路由器監(jiān)測(cè)在路由應(yīng)用中也是很重要的，同時(shí)通過(guò)對(duì)路由器的檢測(cè)，能夠及時(shí)的查出很多問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理方式已不能滿(mǎn)足新的需求。

因此，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理效率低下，就成為當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)的核心是路由，通過(guò)對(duì)路由的分析，能夠獲得大量關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的信息。因此，路由器監(jiān)測(cè)已成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和管理的重要研究?jī)?nèi)容。通過(guò)一個(gè)具有部分路由器監(jiān)測(cè)代理，捕獲整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由信息。通過(guò)路由信息就能分析整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性。這里主要研究邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(border gateway protocol)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)重構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥儎?dòng)直觀反映了BGP動(dòng)態(tài)性，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓軌蚯逦墨@得故障信息，從而能及時(shí)排除故障。通過(guò)路由器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造算法，并通過(guò)圖形化的方式顯示。

BGP域間路由器監(jiān)測(cè)

從管理范疇角度看，Internet由不同的自治系統(tǒng)(Autonomous System，AS)構(gòu)成。自治系統(tǒng)指相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)有自主的路由策略。這些AS可能分別隸屬于不同的Internet服務(wù)提供商(Internet Service Provider，ISP)，而不同的ISP可能重組成新的ISP，從而形成動(dòng)態(tài)的管理組織結(jié)構(gòu)。在AS內(nèi)部，通過(guò)域內(nèi)路由協(xié)議(InteriorGateway Protocols，IGP)管理調(diào)度路由，如OSPF、IS－IS和RIP等；在AS之間通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)點(diǎn)(Network Access Point，NAP)和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議交換路由信息。BGP與IGP最明顯的不同在于BGP允許每個(gè)AS按自己的路由策略選擇、通告和接受路由，為路由選擇提供了靈活機(jī)制。然而，為了實(shí)現(xiàn)這種靈活的路由機(jī)制，BGP協(xié)議的配置也十分靈活以適應(yīng)各種復(fù)雜的任務(wù)，但這種靈活性也容易在配置中造成錯(cuò)誤。一些小的本地錯(cuò)誤配置可能造成網(wǎng)絡(luò)中斷，甚至影響整個(gè)Internet的連接。因此對(duì)于AS問(wèn)路由策略的監(jiān)視和驗(yàn)證是十分必要的。

BGP-4是一個(gè)集距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法于一身的協(xié)議，通過(guò)分析路由交互信息，特別是Update幀中的AS Path屬性，可以得到從觀測(cè)點(diǎn)到目的網(wǎng)絡(luò)的AS序列。將這些序列整合，可得到關(guān)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?。另外，BGP-4是一個(gè)動(dòng)態(tài)的路由協(xié)議，除了在初始情況下交互全部的路由表，BGP-4會(huì)以增量的方式發(fā)送路由變化信息。這些信息都通過(guò)Update幀發(fā)送給鄰近的BGP-4 Router。通過(guò)動(dòng)態(tài)的信息分析，可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)分析整個(gè)BGP網(wǎng)絡(luò)。

為研究BGP網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)行為，首先要對(duì)BGP路由進(jìn)行監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)基于路由表下載的路由器監(jiān)測(cè)加重了路由器和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，有著很大的缺陷。為解決路由器監(jiān)測(cè)問(wèn)題，提出一套基于路由交互的域間路由器監(jiān)測(cè)方法，基于該方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)和路由器造成極小負(fù)載的前提下，采集BGP路由信息，通過(guò)該信息分析BGP的動(dòng)態(tài)行為。通過(guò)Zebra建立一個(gè)路由器監(jiān)測(cè)代理，連接BGP網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)邊界路由器，這樣，該路由器監(jiān)測(cè)代理就能接收到路由交互報(bào)文，這樣，可監(jiān)測(cè)和分析BGP網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性。通過(guò)生成BGP網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)對(duì)BGP網(wǎng)絡(luò)的整體觀測(cè)，以及對(duì)自治系統(tǒng)間路由變化的監(jiān)測(cè)。

Zebra簡(jiǎn)介

Zebra是一種TCP／IP路由軟件，它支持BGP-4、BGP-4+、OSPFv2、OSPFv3、RIPv1、RIPv2和RIPng。它符合GNU的GPL標(biāo)準(zhǔn)，可運(yùn)行于Linux和其他Unix變體系統(tǒng)。Zebra套件是由Kunihiro Ishiguro和Yoshinari Yoshikawa于1996年開(kāi)發(fā)的。目前，Zebra套件主要由IP Infusion公司負(fù)責(zé)維護(hù)。Zebra利用模塊法管理各種協(xié)議，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)求需要激活或停止協(xié)議。Zebra的特點(diǎn)如下：

(1)模塊化 Zebra使用多線程方式可使其容易升級(jí)和維護(hù)。某一協(xié)議模塊的升級(jí)不會(huì)影響其他協(xié)議模塊的運(yùn)行。
(2)高速 Zebra具有比傳統(tǒng)路由軟件更高的包轉(zhuǎn)發(fā)速度。
(3)可靠性 Zebra本身具有較高的可靠性。某一模塊的失效不會(huì)影響到其他協(xié)議模塊的執(zhí)行。

Zebra的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)路由軟件多采用單線程方式提供所有路由器監(jiān)測(cè)的功能。Zebra則完全不同，它采用一組守護(hù)進(jìn)程共同維護(hù)路由表。如ripd守護(hù)進(jìn)程處理RIP協(xié)議，ospfd用于支持ospf的守護(hù)進(jìn)程，bgpd用于支持bgp-4。同時(shí)為了管理內(nèi)核路由表，用守護(hù)進(jìn)程zebra管理內(nèi)核路由表。

這種多進(jìn)程方式帶來(lái)了可擴(kuò)展性、模塊化和易維護(hù)性。同時(shí)也帶來(lái)多個(gè)配置文件和接口。每一個(gè)守護(hù)進(jìn)程都有自己的配置文件和終端接口。當(dāng)配置一個(gè)模塊時(shí)需要在Zebra配置文件上進(jìn)行配置。當(dāng)配置BPG網(wǎng)絡(luò)時(shí)就需要配置BGP模塊的文件，這給用戶(hù)的使用帶來(lái)問(wèn)題，為解決此問(wèn)題，Zebra提供一個(gè)稱(chēng)為vryshell的集成用戶(hù)接口腳本。Zebra的內(nèi)核模式采用多線程方式。