路由协议概述(路由协议的四种类型)

OSPF（下称“协议”或“本协议”）仅在单一自治系统内部路由网际协议（IP）数据包，因此被分类为内部网关协议。该协议从所有可用的路由器中搜集链路状态（Link-state）信息从而构建该网络的拓扑图，由此决定提交给网际层（Internet Layer）的路由表，最终路由器依据在网际协议数据包中发现的目的IP地址，结合路由表作出转发决策。OSPF原生支持VLSM与CIDR。本协议使用Dijkstra算法计算出到达每一网络的最短路径，并在检测链路的变化情况（如链路失效）时执行该算法快速收敛到新的无环路拓扑。本协议可以通过调整路由界面的开销值来管控数据包的流向（也就是说，OSPF通过开销值来落实管理员锁制定的路由策略）。开销值是RTT、链路吞吐量、链路可用（可靠）性等衡量因素的无量纲整数表达。一个OSPF网络可以划分成多个与骨干区域（Backbone Area，区域号为0）相连的区域，各区域的区域号可以使用正整数（如0）或点分十进制记法（如0.0.0.0）表达。0号（或0.0.0.0号）区域分配给该网络的核心，称为骨干区域，其他区域必须与骨干区域通过区域边界路由器（Area Border Router）直接或间接（通过OSPF虚链接）相连。同时，ABR负责维护全网的聚合路由，并为每个区域保留一份单独的链路状态数据库（Link-State Database）。与大多数路由协议不同（参考BGP和RIP的工作过程），本协议不依赖于传输层协议（如TCP、UDP）提供数据传输、错误检测与恢复服务，数据包直接封装在网际协议（协议号89）内传输。本协议使用多播（Multicast）技术提供邻居发现（Neighbor Discovery）服务，对于不支持多播（广播）功能的链路，协议提供了相应的配置选项以便正常工作。默认情况下，协议监听224.0.0.5（IPv4）、FF02::5（IPv6）组播地址（别名：AllSPFRouters）。对于DR与BDR，协议会额外监听224.0.0.6（IPv4）、FF02::6（IPv6）组播地址（别名：AllDRRouters）。本协议数据包只传输一跳（TTL或Hop Count等于且仅等于1），不能跨越广播域。在IPv4协议上工作时，OSPF可通过内建的安全机制保护链路状态数据库的安全性。在IPv6网络上，本协议使用IPSec提供安全服务。OSPFv3对OSPFv2进行了如下修改：1. 邻居路由器只使用链路本地地址进行路由信息交换（虚拟链路除外）2. OSPFv3基于每条单独的链路进行工作3. 链路状态通告与Hello报文中不再包含网际协议前缀（IP Prefix）信息
OSPF路由协议基本知识点大全

当路由器收到一个IP数据包，路由器会根据目的IP地址在设备上的路由表（Routing Table）中进行查找，找到“最匹配”的路由条目后，将数据包根据路由条目所指示的出接口或下一跳IP转发出去。路由表中装载着路由器通过各种途径获知的路由条目（Routes）。路由器可通过静态、动态等方式获取路由条目并维护自己的路由表。路由协议的分类路由协议可以有多种分类方式，常见的分类方式如下：按照路由协议使用的算法分：按照路由协议作用的区域划分：1.内部网关协议IGP：在一个自治系统内部运行。常见的IGP协议包括RIP、OSPF和IS-IS。2.外部网关协议EGP：运行于不同自治系统之间。BGP是目前最常用的EGP协议。路由协议是路由器之间维护路由表的规则，用于发现路由，生成路由表，并指导报文转发。依据来源的不同，路由可以分为三类：1.通过链路层协议发现的路由称为直连路由。2.通过网络管理员手动配置的路由称为静态路由。3.通过动态路由协议发现的路由称为动态路由。静态路由配置方便，对系统要求低，适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。缺点是不能自动适应网络拓扑的变化，需要人工干预。动态路由协议有自己的路由算法，能够自动适应网络拓扑的变化，适用于具有一定数量三层设备的网络。缺点是配置对用户要求比较高，对系统的要求高于静态路由，并将占用一定的网络资源和系统资源。路由器转发数据包的关键是路由表和FIB表，每个路由器都至少保存着一张路由表和一张FIB（Forwarding Information Base）表。路由器通过路由表选择路由，通过FIB表指导报文进行转发。执行命令display ip routing-table时，可以查看路由器的路由表概要信息路由表中包含了下列关键项：对于相同的目的地，不同的路由协议（包括静态路由）可能会发现不同的路由，但这些路由并不都是最优的。事实上，在某一时刻，到某一目的地的当前路由仅能由唯一的路由协议来决定。路由器分别定义了外部优先级和内部优先级。其中，0表示直接连接的路由，255表示任何来自不可信源端的路由；数值越小表明优先级越高。外部优先级是指用户可以手工为各路由协议配置的优先级，缺省情况下如路由协议的内部优先级则不能被用户手工修改路由收敛是指网络拓扑变化引起的通过重新计算路由而发现替代路由的行为。按优先级收敛是指系统为路由设置不同的收敛优先级，分为critical、high、medium、low四种。路由协议优先计算并下发高收敛优先级的路由给系统。缺省情况下的公网路由收敛优先级如在互联网中，自治系统AS（Autonomous System）是指在一个（有时是多个）实体管辖下的所有IP网络和路由器的网络，它们对互联网执行共同的路由策略。每一个AS可以支持多个内部网关路由协议。一个AS内的所有网络都被分配同一个AS号，属于一个行政单位管辖。AS号分为2字节AS号和4字节AS号。其中2字节AS号的范围为1至65535。随着时间推进，可分配的2字节AS号已经濒临枯竭，需要将AS号的范围从之前的2字节扩展为4字节，其中4字节AS号的取值范围为1至4294967295。4字节AS号还可以用X.Y的形式表示，其中X的取值范围为1至65535，Y的取值范围为0至65535。AS号根据在不同的网络上使用可以分为两类

BGP是自治系统间的路由协议。BGP交换的网络可达性信息提供了足够的信息来检测路由回路并根据性能优先和策略约束对路由进行决策。特别地，BGP交换包含全部AS path的网络可达性信息，按照配置信息执行路由策略。随着近年来互联网的进步和增长，它也不得不面对一些严重的规模问题，包括：－B类网络地址空间的耗尽。该问题的主要原因之一，是缺少适于 中型组织的中等大小的网络；C类网络，最多拥有254个主机地址，实在太少，而B类网络允许最多65534个地址，却又太大无法充分使用。－互联网路由器中路由表的增长使目前的软件（和人们）无法有效管理。－32位IP地址空间的耗竭。很明显，前两个问题和最后一个问题可能分别在今后一两年内和三年内变得急迫。无类别域间路由（CIDR）试图解决这些问题，设计相应机制来降低路由表和对新IP网络分配需求的增长速度。它并没有解决更具长期性的第三个问题，而是努力让近期问题推迟使得互联网仍能有效运作，同时着手远期的解决方案。BGP-4对BGP-3做了扩展，支持路由信息的聚合及基于无类别域间路由体系（CIDR）的路由减少。本备忘录论述了BGP-4在互联网中的应用。本文档的所有讨论基于如下假设：互联网是一些随意连接的自治系统的集合。也就是说，互联网可以建模成一张一般的网络图，图上节点是AS，边是每对AS间的连接。自治系统的经典定义是，一组路由器在统一管理之下，在AS内使用内部网关协议和统一度量来路由数据包，而通过外部网关协议将数据包路由到其他AS。该经典定义尚在发展，一些AS在其内部使用多种内部网关协议和度量。在此，强调一下自治系统在本文档中的含义，即使它采用多种IGP和度量，它的管理区别于其他 AS，其内部路由是一致的，当路由穿越它时，它在图上视作一个节点。每个AS由一个管理机构管理，至少在外部看来它代表着该系统的路由信息。

路由分为静态路由和动态路由,其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表.静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络的配置情况预先设定,网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表.动态路由随网络运行情况的变化而变化,路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传输的最佳路径,由此得到动态路由表. 根据路由算法,动态路由协议可分为距离向量路由协议（Distance Vector Routing Protocol）和链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）.距离向量路由协议基于Bellman-Ford算法,主要有RIP、IGRP（IGRP为Cisco公司的私有协议）；链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra算法,即最短优先路径（Shortest Path First,SPF）算法,如OSPF.在距离向量路由协议中,路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器；而在链路状态路由协议中,路由器将链路状态信息传递给在同一区域内的所有路由器.根据路由器在自治系统（AS）中的位置,可将路由协议分为内部网关协议（Interior Gateway Protocol,IGP）和外部网关协议（External Gateway Protocol,EGP,也叫域间路由协议）.域间路由协议有两种：外部网关协议（EGP）和边界网关协议（BGP）.EGP是为一个简单的树型拓扑结构而设计的,在处理选路循环和设置选路策略时,具有明显的缺点,目前已被BGP代替.EIGRP是Cisco公司的私有协议,是一种混合协议,它既有距离向量路由协议的特点,同时又继承了链路状态路由协议的优点.各种路由协议各有特点,适合不同类型的网络.下面分别加以阐述.2 静态路由静态路由表在开始选择路由之前就被网络管理员建立,并且只能由网络管理员更改,所以只适于网络传输状态比较简单的环境.静态路由具有以下特点：· 静态路由无需进行路由交换,因此节省网络的带宽、CPU的利用率和路由器的内存.· 静态路由具有更高的安全性.在使用静态路由的网络中,所有要连到网络上的路由器都需在邻接路由器上设置其相应的路由.因此,在某种程度上提高了网络的安全性.· 有的情况下必须使用静态路由,如DDR、使用NAT技术的网络环境.静态路由具有以下缺点：· 管理者必须真正理解网络的拓扑并正确配置路由.· 网络的扩展性能差.如果要在网络上增加一个网络,管理者必须在所有路由器上加一条路由.· 配置烦琐,特别是当需要跨越几台路由器通信时,其路由配置更为复杂. 3 动态路由动态路由协议分为距离向量路由协议和链路状态路由协议

可被路由的协议（Routed Protocol）由路由协议(Routing Protocol）传输，前者亦称为网络协议。这些网络协议执行在源与目的设备的用户应用间通信所需的各种功能，不同的协议中这些功能可能差异很大。网络协议发生在OSI参考模型的上四层：传输层、会话层、表示层和应用层。 术语routed protocol（可被路由的协议）和routing protocol（路由协议）经常被混淆。routed protocol在网络中被路由，例如IP、DECnet、AppleTalk、Novell NetWare、OSI、Banyan VINES和Xerox Network System(XNS)。而路由协议是实现路由算法的协议，简单地说，它给网络协议做导向。路由协议如：IGRP、EIGRP、OSPF、EGP、BGP、IS-IS及RIP等。