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常见动态路由协议-路由器

时间:2019-04-16 21:54来源:原创 作者:5分享 点击:
路由器要转发数据必须先配置路由数据,通常根据网络规模的大小可设置静态路由或设置动态路由。

动态路由是与静态路由相对的一个概念,指路由器能够根据路由器之间的交换的特定路由信息自动地建立自己的路由表,并且能够根据链路和节点的变化适时地进行自动调整。当网络中节点或节点间的链路发生故障,或存在其它可用路由时,动态路由可以自行选择最佳的可用路由并继续转发报文。

      常见的动态路由协议包括RIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP、BGP等。RIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP是内部网关协议(IGP),适用于单个ISP的统一路由协议的运行,一般由一个ISP运营的网络位于一个AS(自治系统)内,有统一的AS number(自治系统号)。BGP是自治系统间的路由协议,是一种外部网关协议,多用于INTERNET上,在不同运营商之间交换路由信息,在某些大型的企业的内部网络里,有时也会用到BGP路由协议。下面为大家介绍各种路由协议的特性。

 

一、RIP路由协议

      RIP是Routing Information Protocol(路由信息协议)的简称。它是一种较为简单的内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol),主要用于规模较小的网络中,比如校园网以及结构较简单的地区性网络。对于更为复杂的环境和大型网络,一般不使用RIP。

      RIP是一种基于距离矢量(Distance-Vector)算法的协议,它通过UDP报文进行路由信息的交换,使用的端口号为520。

      RIP使用跳数(Hop Count)来衡量到达目的地址的距离,称为度量值。在RIP中,缺省情况下,路由器到与它直接相连网络的跳数为0,通过一个路由器可达的网络的跳数为1,其余依此类推。也就是说,度量值等于从本网络到达目的网络间的路由器数量。为限制收敛时间,RIP规定度量值取0~15之间的整数,大于或等于16的跳数被定义为无穷大,即目的网络或主机不可达。由于这个限制,使得RIP不可能在大型网络中得到应用。

      为提高性能,防止产生路由循环,RIP支持水平分割(Split Horizon)和毒性反转(Poison Reverse)功能。

      由于RIP的实现较为简单,在配置和维护管理方面也远比OSPF和IS-IS容易,因此在实际组网中仍有广泛的应用。

    RIP有两个版本:RIP V1和RIP V2。

    1、RIP V1是有类别路由协议(Classful Routing Protocol),它只支持以广播方式发布协议报文。RIP-1的协议报文中没有携带掩码信息,它只能识别A、B、C类这样的自然网段的路由,因此RIP-1无法支持路由聚合,也不支持不连续子网(Discontiguous Subnet)。

    2、RIP V2是一种无分类路由协议(Classless Routing Protocol),与RIP-1相比,它有以下优势:

    1)支持外部路由标记(Route Tag),可以在路由策略中根据Tag对路由进行灵活的控制。

    2)报文中携带掩码信息,支持路由聚合和CIDR(Classless Inter-Domain Routing)。

    3)支持指定下一跳,在广播网上可以选择到最优下一跳地址。

    4)支持使用组播方式发送更新报文,只有RIP-2路由器才能收到协议报文,减少资源消耗。

    5)支持对协议报文进行验证,并提供明文验证和MD5验证两种方式,增强安全性。

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二、OSPF路由协议

      OSPF(Open Shortest Path First)是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2(RFC2328);针对IPv6协议使用OSPF Version 3(RFC2740)。

 

OSPF的特性如下:

1、适应范围广:支持大规模网络,最多可支持几百台路由器。

2、支持掩码:由于OSPF报文中携带掩码信息,所以OSPF协议不受自然掩码的限制,对VLSM提供很好的支持。

3、快速收敛:在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文,使这一变化在自治系统中同步。

4、无自环:由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由,从算法本身保证了不会生成自环路由。

5、区域划分:允许自治系统的网络被划分成区域来管理,区域间传送的路由信息被进一步抽象,从而减少了占用的网络带宽。

6、等价路由:支持到同一目的地址的多条等价路由。

7、路由分级:使用4类不同的路由,按优先顺序来说分别是:区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。

8、支持验证:支持基于区域和接口的报文验证,以保证报文交互的安全性。

9、组播发送:在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文,减少对其他设备的干扰。


三、IS-IS路由协议

      IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System,中间系统到中间系统)最初是国际标准化组织ISO(the International Organization for Standardization)为它的无连接网络协议CLNP(ConnectionLess Network Protocol)设计的一种动态路由协议。

      为了提供对IP的路由支持,IETF在RFC1195中对IS-IS进行了扩充和修改,使它能够同时应用在TCP/IP和OSI环境中,称为集成化IS-IS(Integrated IS-IS或Dual IS-IS)。

      IS-IS属于内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol),用于自治系统内部。IS-IS是一种链路状态协议,使用最短路径优先SPF(Shortest Path First)算法进行路由计算,与OSPF协议有很多相似之处。

 

四、IGRP路由协议

       IGRP协议是“内部网关路由协议(Interior Gateway Routing Protool)”的缩写,由Cisco于二十世纪八十年代独立开发,属于Cisco私有协议。IGRP和RIP一样,同属距离矢量路由协议,因此在诸多方面有着相似点,如IGRP也是周期性的广播路由表,也存在最大跳数(默认为100跳,达到或超过100跳则认为目标网络不可达)。IGRP最大的特点是使用了混合度量值,同时考虑了链路的带宽、延迟、负载、MTU、可靠性5个方面来计算路由的度量值,而不像其他IGP协议单纯的考虑某一个方面来计算度量值。目前IGRP已经被Cisco独立开发的EIGRP协议所取代,版本号为12.3及其以上的Cisco IOS(Internetwork Operating System)已经不支持该协议,现在已经罕有运行IGRP协议的网络。

 

五、EIGRP路由协议

       EIGRP由于IGRP协议的种种缺陷以及不足,Cisco开发了EIGRP协议(增强型内部网关路由协议)来取代IGRP协议。EIGRP属于高级距离矢量路由协议(又称混合型路由协议),继承了IGRP的混合度量值,最大特点在于引入了非等价负载均衡技术,并拥有极快的收敛速度。EIGRP协议在Cisco设备网络环境中广泛部署。

 

六、BGP路由协议

    

       BGP是“边界网关协议(Border Gateway Protocol)”的缩写,处理各ISP之间的路由传递。BGP是一种外部网关协议(EGP),与OSPF、RIP等内部网关协议(IGP)不同,其着眼点不在于发现和计算路由,而在于控制路由的传播和选择最佳路由。BGP协议具有如下特点:

1、BGP使用TCP作为其传输层协议(监听端口号为179),提高了协议的可靠性。

2、BGP进行域间的路由选择,对协议的稳定性要求非常高。因此用TCP协议的高可靠性来保证BGP协议的稳定性。

3、BGP的对等体之间必须逻辑上连通,并进行TCP连接。目的端口号为179,本地端口号任意。

4、BGP支持无类别域间路由CIDR。

5、路由更新时,BGP只发送更新的路由,大大减少了BGP传播路由所占用的带宽,适用于在Internet上传播大量的路由信息。

6、BGP是一种距离矢量路由协议,从设计上避免了环路的发生。

7、AS之间:BGP通过携带AS路径信息标记途经的AS,带有本地AS号的路由将被丢弃,从而避免了域间产生环路。

8、AS内部:BGP在AS内学到的路由不会在AS中转发,避免了AS内产生环路。

9、BGP提供了丰富的路由策略,能够对路由实现灵活的过滤和选择。

10、BGP提供了防止路由振荡的机制,有效提高了Internet网络的稳定性。

11、BGP易于扩展,能够适应网络新的发展。


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