网络路由协议(网络路由协议研究意义)

路由器是一台网络设备，它有多张网卡。当一个入口的网络包送到路由器时，它会根据一个本地的转发信息库，来决定如何正确地转发流量，这个转发库就是常说的路由表。一张路由表中会有多条路由规则。每一条规则至少包含这三项信息：通过 route 命令 和 ip route 命令都可以进行查询或者配置的。例如，我们设置命令ip route add 10.176.48.0/20 via 10.173.32.1 dev eth0就说明要去 10.176.48.0/20 这个目标网络，要从 eth0 端口出去，经过 10.173.32.1。此方法的核心思想是：根据目的地址来配置路由。当然，在真实的复杂的网络环境中，除了可以根据目的 ip 地址配置路由外，可以根据多个参数来配置路由，这就成为策略路由。可以配置多个路由表，可以根据源 ip 地址、入口设备、TOS等选择路由表，然后在路由表中查找路由。这样可以使得不同来源的包走不同的路由。例如，我们设置：表示从 192.168.1.10/24 这个网段来的，使用 table 10 中的路由表，而从 192.168.2.0/24网段来的，使用 table 20 的路由表。在一条路由规则中，也可以走多条路径。例如，在下面中的路由规则中：下一跳有两个地方，分别是 100.100.100.1 和 200.200.200.1，权重比分别为 1 比 2。使用动态路由路由器，可以根据路由协议动态生成动态路由表，随着网络运行状态变化而变化。第一大类的算法称为距离矢量路由（distance vector routing）。它基于 bellman-Ford 算法。这种算法的基本思路是：每个路由器都保存一个路由表，包含多行，每行对应网络中的一个路由器，每一行包含两部分信息，一个要到目标路由器，从那条线出去，另一个是到目标路由器的距离。由此可以看出，每个路由器是知道全局信息的。那这个信息如何更新呢？每个路由器都知道自己和令居之间的距离，每过几秒，每个路由器都将自己所知的所有路由器的距离告诉令居，每个路由器也能从邻居那里得到相似的信息。每个路由器根据新收集的信息，计算和其他路由器的距离，比如自己的一个令居距离目标路由器的距离为M，而自己距离邻居是 x，则自己距离目标路由器是 x+M。第二大类算法是链路状态路由（link state routing），基于 dijkstra 算法。这种算法的基本思路是：当一个路由器启动的时候，首先是发现令居，向令居 say hello，邻居都回复。然后计算和邻居的距离，发送一个 echo，要求马上返回，除以 2 就是距离。然后将自己和邻居之间的链路状态包广播出去，发送到整个网络的每个路由器。这样每个路由器都能够收到它和邻居之间的关系的信息。因而，每个路由器都能构建一个自己本地的完整的图，然后针对这个图使用 Dijkstra 算法，找到两点之间的最短距离。此算法可以最快将损坏路由器消息广播出去。OSPF(Open shortest Path First, 开放式最短路径优先)就是这样一个基于链路状态路由协议，广泛应用在数据中心的协议。由于主要用于数据中心内部，用于路由决策，因而成为内部网关协议（interior gateway protocol，简称 IGP）。内部网关协议的重点是找到最短的路径。在一个组织内部，路径最短往往最优。当然有时候 OSPF 可以发现多个最短的路径，可以再这多个路径中进行负载均衡，这常常称为等价路由。这可以和接入层的负载均衡 LVS 结合实现高吞吐量的接入层设计。但是外网的路由协议，也即国家之间的有所不同，我们称之为外网路由协议（BorderGateway Protocol，简称 BGP）。在网络世界，国家成为自治系统（Autonomous System）。自治系统分为几种类型：BGP 又分为两类，eBGP 和 iBGP。一个用于 AS 之间，一个用于 AS 内部。

常用的路由协议分为RIP、IGRP（Cisco私有协议）、EIGRP（Cisco私有协议）、OSPF、IS-IS、BGP等。1、RIP特点：是动态路由协议，基于距离矢量算法，利用跳数来作为计量标准。在带宽、配置和管理方面要求较低，主要适合于规模较小的网络中。原理：路由器运行RIP后，会首先发送路由更新请求，收到请求的路由器会发送自己的RIP路由进行响应；网络稳定后，路由器会周期性发送路由更新信息。当一个RIP更新报文到达时，接收方路由器和自己的RIP路由表中的每一项进行比较，并按照距离矢量路由算法对自己的RIP路由表进行修正。2、 EIGRP特点：能实现快速收敛。运行EIGRP的路由器存储了邻居的路由表，能够快速适应网络中的变化；EIGRP发送部分更新而不是定期更新，且仅在路由路径或者度量值发生变化时才发送；支持多种网络层协议；使用多播和单播；支持变长子网掩码；无缝连接数据链路层协议和拓扑结构。原理：结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco专用协议，采用弥散修正算法（DUAL）来实现快速收敛，可以不发送定期的路由更新信息以减少带宽的占用。3、OSPF特点：OSPF 适合在大范围的网络；组播触发式更新；收敛速度快；以开销作为度量值；OSPF协议的设计是为了避免路由环路。在使用最短路径的算法下，收到路由中的链路状态，然后生成路径，这样不会产生环路。原理：OSPF是两个相邻的路由器通过发报文的形式成为邻居关系，邻居再相互发送链路状态信息形成邻接关系，之后各自根据最短路径算法算出路由，放在OSPF路由表，OSPF路由与其他路由比较后优的加入全局路由表。扩展资料：路由协议的作用主要运行于路由器上，路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。它起到一个地图导航，负责找路的作用。工作在网络层。路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一，其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率参考资料来源：百度百科-路由协议参考资料来源：百度百科-RIP参考资料来源：百度百科- EIGRP参考资料来源：百度百科-OSPF
路由协议可以按不同的标准分别分为两种类型。按路由协议的作用范围，我们可以把路由协议分为内部网关协议（IGP）和域间路由协议。路由信息协议(RIP)、开放式最短路径优先(OSPF)和ISIS等是你可能听说过的IGP。这些是处理域内部路由的一些路由协议。外部网关协议(EGP)是处理域之间的和企业之间的路由的协议。现在这个协议已经停止使用了。BGP(边界网关协议)现在是一个标准的域之间的协议。按另一种标准路由协议可以分为另外两种类型:链路状态协议或者距离向量协议。距离向量的方法是“告诉你的邻居你所知道的整个网络的状况”。这就意味着你要向所有的邻居广播整个路由表。这个“向量”就是目的地。“距离”实际上就是一个计量单位，可以是跳数。链路状态路由协议的方法“告诉外界有关你的邻居的情况”。整体思路就是要搞清楚周围有谁在线并向其它路由器广播这个信息。链路状态路由协议需要更大的运算量，但它为网络中所有的路由器关于整个网络的清晰全景图。 http://cache.baidu.com/c?m=9d78d513d9d430af4f9d91697b17c017124381132ba1d2020ca2843e93732c4a506793ac57270772d7d20d1016dc3a48adb0687d6d4566f58cc9fb57c0fed76d38885033734dc01c05d36efe9619389260d647e9ad1be3b8f72f93aad5d3dc4353bd094325&p=8266c64ad6dd08be4ebd9b7a53&user=baidu#baidusnap0
路由分为静态路由和动态路由 RIP、IGR、 EIGRP

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

一般路由器支持多种等。这些路由选择协议可分为有路由选择协议，例如静态路由、RIP类路由选择协议和无类路由选择协议、IGRP、RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等。----1．有类路由选择协议----一般把路由信息协议由选择协议中，只在路由器之间各路由器通过下面2种方法判定（RIP）和内部网关路由选择协议（I传送路由和它的度量值，对每个转发目的地网络掩码。GRP）等称为有类路由协议。在有类路报文，路由器从报文中取出目的地址，----（1）如果有一个接口连到目的地网络，须相同。则使用此接口的网络掩码。隶属网络的所有子网的大小必----（2）否则，使用对应目的地址类的网络网络使用24位掩码。掩码。A类网络使用8位掩码，B类网络使用16位掩码，C类----根据设置掩码的规则，转发报文。因为路由选择基于端网络使用的掩码，从而决定目，除去目的地址中的“局部操纵”位IP地址类（有A类、B类、C类和D类等的地的网络地址，故此类路由选择协，在路由选择表中查寻产生的网络地址4类）或与之相连的网络接口来决定远议被称为有类路由选择协议。----2．无类路由选择协议----RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等是一些比较与路径一起广播出去，这时网络掩码也称为前缀屏为255.255.255.0，可标识为192.168.1.0/24。由址类型和缺省掩码，这就是无类地址及无类路由选新的路由选择协议，它们在路由更新过程中，将网络掩码蔽或前缀。例如，如果C类IP地址192.168.1.0的网络掩码于在路由器之间传送掩码（前缀），因而没有必要判断地择，也是目前Internet上所基于的路由选择协议。----在无类路由中，IP地都由前缀来决定用于网络标识的码对。通过使用无类路由，用户外，新的IP编址标准IPv6也使用的是，通过使用无类路由协议，网化。址之间不再有类型差别，如A类地址位数，IP地址不再归属于某一个类，可以更充分地利用已有的IP地址空间无类路由协议，通过使用无类路由，用户在子网化时非常方便，尤其是可、B类地址或C类地址等之分，所有地址取而代之的是将它们看作一个地址和掩，从而避免浪费宝贵的IP地址资源。

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