而且如果它已經(jīng)獲得它的最大量限額就不
會(huì)接受他們。 這個(gè)防止接受來(lái)自可能不可靠的來(lái)源的更新。

因?yàn)椴皇撬泻诵木W(wǎng)關(guān)都運(yùn)行EGP，所以不包含獲得核心網(wǎng)關(guān)不在信任列表中的但是已經(jīng)
通過(guò)更新報(bào)文間接地獲悉的核心網(wǎng)關(guān)的功能。

新的獲取請(qǐng)求被發(fā)給鄰居，為了使他們出現(xiàn)在EGPINITFILE中。  新的請(qǐng)求如果不大于還
有待于獲得的鄰居的最大數(shù)的話就被立即發(fā)送。  許多突發(fā)請(qǐng)求用32秒間隔最多重傳５次，
這時(shí)候獲取重發(fā)間隔增加到４分鐘。 只要已經(jīng)獲得了最大數(shù)量的鄰居,具有突出的請(qǐng)求的