路由器协议
1. 路由协议分类、比较
分类::对于路由器协议这个名词,可能很多人都已经耳熟能详,特别目前网络发展的很快,Internet路由器协议也在不断的完善,同时也出现了很多新功能。信息技术在各个领域的广泛应用促使信息交换网络的迅猛发展,其中Internet是最大的受益者。
Internet网络的主要节点设备是路由器,路由器技术通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(router,转发者)。决定转发的办法可以是人为指定,但人为指定工作量大,而且不能采取灵活的策略,于是动态路由器协议应运而生,通过传播、分析、计算、挑选路由,来实现路由发现、路由选择、路由切换和负载分担等功能。
RIP、OSPF和BGP协议
Internet上现在大量运行的路由器协议有RIP、OSPF和BGP。RIP、OSPF是内部网关协议,适用于单个ISP的统一路由器协议的运行,由一个ISP运营的网络称为一个自治系统(AS)。BGP是自治系统间的路由器协议,是一种外部网关协议。
RIP是推出时间最长的路由器协议,也是最简单的路由器协议。它是“路由信息协议”的缩写,主要传递路由信息(路由表)来广播路由:每隔30秒,广播一次路由表,维护相邻路由器的关系,同时根据收到的路由表计算自己的路由表。RIP运行简单,适用于小型网络,Internet上还在部分使用着RIP。
OSPF协议是“开放式最短路优先”的缩写。“开放”是针对当时某些厂家的“私有”路由器协议而言,而正是因为协议开放性,才造成OSPF今天强大的生命力和广泛的用途。它通过传递链路状态(连接信息)来得到网络信息,维护一张网络有向拓扑图,利用最小生成树算法(SPF算法)得到路由表。OSPF是一种相对复杂的路由器协议。
总的来说,OSPF、RIP都是自治系统内部的路由器协议,适合于单一的ISP(自治系统)使用。一般说来,整个Internet并不适合跑单一的路由器协议,因为各ISP有自己的利益,不愿意提供自身网络详细的路由信息。为了保证各ISP利益,标准化组织制定了ISP间的路由器协议BGP。
BGP是“边界网关协议”的缩写,处理各ISP之间的路由传递。其特点是有丰富的路由策略,这是RIP、OSPF等协议无法做到的,因为它们需要全局的信息计算路由表。BGP通过ISP边界的路由器加上一定的策略,选择过滤路由,把RIP、OSPF、BGP等的路由发送到对方。全局范围的、广泛的Internet是BGP处理多个ISP间的路由的实例。BGP的出现,引起了Internet的重大变革,它把多个ISP有机的连接起来,真正成为全球范围内的网络。带来的副作用是Internet的路由爆炸,现在Internet网的路由大概是60000条,这还是经过“聚合”后的数字。配置BGP需要对用户需求、网络现状和BGP协议非常了解,还有——需要非常小心,BGP运行在相对核心的地位,一旦出错,其造成的损失可能会很大!
为适应Internet网络一对多的多点传送应用如天气预报、网络会议等,出现了一种新的传输模式——多播(multicast)。多播适合于一到多的传输环境,同时也可适用多到多、多到一的情况。多播转发主要由路由器决定,路由器通过两种方式决定所谓的下游:决定是否有主机(用户)的下游,通过Multicastclient(IGMP)协议;决定是否有间接用户,即通过“下游”路由器带的组员,由下游路由器通过多播路由器协议的报文通告,路由器决定是否往该下游转发数据。 可以看到,第二种方式中多播路由器协议的应用是大规模网络多播转发的关键。多播路由器协议应该至少能正确通告组员信息,并能形成全局统一的路由拓扑。
密集模式适用于小型网络,其假设是全网有非常“密集”的组员存在,采用广播+剪枝的工作策略。其默认假设是向所有的下游转发数据,当收到某下游发来的明确的剪枝信息后,才把该接口从下游列表中除去。一般说来,转发路径应该是以“源”为根、组员为枝叶的一棵树。密集模式的路由器协议包括DVMRP、MOSPF和PIMDM。
稀疏模式是Internet上应用广泛的一种情形。毕竟,针对Internet网,现在任何一次多播应用都不会有1%以上的机器需要接收。稀疏模式默认所有机器都不需要收多播包,只有明确指定需要的才予以转发,这确实能适用于“稀疏”的考虑。现在所有稀疏模式协议的主要转发思路是所有同类报文按相同的路径转发,即先发送到一个汇聚点(或称为核),再沿以汇聚点为根的组员为枝叶的共享树转发。稀疏方式的路由器协议包括PIMSM和CBT。
可以毫不夸张的说,路由器协议支持着IP,支持着Internet。没有路由器协议,Internet将是一个混乱的世界,不可能有今天这样的方便快捷。而多播则开创了一个新的发展前景,将成为引导Internet未来的主力。
比较::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,两种协议各有特点,分述如下。 1. 距离向量(DV)协议 距离向量指协议使用跳数或向量来确定从一个设备到另一个设备的距离。不考虑每跳链路的速率。 距离向量路由协议不使用正常的邻居关系,用两种方法获知拓扑的改变和路由的超时: · 当路由器不能直接从连接的路由器收到路由更新时; · 当路由器从邻居收到一个更新,通知它网络的某个地方拓扑发生了变化。 在小型网络中(少于100个路由器,或需要更少的路由更新和计算环境),距离向量路由协议运行得相当好。当小型网络扩展到大型网络时,该算法计算新路由的收敛速度极慢,而且在它计算的过程中,网络处于一种过渡状态,极可能发生循环并造成暂时的拥塞。再者,当网络底层链路技术多种多样,带宽各不相同时,距离向量算法对此视而不见。 距离向量路由协议的这种特性不仅造成了网络收敛的延时,而且消耗了带宽。随着路由表的增大,需要消耗更多的CPU资源,并消耗了内存。 2. 链路状态(LS)路由协议 链路状态路由协议没有跳数的限制,使用“图形理论”算法或最短路径优先算法。 链路状态路由协议有更短的收敛时间、支持VLSM(可变长子网掩码)和CIDR。 链路状态路由协议在直接相连的路由之间维护正常的邻居关系。这允许路由更快收敛。链路状态路由协议在会话期间通过交换Hello包(也叫链路状态信息)创建对等关系,这种关系加速了路由的收敛。 不像距离向量路由协议那样,更新时发送整个路由表。链路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑,这使得更新信息更小,节省了带宽和CPU利用率。另外,如果网络不发生变化,更新包只在特定的时间内发出(通常为30min到2h)。 3. 链路状态路由协议和距离向量路由协议的比较4 常用动态路由协议的分析4.1 RIP RIP(路由信息协议)是路由器生产商之间使用的第一个开放标准,是最广泛的路由协议,在所有IP路由平台上都可以得到。当使用RIP时,一台Cisco路由器可以与其他厂商的路由器连接。RIP有两个版本:RIPv1和RIPv2,它们均基于经典的距离向量路由算法,最大跳数为15跳。 RIPv1是族类路由(Classful Routing)协议,因路由上不包括掩码信息,所以网络上的所有设备必须使用相同的子网掩码,不支持VLSM。RIPv2可发送子网掩码信息,是非族类路由(Classless Routing)协议,支持VLSM。 RIP使用UDP数据包更新路由信息。路由器每隔30s更新一次路由信息,如果在180s内没有收到相邻路由器的回应,则认为去往该路由器的路由不可用,该路由器不可到达。如果在240s后仍未收到该路由器的应答,则把有关该路由器的路由信息从路由表中删除。 RIP具有以下特点:· 不同厂商的路由器可以通过RIP互联;· 配置简单; · 适用于小型网络(小于15跳);· RIPv1不支持VLSM;· 需消耗广域网带宽;· 需消耗CPU、内存资源。 RIP的算法简单,但在路径较多时收敛速度慢,广播路由信息时占用的带宽资源较多,它适用于网络拓扑结构相对简单且数据链路故障率极低的小型网络中,在大型网络中,一般不使用RIP。4.2 IGRP 内部网关路由协议(Interior Gateway Routing Protocol,IGRP)是Cisco公司20世纪80年代开发的,是一种动态的、长跨度(最大可支持255跳)的路由协议,使用度量(向量)来确定到达一个网络的最佳路由,由延时、带宽、可靠性和负载等来计算最优路由,它在同个自治系统内具有高跨度,适合复杂的网络。Cisco IOS允许路由器管理员对IGRP的网络带宽、延时、可靠性和负载进行权重设置,以影响度量的计算。 像RIP一样,IGRP使用UDP发送路由表项。每个路由器每隔90s更新一次路由信息,如果270s内没有收到某路由器的回应,则认为该路由器不可到达;如果630s内仍未收到应答,则IGRP进程将从路由表中删除该路由。 与RIP相比,IGRP的收敛时间更长,但传输路由信息所需的带宽减少,此外,IGRP的分组格式中无空白字节,从而提高了IGRP的报文效率。但IGRP为Cisco公司专有,仅限于Cisco产品。4.3 EIGRP 随着网络规模的扩大和用户需求的增长,原来的IGRP已显得力不从心,于是,Cisco公司又开发了增强的IGRP,即EIGRP。EIGRP使用与IGRP相同的路由算法,但它集成了链路状态路由协议和距离向量路由协议的长处,同时加入散播更新算法(DUAL)。 EIGRP具有如下特点: · 快速收敛。快速收敛是因为使用了散播更新算法,通过在路由表中备份路由而实现,也就是到达目的网络的最小开销和次最小开销(也叫适宜后继,feasible successor)路由都被保存在路由表中,当最小开销的路由不可用时,快速切换到次最小开销路由上,从而达到快速收敛的目的。 · 减少了带宽的消耗。EIGRP不像RIP和IGRP那样,每隔一段时间就交换一次路由信息,它仅当某个目的网络的路由状态改变或路由的度量发生变化时,才向邻接的EIGRP路由器发送路由更新,因此,其更新路由所需的带宽比RIP和EIGRP小得多——这种方式叫触发式(triggered)。 · 增大网络规模。对于RIP,其网络最大只能是15跳(hop),而EIGRP最大可支持255跳(hop)。 · 减少路由器CPU的利用。路由更新仅被发送到需要知道状态改变的邻接路由器,由于使用了增量更新,EIGRP比IGRP使用更少的CPU。 · 支持可变长子网掩码。 · IGRP和EIGRP可自动移植。IGRP路由可自动重新分发到EIGRP中,EIGRP也可将路由自动重新分发到IGRP中。如果愿意,也可以关掉路由的重分发。 · EIGRP支持三种可路由的协议(IP、IPX、AppleTalk)。 · 支持非等值路径的负载均衡。 · 因EIGIP是Cisco公司开发的专用协议,因此,当Cisco设备和其他厂商的设备互联时,不能使用EIGRP4.4 OSPF 开放式最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)协议是一种为IP网络开发的内部网关路由选择协议,由IETF开发并推荐使用。OSPF协议由三个子协议组成:Hello协议、交换协议和扩散协议。其中Hello协议负责检查链路是否可用,并完成指定路由器及备份指定路由器;交换协议完成“主”、“从”路由器的指定并交换各自的路由数据库信息;扩散协议完成各路由器中路由数据库的同步维护。 OSPF协议具有以下优点: · OSPF能够在自己的链路状态数据库内表示整个网络,这极大地减少了收敛时间,并且支持大型异构网络的互联,提供了一个异构网络间通过同一种协议交换网络信息的途径,并且不容易出现错误的路由信息。 · OSPF支持通往相同目的的多重路径。 · OSPF使用路由标签区分不同的外部路由。 · OSPF支持路由验证,只有互相通过路由验证的路由器之间才能交换路由信息;并且可以对不同的区域定义不同的验证方式,从而提高了网络的安全性。 · OSPF支持费用相同的多条链路上的负载均衡。 · OSPF是一个非族类路由协议,路由信息不受跳数的限制,减少了因分级路由带来的子网分离问题。 · OSPF支持VLSM和非族类路由查表,有利于网络地址的有效管理。 · OSPF使用AREA对网络进行分层,减少了协议对CPU处理时间和内存的需求。4.5 BGP BGP用于连接Internet。BGPv4是一种外部的路由协议。可认为是一种高级的距离向量路由协议。 在BGP网络中,可以将一个网络分成多个自治系统。自治系统间使用eBGP广播路由,自治系统内使用iBGP在自己的网络内广播路由。 Internet由多个互相连接的商业网络组成。每个企业网络或ISP必须定义一个自治系统号(ASN)。这些自治系统号由IANA(Internet Assigned Numbers Authority)分配。共有65535个可用的自治系统号,其中65512~65535为私用保留。当共享路由信息时,这个号码也允许以层的方式进行维护。 BGP使用可靠的会话管理,TCP中的179端口用于触发Update和Keepalive信息到它的邻居,以传播和更新BGP路由表。 在BGP网络中,自治系统有: 1. Stub AS只有一个入口和一个出口的网络。2. 转接AS(Transit AS)当数据从一个AS到另一个AS时,必须经过Transit AS。 如果企业网络有多个AS,则在企业网络中可设置Transit AS。 IGP和BGP最大的不同之处在于运行协议的设备之间通过的附加信息的总数不同。IGP使用的路由更新包比BGP使用的路由更新包更小(因此BGP承载更多的路由属性)。BGP可在给定的路由上附上很多属性。 当运行BGP的两个路由器开始通信以交换动态路由信息时,使用TCP端口179,他们依赖于面向连接的通信(会话)。 BGP必须依靠面向连接的TCP会话以提供连接状态。因为BGP不能使用Keepalive信息(但在普通头上存放有Keepalive信息,以允许路由器校验会话是否Active)。标准的Keepalive是在电路上从一个路由器送往另一个路由器的信息,而不使用TCP会话。路由器使用电路上的这些信号来校验电路没有错误或没有发现电路。 某些情况下,需要使用BGP:· 当你需要从一个AS发送流量到另一个AS时;· 当流出网络的数据流必须手工维护时;· 当你连接两个或多个ISP、NAP(网络访问点)和交换点时。以下三种情况不能使用BGP· 如果你的路由器不支持BGP所需的大型路由表时;· 当Internet只有一个连接时,使用默认路由;· 当你的网络没有足够的带宽来传送所需的数据时(包括BGP路由表)。
2. 什么是路由选择协议
IP层协议这一节包括3部分主要内容:IP地址;数据报传输以及IP路由选择。前2者,尤其是IP地址的概念虽然很重要,但也比较好理解,后者既重要,又不好理解,包含的内容也非常多。如果要做非常详细讨论,意义并非很大,我们只能做一般性的讨论,下面记述一下IP路由选择这部分内容的基本思路。
路由选择的内容又包括3部分:路由表;路由选择原理,也就是路由选择算法;路由选择协议的层次,也就是具体的路由选择协议。如果时间允许,最好再讨论下路由器基本工作原理,这部分内容虽然在第10章有介绍,但此处如果先介绍下,对于理解路由选择原理有一定好处。
路由器连接不同类型的网络,通过运行路由选择协议,实现对IP数据报(分组)的路由及交换。交换,在路由器这种中间结点中,又被称为分组的存储转发。路由器主要由输入输出端口、交换机构和路由处理机组成,前2者用于交换,后者是路由器要讨论的主要内容,即路由。路由处理机的功能是:建立和维持路由表,然后,对到来的分组选择最合适的路由,并通过交换机构和输出端口转发出去。
路由器对到来的数据报,根据IP地址,通过路由表,实现对数据报的路由以及存储转发,我们称这样的机制为表驱动机制。那么,路由表的内容又是什么呢?事实上,路由器连接的是物理通信子网,路由器寻址的是物理通信子网,而不是通信子网内的主机。因此,路由器的表项应该是:
目标网络,下一路由器
也就是说,当要寻址某目标网络的时候,应该把数据报转发到下一个路由器。可见,“下一路由器”实际上起到了路标的作用,而非画出整个路由上的路径。
另外,既然路由器寻址的是物理通信子网,那么,在路由表上还应该体现出:如果网络直接连接在路由器上,可以把数据报直接交付(给物理通信子网);如果网络没有直接连接在路由器上,则要通过“下一个路由器”进行转发。也就是说,直接连接在路由器上的网络寻址,实际上是在寻址主机,这不是IP路由选择的任务,可以直接交付。只有寻址物理通信子网,才是IP路由器的任务。这一点,正是IP路由与第3章所讨论的分组交换网路由的区别。
下面的问题是,路由表是如何形成的?实际上,路由表是由路由选择算法根据获取的信息运算出来的,路由器必须定期与周边的路由器进行信息交换,以便获取网络的状态信息,包括哪些路由器,可以连通哪些网络等。路由选择算法根据路由的度量值,计算出最佳的路由,并记录在路由表项中,最后形成路由表。度量值包括带宽,速率,路径长度,延时,通信状态,网络拓扑等。显然,选择一个好的路由选择算法,对于形成一个优良性能的路由表来说是非常重要的。
对路由选择算法性能优劣一般性的要求应该包括;正确性、稳定性、公平性、适应性以及算法是否简单等。正确性、公平性和稳定性都比较好理解,适应性是指,路由选择算法应该能够适应网络通信状态,以及拓扑结构发生变化的情况进行及时刷新,也就是说,路由应该能够适应网络通信状态的变化而变化,比如网络发生堵塞,或者网络发生故障时,应该能够动态更新路由。
对于算法,前几项要求都是必要的,但是,如果为了获得好的路由性能,算法必然复杂,就一定要消耗过多网络通信资源,因此,如何保证路由算法的简单,对于一个好的路由算法来说,也是很重要的。由此,可以把路由选择算法大致分成2类:非自适应的,和自适应的。非自适应的算法,就是路由表不随网络状态的变化而变化,路由表是静态的。这样的路由选择算法虽然缺乏适应性,但算法一定也是最简单的,一般比较适合于小型网络。对于Internet来说,网络规模都非常大,因此,一般要选择自适应的路由选择算法,路由表是动态变化的,是相对比较复杂些的。目前,在互联网技术中,主要的路由选择算法有Dijkstra最短路径算法、距离向量算法和链路状态算法等。
最后讨论路由选择协议的层次。实际上,并非在Internet上的所有的路由器都采用相同的路由选择协议,这是由于Internet的结构的原因。目前,Internet采用自治系统的体系结构。自治系统一般是指一个组织或者机构,例如一个国家。在一个自治系统内,网络可以自行决定选择网络拓扑结构,以及网络所采用的路由选择协议,这样的路由选择协议被称为内部网关协议;而在自治系统之间,则应该采用外部网关协议。目前常用的内部网关协议主要有RIP协议和OSPF协议;外部网关协议,一般采用EGP协议,这些,在教科书中已经有详细的叙述,都是比较好理解的,这里不再赘述。
3. 什么是网关协议和路由器协议
网关能实现2个不同网络通信
路由器的路由协议就是网关协议
也就是说路由器的概念小于网关
网关包括 路由器 有路由功能的主机 有路由功能的3层交换机 有路由功能的防火墙 网关是1个设备
4. 什么是网关协议和路由器协议
网关能实现2个不同网络通信
路由器的路由协议就是网关协议
也就是说路由器的概念小于网关
网关包括
路由器
有路由功能的主机
有路由功能的3层交换机
有路由功能的防火墙
网关是1个设备
5. 家里的路由器都用的是什么协议
一般常用的有以下几下协议
1.PPPOE拨号协议,用于设置你家宽带帐号和密码后,路由自动拨号内连接上互联网容。
2.DHCP协议,用于路由自动分配IP地址给各接入设备。
3.无线加密协议,用于WIFI接入密匙,一般选择WPA2协议。
其它还有一些不常用的协议,如MAC绑定,IP地址绑定,宽带带宽控制,动态域名等。
6. 路由器支持多少种协议
常见的协议有:TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议
TCP/IP是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的简写,中文译名为传输控制协议/互联网络协议)协议, TCP/IP(传输控制协议/网间协议)是一种网络通信协议,它规范了网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTERNET的基础协议,也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中,可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录有分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。在接受端,一个TCP软件包收集信封,抽出数据,按发送前的顺序还原,并加以校验,若发现差错,TCP将会要求重发。因此,TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。 对普通用户来说,并不需要了解网络协议的整个结构,仅需了解IP的地址格式,即可与世界各地进行网络通信。
IPX/SPX是基于施乐的XEROX’S Network System(XNS)协议,而SPX是基于施乐的XEROX’S SPP(Sequenced Packet Protocol:顺序包协议)协议,它们都是由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。它和TCP/IP的一个显著不同就是它不使用ip地址,而是使用网卡的物理地址即(MAC)地址。在实际使用中,它基本不需要什么设置,装上就可以使用了。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用,所以得到了很多厂商的支持,包括microsoft等,到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。
NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。总之NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,局域网的计算机最好也安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意,如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域,也必须安装NetBEUI协议。
7. 各种路由选择协议的优缺点
根据路由算法对网络变化的适应能力,主要分为两种类型:
静态路由选择策略——即非自适应路由选择,其特点是简单和开销较小,但不能及时适应网络状态的变化。
动态路由选择策略——即自适应路由选择,其特点是能较好地适应网络状态的变化,但实现起来较为复杂,开销也比较大。
因特网的路由选择协议
有关路由选择算法的几个基本概念
分层次的路由选择协议
内部网关协议和外部网关协议
距离向量算法,链路状态算法
路由信息协议RIP(Routing Information Protocol)
开放最短路径优先OSPF(Open Shortest Path First)
外部网关协议EGP,BGP
路由选择算法的几个基本概念
理想的路由算法
算法必须是正确的和完整的。
算法在计算上应简单。
算法应能适应通信量和网络拓扑的变化,这就是说,要有自适应性。
算法应具有稳定性。
算法应是公平的。
算法应是最佳的。
费用或代价
在研究路由选择时,需要给每一条链路指明一定的费用或代价。
这里“代价”并不一定是仅指 “钱”,而是由一个或几个因素综合决定的一种度量(metric),如链路长度、数据率、链路容量、是否要保密、传播时延等,甚至还可以是一天中某一个小时内的通信量、结点的缓存被占用的程度、链路差错率等。
不同的要求下,各种因素的权值可能不同。
因特网采用分层次的路由选择协议。
因特网的规模非常大。如果让所有的路由器知道所有的网络应怎样到达,则这种路由表将非常大,处理起来也太花时间。而所有这些路由器之间交换路由信息所需的带宽就会使因特网的通信链路饱和。
许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布局细节和本部门所采用的路由选择协议(这属于本部门内部的事情),但同时还希望连接到因特网上。
8. 家用路由器上运行的最重要的协议是
一般常用的有以下几下协议
1.PPPOE拨号协议,用于设置你家宽带帐号和密码后,路由自动拨号连接上互联网。
2.DHCP协议,用于路由自动分配IP地址给各接入设备。
3.无线加密协议,用于WIFI接入密匙,一般选择WPA2协议。
其它还有一些不常用的协议,如MAC绑定,IP地址绑定,宽带带宽控制,动态域名等。
扩展
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
路由器方案功能特点:
连通不同的网络:从过滤网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机和网桥非常相似路由器。但是与工作在网络物理层,从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。
2.信息传输。有的路由器仅支持单一协议,但大部分路由器可以支持多种协议的传输,即多协议路由器。
9. 常用路由协议有哪些
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。另
有助于向下一代IP协议过渡。更为重要
以使用可变长子网掩码(VLSM)进行子
10. 路由器的协议配置
一、RIP协议
RIP(Routing information Protocol)是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),适用于小型同类网络,是典型的距离向量(distance-vector)协议。文档见RFC1058、RFC1723。
RIP通过广播UDP报文来交换路由信息,每30秒发送一次路由信息更新。RIP提供跳跃计数(hop count)作为尺度来衡量路由距离,跳跃计数是一个包到达目标所必须经过的路由器的数目。如果到相同目标有二个不等速或不同带宽的路由器,但跳跃计数相同,则RIP认为两个路由是等距离的。RIP最多支持的跳数为15,即在源和目的网间所要经过的最多路由器的数目为15,跳数16表示不可达。
1. 有关命令
任务 命令
指定使用RIP协议 router rip
指定RIP版本 version {1|2}1
指定与该路由器相连的网络 network network
注:1.Cisco的RIP版本2支持验证、密钥管理、路由汇总、无类域间路由(CIDR)和变长子网掩码(VLSMs)
二、IGRP协议
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)是一种动态距离向量路由协议,它由Cisco公司八十年代中期设计。使用组合用户配置尺度,包括延迟、带宽、可靠性和负载。
缺省情况下,IGRP每90秒发送一次路由更新广播,在3个更新周期内(即270秒),没有从路由中的第一个路由器接收到更新,则宣布路由不可访问。在7个更新周期即630秒后,Cisco IOS 软件从路由表中清除路由。
1. 有关命令
任务 命令
指定使用RIP协议 router igrp autonomous-system1
指定与该路由器相连的网络 network network
指定与该路由器相邻的节点地址 neighbor ip-address
注:1、autonomous-system可以随意建立,并非实际意义上的autonomous-system,但运行IGRP的路由器要想交换路由更新信息其autonomous-system需相同。
三、OSPF协议
OSPF(Open Shortest Path First)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相对,OSPF是链路状态路有协议,而RIP是距离向量路由协议。
链路是路由器接口的另一种说法,因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库,生成最短路径树,每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。
文档见RFC2178。
1.有关命令
全局设置
任务 命令
指定使用OSPF协议 router ospf process-id1
指定与该路由器相连的网络 network address wildcard-mask area area-id2
指定与该路由器相邻的节点地址 neighbor ip-address
注:1、OSPF路由进程process-id必须指定范围在1-65535,多个OSPF进程可以在同一个路由器上配置,但最好不这样做。多个OSPF进程需要多个OSPF数据库的副本,必须运行多个最短路径算法的副本。process-id只在路由器内部起作用,不同路由器的process-id可以不同。
2、wildcard-mask 是子网掩码的反码, 网络区域ID area-id在0-4294967295内的十进制数,也可以是带有IP地址格式的x.x.x.x。当网络区域ID为0或0.0.0.0时为主干域。不同网络区域的路由器通过主干域学习路由信息。