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。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。

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。

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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