两大路由协议(OSPF路由协议)

首先路由协议分两类, 一种是静态路由协议手动写目的和下一跳,大量路由数目的时候不适合使用,因为命令写起来比较复杂,多线路的时候选路死板不够灵活.第二种是动态路由协议,可以根据自己的算法决定选择合适的路径动态路由协议分两类内部网关协议.igp内部协议分两类,一类是距离矢量协议目前常见的是RIP和EIGRP,各大银行都有在用,不能说好坏全凭习惯和初建时的情况.尤其是eigrp的快速收敛,可以满足网络的敏感度要求.第二类是链路状态协议.最常见的是OSPF和is-is,一般城域网都是这两种在跑,还有大型的企业网都在用,是比较安静稳定的路由协议,算法复杂相对灵活扩展性好.外部网关协议.egp 外部目前只有bgp,没有其他的选项.因为它的算法足够复杂,提供超强的选路原则.稳定性极强.

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

常用的Internet路由协议有RIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP、BGP等 在连接情况较简单的网络结构中，相连的路由器也可以不采用动态的路由协议，而直接采用静态的这些路由协议,在上达中型企业中,可能一般用到的是静态路由,RIP 像OSPF 只是到达超大的路由环境才会用到.
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

路由选择协议的核心是路由算法。即需要一种算法来获取路表中的各项，一个比较好的路由选择算法应该有以下特点[BELL86]:一个实际的路由选择算法，应该尽可能的接近于理想的算法，在不同的应用条件下，可以对上面提出的六个方面有不同的侧重。倘若从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应的进行调整变化来划分，则只有两大类：静态路由选择策略和动态路由选择策略。静态路由选择策略也叫做非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能即使适应网络状态的变化。对于很简单的小网络，完全可以采用静态路由选择，用人工配置每一条路由。动态路由选择也叫做自适应路由选择，其特点是能够较好的适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大，因此动态路由选择适用于较复杂的大网络。互联网采用的路由选择协议主要是自适应的(动态的)，分布式路由选择协议。由于以下两种原因，互联网采用分层次的路由选择协议：为此，可以把整个互联网划分为许多较小的自治系统AS(autonomous system),自治系统AS是在单一技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种自治系统内部的路由选择协议和共同的度量，一个AS对其他AS表现的出是一个单一的和一致的路由选择策略。在目前的互联网中，一个大的ISP就是一个自治系统。这样，互联网就把路由选择协议划分为两大类：自治系统之间的路由选择协议也叫做域间路由选择(interdomain routing)，而在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择(intradomain routing)。如图4-31RIP（routing information protocol）是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议[RFC1058],也叫路由信息协议，RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。最大的优点就是简单。RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录（因此这是一组距离，叫做距离向量），RIP将距离定义如下：从一路由器到直接连接的网络的距离为1，从路由器到非之间的网络的距离定义为所经过的路由器数+1。RIP协议的距离也称之为跳数，但是一条跳数最多只能包含15个路由器，因此，当距离=16时，就相当于不可达。因此RIP只能适用于小型互联网。注意的是，到直接连接的网络也定义为0(采用这种定义的理由是：路由器在和直接连接在该网络上的主机进行通信并不需要经过另外的路由器，既然经过每一个路由器都要将距离增加1，那么不经过路由器就不需要+1，就是0)。RIP不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP选择一条具有最少路由器的路由（最短路由），哪怕还存在另一条高速低延时的但是路由器较多的路由。路由器在刚开始工作的时候，其内部路由表是空的。然后路由器就可以和直接相连的几个网络的距离(这些距离为1)，接着，每个路由器和与自己相连的路由器不断交换路由表信息，经过若干次更新后，所有的路由器最终就可以知道本自治系统中任何一个网络地址和最短下一跳路由器的地址。路由器最主要的信息是：到某个网路的距离（最短距离），以及下一跳的地址，路由表更新的原则是找出到每个网络的最短距离，这种算法又称之为距离向量算法。对每一个相邻的路由器发送过来的RIP报文，进行以下步骤：算法描述：其实就是求一个路由器到另一个路由器的最短距离。例题：已知路由器R6有表4-9(a)所表示的路由表，现在收到相邻路由器路由表R4发过来的路由更新信息，如图4-9(b)所示。试更新路由器R6的路由表。解：首先把R4发过来的路由表中的距离都+1：把这个表和R6的路由表进行比较：RIP协议让每一个自治系统中的所有路由都和自己的相邻路由器定期交换路由表信息，并不断更新路由表，使得每从每一个路由器到每一个目的网络的路由都是最短距离（也就是跳数最小）。现在比较新的RIP协议报文格式是1998年提出的RIP2。RIP协议使用运输层的用户数据报（UDP端口为520）进行传输。RIP报文由首部和路由部分组成。RIP首部占4个字节，其中的命令字段指出报文的意义。RIP2报文中的路由部分有若干路由信息组成，每个路由信息需要用20字节。地址标识符(又称地址列别)字段用来标识所用的地址协议。如果采用IP地址就为2。路由标记填入自治系统号ASN（Autonomous System Number），这是考虑使用RIP有可能收到本自治系统以外的路由选择信息，再后面指出某个网络地址，下一跳路由器地址以及到此网络的距离，一个RIP报文最多可以包含25个路由，因而RIP报文的最大长度是4+20x25=504字节。如果超过，则必然再使用以恶搞RIP报文来传送。RIP还具有简单的鉴别功能，若使用鉴别功能，则将原来写入第一个路由信息(20字节)的位置用作鉴别，这时应该将地址标识符置为全1(0xFFFF),而路由标记写入鉴别类别，剩下的16字节作为鉴别数据，在鉴别数据之后才能写入路由信息，但这时只能写入24个路由信息。RIP存在的一个问题是当网络出现故障的时候，要经过比较长的时间才能将信息传送到所有的路由器，RIP协议的这一特点是：好消息传播的很快，而坏消息传播的很慢，网络出现故障的传播时间往往需要经过较长时间，这是RIP协议的一个主要缺点。为了使坏消息传播的更快些，可以采用多种措施，例如，让路由器记录收到某特定路由信息的接口，而不是让同一个路由信息再通过此接口反方向传送。总之，RIP协议最大的优点是实现简单，开销较小，但RIP协议缺点也很明显，首先限制了网络规模，因为路由器最大的跳数是15跳，一般中大型网络规模RIP协议就不适用了。其次就是路由器之间交换的路由信息是路由器中完整的路由表，因而随着网络规模变大，开销也就增加。最后就是好消息传播的很快，坏消息传播的很慢。

从本文开始介绍路由选择协议，也就是讨论路由表中的路由是怎么形成的。本文内容从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应地进行调整变化来划分，可以分为：静态路由选择策略和动态路由选择策略。(1)静态路由选择策略：即手工配每一条置路由。优点：简单，开销小。缺点：只适用小网络，难以适应网络状态的变化。(2)动态路由选择策略：又叫自适应路由选择。优点：能较好适应网络状态的变化，适用于大网络。缺点：实现复杂，开销大。由于互联网规模非常大，可以把互联网划分为许多较小的自治系统（autonomous system），记为AS。每个自治系统通常在相同管理控制下的路由器组成，在一个AS中的路由器都全部运行在同样的路由算法。各个AS之间彼此是互联的，因此一个AS中有一个或多个路由器用于不同AS之间的通信，即负责将本AS之外的目的地址转发分组，这些路由器称为网关路由器。根据上面描述，可以将路由选择协议划分为两个大类：内部网关协议和外部网关协议。(1)内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol）：即在一个自治系统内不使用的路由选择协议，常见的协议有RIP、OSPF协议。(2)外部网关协议EGP（External Gateway Protocol）：用于实现不同自治系统之间通信的传递，这样的协议就是EGP协议，目前使用最多的就是BGP的版本4（BGP-4）。自治系统之间的路由选择也叫域间路由选择，在自治系统之内的路由选择也叫域内路由选择。RIP（Routing Information Protocol）协议——路由信息协议，是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，最大的优点是简单。RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录（距离向量）。RIP协议对距离的定义如下：RIP协议是通过每个路由器要不断的和其他路由器交换路由信息，从而达到自治系统中所有节点都得到正确的路由信息。RIP协议考虑了和哪些路由器交换信息、交换什么信息以及什么时候交换信息这三个问题，RIP协议特点：路由器在刚开始工作时，它的路由表是空的，然后路由器就得出到直接相连的几个网络的距离（这些距离为1），接着每个络器也只是和自己相邻的路由器交换并更新信息。经过若干次交换后，所有路由器都会知道到达本自治系统汇总任何一个网络的最短距离和下一跳地址。对每一个相邻路由器发送过来的RIP报文，会进行一下步骤：(1)路由器R1接收到其相邻路由器R2发送过来的报文，先修改此报文的所有项目：把“下一条”字段中的地址都改为R2，并把所有的“距离”字段的值加1。每个项目都有三个关键字段：到目的网络N，距离是d，下一跳路由器是X。(2) 对修改后的RIP报文中的每一项，进行以下步骤：1)若原来的路由表中没有网络N，则把该项目添加到路由表中。2)如果R1路由表中已经有目的网络N，这时查看下一跳的地址，如果下一跳地址是R2，则把收到的项目替换原路由表中的项目。如果下一跳的地址不是R2，那么如果收到项目中距离小于路由表中的距离，则进行替换，否则什么也不做。(3)若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此路由器记为不可达的距离，即把距离设置为16。(4)返回。RIP存在一个问题是当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将磁信息传送到所有的路由器。这一特点叫做：好消息传得快，坏消息传得慢。如下图所示，在正常的情况下，R1和R2交换信息，其中只画出了达到的网络1的表项。如果路由器R1到网1的链路出现了故障，R1无法达到网1，于是路由器R1把到网1的距离改为16（表示网1不可达），因而R1路由表响应的项目变为 “1,16,直接交付”。但是，可能需要经过30s后R1,才能把更新信息发送给R2,，然而R2可能已经先把自己的路由表发送给了R1，其中有到达网1的这一项“1,2,R1”。R1收到R2的更新报文后，会误认为自己无法直接到达网1，但是可经过R2到达网1，于是把收到的路由信息 “1,2,R1” 修改为 “1,3,R2”，表明“我到网1的距离是3，下一跳的R2”。同理，R2接收到又会更新自己的路由表为 “1,4,R1”，以为“我到网1的距离为4，下一跳为R1”....就这样一直更新下去，知道R1和R2到网1的距离为16时，R1和R2才知道网1是不可达的。所以，这就是：好消息传得快，坏消息传得慢的原因。