最早的动态路由协议(ospf动态路由协议)

本文是我带来动态路由协议有什么优点，欢迎大家阅读。 动态路由协议自上个世纪八十年代初期开始应用于网络。1982 年第一版 RIP 协议问世，不过，其中的一些基本算法早在 1969 年就已应用到 ARPANET 中。 随着网络技术的不断发展，网络的愈趋复杂，新的路由协议不断涌现。认识动态路由协议:什么是动态路由协议：路由协议是用于路由器之间交换路由信息的协议。通过路由协议，路由器可以动态共享有关远程网络的信息，路由协议可以确定到达各个网络的最佳路径，然后将路径添加到路由表中。动态路由协议可以自动的发现远程网络，主要的好处是：只要网络拓扑结构发生了变化，路由器就会相互交换路由信息，不仅能够自动获知新增加的网络，还可以在当前网络连接失败时找出备用路径。网络发现和路由表维护：动态路由协议的用途：交换路由信息，并将其选择的最佳路径添加到路由表中。路由协议的用途如下：●发现远程网络●维护最新路由信息●选择通往目的网络的最佳路径●当前路径无法使用时找出新的最佳路径路由协议由哪些部分组成：●数据结构 - 某些路由协议使用路由表和/或数据库来完成路由过程。此类信息保 存在内存中。●算法 - 算法是指用于完成某个任务的一定数量的步骤。路由协议使用算法来路由信息并确定最佳路径。●路由协议消息 - 路由协议使用各种消息找出邻近的路由器，交换路由信息，并通过其它一些任务来获取和维护准确的网络信息。动态路由协议的运行过程如下：(动态路由协议的运行过程由路由协议类型及协议本身所决定)●路由器通过其接口发送和接收路由消息。●路由器与使用同一路由协议的其它路由器共享路由消息和路由信息。●路由器通过交换路由信息来了解远程网络。 ●如果路由器检测到网络拓扑结构的变化，路由协议可以将这一变化告知其它路由器。

1．启动OSPF协议 在CISCO路由器上启动OSPF路由协议，一般需要两个步骤。（1）启动OSPF协议进程：Router(config)#router ospf （2） 定义路由器所在的网络：Router(config-router)#network area OSPF协议通过Router ospf命令来启动，OSPF协议进程号（Process-id）是只与当前路由器有关的一个数值，与网络中的其他路由器没有任何关系。一个路由器可以运行一个OSPF进程，也可以运行多个OSPF进程，每一个OSPF进程维护一个数据库，所以尽可能只运行一个OSPF进程，减轻路由器的负荷。Network命令定义路由器所处的网络，指定路由器端口所处的网络域。掩码定义了网络的大小，其数值与端口的掩码相反，例如0.0.0.255掩码定义了前三个字节为网络号，标识此网络的大小。网络域标识号(area-id)标识此端口所属的网络域，其取值一般为整数，也可以以IP地址的形式表达，例如图1中Area 0 也可以表示为0.0.0.0。配置命令如下：Router#Interface ethernet 0Ip address 200.2.2.1 255.255.255.0Interface serial 0Ip address 200.8.8.1 255.255.255.0Router ospf 108Network 200.2.2.0 0.0.0.255 area 0Network 200.8.8.0 0.0.0.255 area 1上述第一段配置了以太口0的IP地址，第二段配置了串口0的IP地址，第三段启动OSPF路由协议，网络200.2.2.0和200.8.8.0分别置于不同的网络域中。2． 配置OSPF接口参数OSPF协议网络接口参数都有其默认取值，同时允许用户根据网络实际需要来配置一些接口参数，以充分优化网络。（1） HELLO 间隔OSPF路由器定期向邻接路由器发送HELLO数据包，以探寻相邻路由器的状态。其探寻间隔可以进行设置。（HELLO间隔是以秒为单位）Router(config-if)#ip ospf hello-interval seconds（2） 链路权值通常OSPF是根据链路带宽计算权值，用户可以根据需要对链路权值进行设定。Router(config-if)#ip ospf cost cost（3） 传输时延传输时延是指在OSPF链路接口之间，传输一个链路状态更新包需要的时间。Router(config-if)#ip ospf transmit-delay seconds（4） 重传间隔重传间隔是指链路状态的重传间隔时间。如果一个路由器向相邻路由器发送一个新的链路状态包,在没有收到对端的确认包时,将发生重传。Router(config-if)#ip ospf retransmit-interval seconds3． 路由归约路由归约是将多条路由合并成一条路由，可以大大减轻路由器的负荷。通常是在域边界路由器上进行路由归约，特别是直接与骨干域相连的域边界路由器（因为路由最终是由骨干域向其他网络域进行广播的）。有两种类型的路由归约，一种为域间路由归约，一种为外部路由归约（1）域间路由归约域间路由归约是在域边界路由器上进行配置的，适应于自治域内部进行路由归约，但不适合外部路由通过再广播注入OSPF内的路由。为了充分利用路由归约，网络域的网号尽可能连续，这样多个网络为了可以归约成一个网络，多条路由也就归约成一条路由，在CISCO系列路由器上，需要配置的命令为：area area-id range address mask“area-id”（域标识号）是需要进行路由归约的网络域的标识号，“address”（地址）和“mask”（掩码）将域内网络地址归约成一段地址。例如，在图2中，路由器B把网络域1中的地址从202.102.0.0到202.102.15.0归约到一块地址段中：202.102.0.0 255.255.240.0，同样路由器C把网络域2 中的地址归约为：128.1.16.0 255.255.240.0。在路由器C上的命令为：RouterC#Router ospf 102Area 2 range 128.1.16.0 255.255.240.0（2） 外部路由归约外部路由归约是指通过再广播注入OSPF的多条路由归约成一条路由，同样外部路由的地址必须连续。路由归约通过“router ospf”下的子命令来完成，而且此命令仅在自治域边界路由器上有效：summary-address ip-address mask例如，在图3中，路由器B注入了外部路由到OSPF域，注入的子网范围为126.1.96-127。为了进行路由归约，需要在路由器B上进行的操作为：RouterB#Router ospf 102Summary-address 126.1.96.0 255.255.224.0Redistribute bgp 20 metric 100 subnets上述命令使路由器B产生一条外部路由126.1.96.0 255.255.224.0，对BGP协议广播来的路由进行了归约。3． 广播外部路由到OSPF广播外部路由协议到OSPF是指从静态路由协议或其他动态路由协议中将路由广播到OSPF，变为OSPF的外部路由。为了广播路由到OSPF，在CISCO路由器需要执行的命令为：redistribute protocol [process-id] [metric value] [metric-type value] [subnets]"protocol"（协议）和 "process-id"（进程号）是指将要把路由广播到OSPF去的路由协议及其进程号。如果没有定义权值（metric），OSPF对由BGP广播来的路由，权值定义为1，其他路由协议广播来的路由，权值定义为20。如果子网(subnets)关键字没有指定，进行子网划分的路由将发生丢失。权值类型(metric-type)分为两种，外部类型1和外部类型2，其区别在于二者在一条路径上计算权值的方法不同：类型2中路由到达终点路由器的路径上权值不变；类型1 其权值不断累加，权值类型的默认值为2。例如在图4中，路由器A广播了两条外部路由到OSPF，路由R1以类型1广播，路由R2以类型2广播，到达路由器C时，路由R1的权值为X＋Y＋Z，而路由R2的权值为X。在图5中，两条静态路由12.28.110.0/24和128.10.0.0/16通过以太口E0进入路由器A，再广播到路由器B上。在CISCO路由器上需要进行的配置为：RouterA# interface ethernet 0Ip address 202.102.16.2 255.255.255.0Interface serial 1Ip address 202.102.18.1 255.255.255.0Router ospf 102Redistribute static metric 30 subnetsRedistribute connect subnetsNetwork 202.102.16.0 0.0.0.255 area 1Network 202.102.18.0 0.0.0.255 area 0Ip route 12.28.110.0 255.255.255.0 202.102.16.2Ip route 128.10.0.0 255.255.0.0 202.102.16.2RouterB# interface serial 0Ip address 202.102.18.2 255.255.255.0Router ospf 102Network 202.102.18.0 0.0.0.255 area 0 在图5中，路由器A把两条静态路由广播给路由器B，命令“Redistribute static metric 30 subnets”中，权值30可以省略，OSPF广播的默认权值为20，但是关键字“subnets”不能省略，否则“Ip route 12.28.110.0 255.255.255.0 202.102.16.2”不能广播，因为其中有子网划分。
常见的动态路由协议有：rip（路由信息协议）、ospf（开放最短路径优先）还有 cisco专有的 igrp、eigrp （增强型内部网关路由协议） 这些都是 内部网关路由协议；另外还有 BGP 这个是外部网关路由协议
RIP小型网络OSPF中型网络 常用 EIGRP 中型网络 基本淘汰ISIS大型网络 BGP 超大网络跨国

优缺点是比较得出的，ospf和rip比较： rip协议是距离矢量路由选择协议，它选择路由的度量标准（metric)是跳数，最大跳数是15跳，如果大于15跳，它就会丢弃数据包。ospf协议是链路状态路由选择协议，它选择路由的度量标准是带宽，延迟。RIP的局限性在大型网络中使用所产生的问题:RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达RIP不能支持可变长子网掩码(VLSM)，导致IP地址分配的低效率周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网云中应用将产生很大问题收敛速度慢于OSPF，在大型网络中收敛时间需要几分钟RIP没有网络延迟和链路开销的概念，路由选路基于跳数。拥有较少跳数的路由总是被选为最佳路由即使较长的路径有低的延迟和开销RIP没有区域的概念，不能在任意比特位进行路由汇总一些增强的功能被引入RIP的新版本RIPv2中，RIPv2支持VLSM，认证以及组播更新。但RIPv2的跳数限制以及慢收敛使它仍然不适用于大型网络相比RIP而言，OSPF更适合用于大型网络:没有跳数的限制支持可变长子网掩码(VLSM)使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时使用触发更新，提高了带宽的利用率收敛速度快具有认证功能OSPF协议主要优点：1、OSPF是真正的LOOP- FREE（无路由自环）路由协议。源自其算法本身的优点。（链路状态及最短路径树算法）2、OSPF收敛速度快：能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。3、提出区域（area）划分的概念，将自治系统划分为不同区域后，通过区域之间的对路由信息的摘要，大大减少了需传递的路由信息数量。也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。4、将协议自身的开销控制到最小。见下：1）用于发现和维护邻居关系的是定期发送的是不含路由信息的hello报文，非常短小。包含路由信息的报文时是触发更新的机制。（有路由变化时才会发送）。但为了增强协议的健壮性，每1800秒全部重发一次。2）在广播网络中，使用组播地址（而非广播）发送报文，减少对其它不运行ospf 的网络设备的干扰。3）在各类可以多址访问的网络中（广播，NBMA），通过选举DR，使同网段的路由器之间的路由交换（同步）次数由 O（N*N）次减少为 O （N）次。4）提出STUB区域的概念，使得STUB区域内不再传播引入的ASE路由。5）在ABR（区域边界路由器）上支持路由聚合，进一步减少区域间的路由信息传递。6）在点到点接口类型中，通过配置按需播号属性（OSPF over On Demand Circuits），使得ospf不再定时发送hello报文及定期更新路由信息。只在网络拓扑真正变化时才发送更新信息。5、通过严格划分路由的级别（共分四极），提供更可信的路由选择。6、良好的安全性，ospf支持基于接口的明文及md5 验证。7、OSPF适应各种规模的网络，最多可达数千台。OSPF的缺点1、配置相对复杂。由于网络区域划分和网络属性的复杂性，需要网络分析员有较高的网络知识水平才能配置和管理OSPF网络。2、路由负载均衡能力较弱。OSPF虽然能根据接口的速率、连接可靠性等信息，自动生成接口路由优先级，但通往同一目的的不同优先级路由，OSPF只选择优先级较高的转发，不同优先级的路由，不能实现负载分担。只有相同优先级的，才能达到负载均衡的目的，不象EIGRP那样可以根据优先级不同，自动匹配流量。ospf和isis比较它们有很多共同之处，都是链路状态路由协议，都使用SPF算法，VSLM 快速会聚。从使用的目的来说没有什么区别。从协议实现来说OSPF其于TCP/ ip协议簇，运行在IP层上，端口号89；ISIS基于ISO CLNS，设计初是为了实现ISO CLNP路由，在后来加上了对IP路由的支持。从具体细节来说：1：区域设计不同，OSPF采用一个骨干AREA0与非骨干区域，非骨干区域必须与AREAO连接。ISIS由L1 L2 L12路由器组成的层次结构，它使用的LSP要少很多，在同一个区域的扩展性要比OSPF好。2 OSPF有很多种LSA，比较复杂并占用资源，而ISIS的LSP要少很多，所以在CPU占用和处理路由更新方面，ISIS要好一些。3 isis 的定时器允许比OSPF更细的调节，可以提高收敛速度。4 OSPF数据格式不容易增加新的东西，要加，就需要新的LSA，而ISIS可以很容易的通过增加TLV进行扩展，包括对IPV6等的支持。 5 从选择来说，ISIS更适合运营商级的网络，而OSPF非常适合企业级网络。
1.RIP协议作为最早的动态路由协议，为后续路由协议的开发提供了方向，但是当前网络环境很不适合RIP的生存，例如度量值计算以及最大跳数的限制，导致该协议只能在一些小型的网络环境、带宽均等的环境来使用。 2.OSPF协议则是当前最主流的IGP协议，无论是园区网络、大型企业乃至于运营商底层，都很喜欢用OSPF，不单单是因为它的算法更优秀，而是它的可管理性要更强，并且它还有一个其它无法企及的功能：就是区域概念以及多种合理的优化方式。

RIP协议作为最早的动态路由协议，为后续路由协议的开发提供 了方向，但是当前网络环境很不适合RIP的生存，例如度量值计 算以及最大跳数的限制，导致该协议只能在一些小型的网络环 境（网络直径低于15跳）、带宽均等的环境来使用（吐槽：虽 然现在很多小型环境也不愿意用RIP）。 而OSPF协议则是当前最主流的IGP协议，无论是园区网络、大型 企业乃至于运营商底层，都很喜欢用OSPF，不单单是因为它的 算法更优秀，而是它的可管理性要更强，并且它还有一个其它 无法企及的功能：就是区域概念以及多种合理的优化方式。
OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议

1、RIP协议-路由信息协议，属于最早的动态路由协议优点：节约成本，对资源消耗较低，配置简单，对硬件要求低，占用CPU、内存低，所以在小型网络中还有使用到。缺点：计算路由慢，链路变化了收敛慢，能够保存的路由表相对较小，最多只能支持15台设备的网络，只适用于小型网络2、OSPF协议-开放最短路径优先协议，企业网主要使用的协议优点：技术成熟，碰到的问题基本上在资料上都能够查到，收敛快，由于cisco的力推，会使用的人多缺点：收敛速度，安全性较ISIS差3、ISIS协议-中间系统到中间系统协议，传输网/运营商网络主要使用的协议优点：算法与OSPF类似，收敛快，安全性高缺点：异常处理资料不如OSPF丰富4、BGP协议-边界网关协议，用于核心网的路由的传递无所谓优缺点，因为它和其他的不重叠，一个简单的应用，比如BGP可以用于网通和电信之间路由的相互传递，如果使用其它IGP（OSPF或者ISIS）的话，会由于路由数量太多，无法计算出来路由，或者路由计算非常慢，可以支持百万级别的路由的计算和传递，对设备要求较高，对资源占用较大
RIP 距离矢量协议 最多16跳，收敛慢，实验环境下使用。ospf 链路状态路由协议支持大型网络，网络带宽暂用少，收敛速度快eigrp 是IGRP 升级版 刺 cisoco 私有isis 和ospf 差不多，也是支持大型网络，运行商用的bgp 距离矢量路由协议 是触发更新的，巨型网络。使用TCP进行对等体连接，使用周期性keepalive报文来进行TCP维护。
rip 距离矢量协议ospf、isis链路状态协议bgp 勉强算个距离矢量协议 Cisco私有的igrp、eigrp就不说了