有关路由选择协议的学习笔记

有关路由选择协议的学习笔记（通用4篇）

有关路由选择协议的学习笔记 篇1

在各种路由协议中，路由选择协议还是比较常用的，于是我研究了一下路由选择协议的综合说明，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用，管理路由器需要了解路由选择协议的基础知识。你对基本的路由选择协议越熟悉，将来诊断网络路由选择协议中的故障就越容易。本文节选自研究内部和外部网关协议的基本特点的Informit网站。

开放式最短路径优先协议（OSPF）

OSPF克服了路由选择协议（RIP）中的缺陷，但是，这个协议并不是专有协议，但是，它仅支持IP路由选择协议。这个协议是以互联网工程任务组（IETF）为支持庞大的异构网络开发的Dijkstra算法为基础的一种链路状态的内部网关协议（IGP）。在至最后确定目前应用的OSPFv2期间，完成了很多有关这个问题的研究报告。链路状态通告(LSA)要发给所有的设备，从而引起路由器的大量通信。然后，OSPF就开始高效率地工作了，

这个路由选择协议使用了三个不同的数据库表记录邻居、链路状态和路由。下面是OSPF的特点：

1、开放式协议。

2、适用于小型至大型网络。

3、仅支持IP第三层路由选择协议栈。

4、链路状态路由选择协议（不像距离矢量仅发送给邻居）。

5、内部网关协议。

6、多播链路状态通告。

7、在多播地址224.0.0.5和224.0.0.6上升级。

8、IP协议号89。

9、管理距离是110。

10、衡量标准是累积成本（与带宽成反比）。

11、仅支持等价均分负载，但是，某些执行可利用服务类型请求的好处。

12、要求在那个每一个区域都有一个路由结构，每一个区域必须要接触到骨干区域（否则要使用虚拟链接等临时的补丁）。LSA、区域和状态等各种路由类型需要根据你的设计和第二层拓扑结构而定。

13、使用Dijkstra算法选择无路由自环路经，并且提供迅速的融合。这将使用LSA和SPF算法。

14、支持变长子网掩码（VLSM）和汇总（没有级别）。

15、仅支持手动汇总；这并不像增强型内部网关路由选择协议（EIGRP）那样是自动化的。只能在ABR（区域范围）或者ASBR（汇总地址）上执行。

16、基于政策的路由。

有关路由选择协议的学习笔记 篇2

关键词：城域网,OSPF,BGP,RFC

目前城域网所广泛使用的内部网关路由选择协议为OSPF (Open Shortest Path First开放式最短路径优先) , 用来承载城域网内部的路由;使用外部网关路由选择协议为BGP (Border Gateway Protocol边界网关协议) , 用在与省网交互路由。正确部署OSPF与BGP至城域网后, 可保证城域网的正常运行。下面将分别介绍两种OSPF+BGP的部署方式。

1 全网运行OSPF、出口运行BGP路由选择协议的部署方式

1.1 路由发布方式及流量流程

建立城域网模型如图1所示, 下图为典型城域网模型。省网A、省网B隶属省网, 接入各地级城域网核心。

CR1、CR2为市城域网核心设备, 为市级城域网出口。BR1、BR2、BR3、BR4为市城域网汇聚设备, 汇聚业务控制层设备。SR1、Bras1、SR2、Bras2为市城域网业务控制设备。各设备之间链路以下简写为L (设备1设备2) , 如表示CR1至BR1的链路, 则写为L (CR1BR1) ;表示流量通道也简写为L (设备1设备2设备3) , 如表示SR1-BR1-CR1的路径, 则写为L (SR1BR1CR1) 。

省网A、省网B, 运行BGP协议, 二者之间通过静态路由在环回地址上建立IBGP邻居关系, 并通过静态路由在环回地址上分别与城域网核心CR1、CR2建立EBGP邻居关系。城域网核心CR1、CR2运行BGP、OSPF协议, CR1与CR2建立IBGP邻居关系、OSPF邻居关系, CR1分别与城域网汇聚BR1、BR2建立OSPF邻居关系, CR2分别与城域网汇聚BR3、BR4建立OSPF邻居关系。BR1、BR2、BR3、BR4运行OSPF协议, 相互之间两两建立OSPF邻居关系。业务控制SR1、Bras1、SR2、Bras2运行OSPF协议分别与上联城域网汇聚BR建立OSPF邻居关系。

路由宣告时, 省网A、省网B分别通过EBGP向CR1、CR2宣告省网内部路由及默认路由。CR1、CR2通过EBGP向省网A、省网B宣告所在城域网内路由。CR1、CR2分别通过OSPF向BR1、BR2、BR3、BR4强制下发默认路由。BR1、BR2、BR3、BR4分别通过OSPF向CR1、CR2宣告各自路由。BR1、BR2、BR3、BR4分别通过OSPF向所接SR、Bras下发城域网OSPF路由及默认路由。SR、Bras分别通过OSPF向BR宣告所带网段。

此时, 城域网已经可以正常工作。以用户由SR1接入为例, 说明流量出流向。流量出城域网方向, SR1的路由表内会有两条默认路由通往BR1、BR4, 此时流量流入BR1、BR4。通过OSPF的负载分担算法, L (SR1BR1) 和L (SR1BR4) 流量各占50%。BR1、BR4检查路由表, 其默认路由是由CR1、CR2强制下发, 流量会分别传递给CR1、CR2。CR1、CR2的默认路由是由省网A、省网B通过EB-GP下发, 流量最终会通过链路L (CR1省网A) 、L (CR2省网B) 至省网, 并各自分担50%流量。由于目的地址不确定性导致回程流量的不确定性, 可能从省网A回程、或从省网B回程, 或为负载分担省网A、省网B两个方向均有流量。现分开考虑, 如从省网A回程, 省网A将会将流量发送至CR1, CR1通过OSPF学习到路由将流量发送至BR1, 同理BR1发送流量至SR1;从省网B回程, 省网B将流量送至CR2, CR2将流量发送至BR4, BR4发送流量至SR1。

以上说明了全网运行OSPF、出口运行BGP路由选择协议的部署情况, 及正常情况下流量的出入城域网是如何进行的。正常情况下, 此部署方式无任何问题, 即可满足城域网流量需要, 又保证了链路冗余备份。但深入分析后, 会发现此种部署方式有一定弊端。

1.2 OSPF的30分钟刷新LSA的特性过多消耗网络资源

根据“OSPF Version 2”, RFC2328[1]的规定, 为确保数据库的准确性, OSPF每隔30分钟对路由器始发的每条LSA记录扩散 (刷新) 一次, 并将它的序号增加1, 老化时间设置为0。这种间隔被称为LSA的刷新时间 (LSA Refresh Time) 。其他的OSPF路由器一旦收到这个新的拷贝, 就会用这个新的拷贝替换该条LSA通告原来的拷贝, 并使这个新的拷贝的老化时间开始增加。根据这个原则, 无论网络拓扑是否改变, LSA的生存期30分钟必须被重新扩散一次, 此特性在保证域内OSPF数据库一致的情况下也消耗了过多的网络资源[2]。

1.3 单上行链路、出口互联链路故障时产生流量黑洞

1.3.1 当CR1、CR2配置为OSPF强制下发默认路由情况

当L (省网ACR1) 和L (CR1CR2) 同时出现故障时, 以用户在SR1上接入访问省外目的的出流量为例。此时, 由于配置CR1为强制下发默认路由, CR1上行中断后仍旧下发默认路由给BR1, CR2也下发默认路由给BR4。BR1、BR4将转发默认路由给SR1, SR1根据默认路由引导流量送入BR1、BR4。流量给BR4后可以正常通过CR2转发至省网B。但是流量由SR1送给BR1后将出现问题。BR1会根据收到的CR1强制下发的默认路由, 将流量送给CR1, 正常情况下流量应由CR1上送给省网A, 但由于链路中断CR1上没有省网A下发给其的BGP的默认路由。此时, CR1会检查路由表, CR1发现:由于CR1与CR2建立着IBGP邻居关系, 而IBGP邻居关系可通过OSPF协议保持建立状态, 所以CR2收到的EBGP默认路由会以IBGP默认路由的方式转发给CR1。CR1通过此条IBGP的默认路由, 将流量转发给CR2。但由于CR1、CR2之间链路也为故障状态, 流量不能送达。则CR1将根据IGP也就是OSPF的算法, 将流量送给BR1。流量到达BR1后还会以默认路由将流量送回给CR1, 此时产生了流量的黑洞, 当流量的TTL=1时, 流量将被丢弃。SR1始发的出流量将只有50%正常, 另50%将被丢弃。此过程如图2所示。

以上故障情况在OSPF默认路由配置为非强制下发模式下仍旧出现, 下面继续讨论上述故障发生在CR1、CR2配置为OSPF默认路由非强制下发模式。

1.3.2 当CR1、CR2配置为OSPF非强制下发默认路由情况

故障发生后, CR1上行中断, 将收不到省网A发送的EBGP默认路由, 此时按照配置预期, CR1应该不再下发OSPF的默认路由, 即可避免流量黑洞的产生。但是CR1虽然收不到EBGP邻居发送的默认路由, 而与CR2的IBGP邻居关系仍旧存在, CR1上仍旧收到由CR2转发过来的IBGP默认路由。CR1是否可以根据IBGP的默认路由来下发OSPF的默认路由成为关键, 然而RFC2328上并未规定OSPF下发默认路由的触发条件。可分两种情况考虑:

当只有EBGP默认路由为OSPF默认路由下发的条件而IBGP默认路由不能作为OSPF默认路由下发的条件时, CR1不会下发OSPF默认路由, 此时SR1上只收到一条默认路由, 由CR2产生并由BR4转发至SR1, 此时SR1流量将通过L (SR1BR4CR2省网B) , 没有流量黑洞的产生。此过程如图3所示。

当EBGP默认路由、IBGP默认路由都可作为OSPF默认路由下发条件时, CR1仍然会下发默认路由, 流量黑洞产生方式与强制下发情况一样。

由于RFC没有硬性规定, 此特性则和路由器生产厂家对于RFC2328的理解有必然关系。经过对全球最大路由器生产厂家Cisco公司此方面内容的查看, 发现Cisco公司研发的Cisco网络互联操作系统 (Internetwork Operating System, IOS) 中IBGP默认路由是可以触发配置为非强制下发的OSPF路由选择协议下发OSPF默认路由的。通过表1可看出两种OSPF默认路由下发规则在单上行链路、出口互联链路故障时均有出现流量黑洞的隐患。

1.4 回程流量不均衡出现瓶颈

城域网中由于访问目的地的不确定性导致了回程流量的不均衡性。出城域网流量由核心下发的默认路由引导, 所以出流量在双出口处为负载分担流出。但回程流量则没有这个属性, 鉴于此类问题, 在网络设计初期需要考虑到, 但由于不均衡性总是在发生着偏移[3], 所以省网也会针对不同时期, 对城域网的回程流量做一些调整。但省网的调整, 相对于城域网内设备来说, 颗粒度太大, 一般以GB为单位进行流量调整。而城域网并无有效的流量调整方式, 如下面一种情况:

城域网中针对SR1下接入用户的流量30%由L (省网ACR1) 流入, 70%由L (省网BCR2) 流入。CR1、CR2根据OSPF路由表, 将流量分别送给BR1、BR4。以至L (BR1SR1) 流量为30%, L (BR4SR1) 的流量为70%。假定SR1下接入用户峰值, 两省中继总流量为4Gbits/s, 为保证链路的资源合理利用, L (SR1BR1) 设计容量为2GB, L (SR1BR4) 设计容量为4GB。当流量按照30%、70%流入时, L (SR1BR1) 峰值流量为1.2Gbits/s, L (SR1BR4) 峰值流量为2.8Gbits/s, 均在每条链路的合理利用率之内。但如果此时流量方向发生偏移, 两出口入流量均分, 即50%由L (省网ACR1) 流入, 50%由L (省网BCR2) 流入时, L (SR1BR1) 、L (SR1BR4) 峰值流量将均为2Gbits/s, L (SR1BR1) 峰值流量将达到100%。此过程如图5所示。

上述三种问题:OSPF的30分钟刷新LSA的特性过多消耗网络资源、核心层故障后产生流量黑洞、回程流量不均衡出现瓶颈。在全网运行OSPF、出口运行BGP部署方案中, 并未有较好的解决方法。

2 全网部署OSPF+BGP路由选择协议

针对上述全网运行OSPF、出口运行BGP部署方式出现的问题, 使用全网部署OSPF+BGP路由选择协议可以很好的解决这三种问题。

2.1 路由发布方式及流量流程

在图一的典型城域网模型中, OSPF只用来承载城域网内设备的互联地址及环回地址, 保证各个城域网设备的连通性, 而不用其进行承载城域网内用户路由。所有城域网内设备启用BGP路由选择协议, BR3、BR4配置为RR, BR3、BR4建立IBGP邻居关系, CR1、CR2、BR1、BR4、SR1、SR2、Bras1、Bras2均通过环回地址分别与RR (BR3、BR4) 的环回地址建立IBGP邻居关系并作为路由器反射客户端, CR1、CR2通过环回地址建立IBGP邻居关系。IBGP用于承载用户路由。部署完毕后, 此模型可正常进行城域网流量的转发。

以SR1接入用户访问省外网络的出入流量为例, CR1、CR2分别通过EBGP收到省网A、省网B下发的默认路由, CR1、CR2以IB-GP转发默认路由给RR (BR2、BR3) , 由RR将默认路由反射给SR1。此时SR1收到两条IBGP的默认路由, 下一跳分别为CR1、CR2。SR1通过OSPF协议递归查找到两个CR1、CR2, 将数据负载分担分别送至BR1、BR4。BR1、BR4通过RR也会收到CR1、CR2的IBGP默认路由, 并通过OSPF迭代各自的下一跳, 将流量送至CR1、CR2, 后再由CR1、CR2分别送至省网A、省网B。SR1将自己承载的用户路由以IBGP方式通告给RR, 再由RR反射给CR1、CR2, CR1、CR2以EBGP方式通告给省网A、省网B。回程流量则分别使用L (省网ACR1BR1SR1) 、L (省网BCR2BR4SR1) 两条链路回程。

以上例子, 说明了全网部署BGP的路由通告过程及流量引导方式。下面则针对全网运行OSPF、出口运行BGP部署方式下不能解决的三个问题进行论述。

2.2 解决OSPF的30分钟刷新LSA的特性过多消耗网络资源的问题

全网部署OSPF+BGP路由选择协议, 使用IBGP来承载用户路由, 而OSPF只进行城域网中设备连通性的保证。则不会有大量的OSPF的LSA产生。根据RFC1771[4], BGP采用增量的路由更新, 即只有网络拓扑变更或通告属性发生变化时才会产生路由更新。所以, 使用全网部署OSPF+BGP路由选择协议时, OSPF只有少量的互联、设备环回地址的LSA, 不会因为30分钟的刷新LSA过多消耗网络资源。

2.3 解决单上行链路、出口互联链路故障时产生流量黑洞的问题

当L (省网ACR1) 和L (CR1CR2) 同时出现故障时, 以用户在SR1上接入访问省外目的的出流量为例。此时, CR1不能收到省网A通过EBGP下发的默认路由, CR2通过省网EBGP学到的默认路由会以IBGP的形式更新给CR1, CR1会学到CR2的IBGP默认路由, 根据IBGP的通告原则, CR1收到IBGP邻居学到的路由不会通告给其他的IBGP邻居即RR (BR2、BR3) , 则RR只会将CR2的IB-GP默认路由反射给SR1。SR1上只有一条IBGP默认路由, 下一跳为CR2, SR1通过OSPF路由表递归查询到下一跳为BR4, BR4通过OSPF迭代查找到下一条为CR2则流量通过L (SR1BR4CR2省网2) 。

根据上述路由发布及流量引导过程, 全网运行OSPF、出口运行BGP部署方式中产生的流量黑洞被完全避免了。

2.4 解决回程流量不均衡出现瓶颈的问题

继续讨论2.3章节出现的流量瓶颈, 出现流量瓶颈后, 可在根据SR1上所接入用户地址进行流量调整。根据A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4) ”RFC1771关于LOCAL_PREF的选路定义[4], 通过向CR1、CR2分别通告SR1下接入用户路由的LOCAL_PREF不同, 可对回程流量进行调整。假设SR1下接入用户地址段为A的流量50%由省网A回程、50%由省网B回程, 目的减小L (BR4SR1) 链路的流量时, 在BR1上通告地址段A给RR (BR3、BR4) 的LOCAL_PREF设置为200。设置完成后, CR1、CR2的BGP路由表中网段A的路由条目各有两个:从SR1上学习到的LOCAL_PREF为100 (默认值) , 从BR1上学习到的LOCAL_PREF为200。通过RFC规定, CR1、CR2将优选BR1作为到达目的网段A的下一跳。CR1将流量送至BR1, BR1通过OSPF迭代查找到下一跳地址为SR1, 将流量送至SR1。CR2通过OSPF迭代查找下一跳BR1, 通过两条链路L (CR2CR1BR1) 和L (CR2BR4BR1) 进行负载均衡, 流量送至BR1后, BR1通过OSPF迭代查找, 将流量送至SR1。流量使用L (CR2CR1BR1SR1) 、L (CR2BR4BR1SR1) 、L (CR1BR1SR1) 两条链路, 使得网段A的回程流量不经过L (BR4SR1) , 将可以减轻某些压力过大链路上的流量压力。

上述流量调整实例可看出, 通过更改通告的LOCAL_PREF属性, 即可对城域网内回程路由不均衡进行调整。

3 展望

随着MPSL L3 VPN业务的日益发展, 大量的用户VPN路由将依靠MP-BGP进行更新, 因此部署BGP至城域网设备成为必然, 虽然部署MP-BGP对于IPv4协议簇并未有影响即对于现网业务没有影响, 但是随着IPv4路由迁移, 将全网运行OSPF、出口运行BGP路由协议改造为全网运行OSPF+BGP路由选择协议是一个对现网改造的过程, 这会影响现网业务。所以此工程涉及面广, 工作量大, 影响范围远, 需要进行详细的分析及考虑才可进行。

参考文献

[1]J.Moy, OSPF Version 2, RFC2328, April 1998.

[2]施文辉.IP城域网优化方案研究与实施案例[M].北京:北京邮电大学, 2008.35-37.

[3]Liang Ben-lai1, Yang Zhong-ming2, DENG Jia-bin1, Load Balance Algorithm of Multiple Links Based on Traffic Schedule, Computer En gineering[J], 2011 (9) :118-119.

有关路由选择协议的学习笔记 篇3

［关键词］OSPF 多区域 设计

近十几年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，而路由选择协议也相应的成为人们关注的焦点。开放最短路经优先（OSPF）以协议标准化强，支持厂家多，成为目前Internet广域网和Intranet企业网采用最多、应用最广泛的路由选择协议之一。

一、OSPF的特点

OSPF协议（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是在1989年由互联网工程任务组（IETF）正式发布，它能有效地解决RIP 和IGRP等距离矢量协议存在的缺陷，具体优点如下：

1.收敛速度快：OSPF采用一种可靠的扩散（flooding）机制根据网络拓扑变化来更新邻居路由器。路由发生改变时只发送产生的路由更新信息。这两点，再加上整个网络在OSPF域中所有路由器上的拓扑都几乎完全一样的特点，使得OSPF在某条链路出现问题时能够比RIP和IGRP更迅速的收敛。

2.支持VLSM、超网以及汇总功能：OSPF采用汇总功能和VLSM来节省地址空间，能够更高效地进行路由。

3.存根区域路由：OSPF采用存根区域路由大大减小了路由表的规模，这也是OSPF支持大型网络的一个原因。

4.基于路由代价（Cost）的可变度量：OSPF采用可变路由代价度量标准来决定路由选择。

5.支持类型Ⅰ和类型Ⅱ（MD5）的认证方式：OSPF能够通过类型1的明文密码或是类型2的MD5加密认证方式来确保安全可靠的路由传输。

二、OSPF的配置要点

和其他路由选择协议不同，OSPF在实施之前需要进行一定的预设计，将OSPF网络作为一个整体而不是一个区域来仔细地加以考虑。下面是设计OSPF时应该加以考虑的要点：

1.区域设置：Area 0必须连续，应该位于整个网络中最为稳定的地方，通常包含核心路由器。

2.区域内连续的IP寻址：只要可能，区域中的所有地址应该连续，这样能够确保路由汇总和合理的分层设计。

3.不同形式的存根区域：很多边缘路由器和帧中继网络都能很好地应用存根区域。

4.尽量避免虚链路的出现：一般虚链路的配置和存在常表明网络的设计很差。有些情况下备份链路可能不是直接和Area 0相连接，这就需要虚链路。总的来说，实际网络中应该尽量避免虚链路。

三、多区域OSPF各项功能的设计与实现

OSPF协议的主要优点之一就是它提出了区域划分的概念，使得它的网络规模可以做到无限大。基于这个优点设计了一个多区域OSPF方案，确保所有IP接口的IP连接正常的情况下，加入OSPF的存根区域、重分布、汇总、默认路由和认证等配置。充分体现了OSPF协议的特点。

1.所需设备：六台Cisco路由器（其中D必须至少有三个串口），三条V.35背对背线缆，两条非屏蔽双绞线。

2.物理连接如下图所示：

3.设计说明：

(1)以路由器D为指定路由器将区域7配置成存根区域，配置命令如下：

Router_D(config-router)#area 7 stub

将区域100配置成完全存根区域

Router_C(config-router)#area 100 stub no-summary

(2)将区域20的100.10.1.0/24和100.10.3.0/24网络汇总到100.10.0.0./16中，通过路由器E转发给B，将区域100中的172.16.2.4/30网络汇总到172.16.2.0/24以便和RIP的24位相适应，配置命令如下：

Router_D(config-router)#area 20 range 100.10.0.0 255.255.0.0

Router_D(config-router)#area 100 range 172.16.2.0 255.255.255.0

把两个RIP路由192.168.1.0/24和192.16.2.0/24汇总为一个OSPF路由192.168.0.0/16

Router_B(config-router)#summary-address 192.168.0.0 255.255.255.0

(3)将路由器A上的两个环路接口进行重分布，配置命令如下：

Router_A(config-router)#redistribute connected subnets tag 9

Router_A(config-router)#default-metric 10

在路由器B上将RIP重分布到OSPF区域

Router_B(config-router)# redistribute rip subnets

Router_B(config-router)#passive-interface Ethernet0/0

Router_B(config-router)#default-metric 10

(4)阻止来自128.100.×.×的路由更新信息进入路由器E的串口0/1，配置命令如下：

Router_E(config-router)#distribute-list 20 in s0/1

Router_E(config)#access-list 20 deny 128.100.0.0 0.0.255.255

Router_E(config)#access-list 20 permit any

(5)将网络206.191.200.1标记为默认路由，配置命令如下：

Router_A(config-router)#default-information originate always

Router_A(config)#ip classless

Router_A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 206.191.200.1

(6)选用OSPF认证类型2对路由器A和D的以太口进行认证，配置命令如下：

Router_A(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 koko

Router_A(config-router)#area 7 authentication message-digest

Router_D(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 koko

Router_D(config-router)#area 7 authentication message-digest

四、结束语

OSPF路由选择协议的缺点是它的配置相对比较复杂，需要占用大量的处理器资源。

但是，随着现代高速CPU的出现，它所需要的资源已经不成问题。而且由于OSPF是开放的协议，是IETF组织公布的标准，世界上主要的网络设备厂都支持该协议，所以它的可靠性由于公开而得到保障，并且在众多的厂商支持下，会不断地走向完善。

参考文献:

[1]Matthew H.Birkner著:《Cisco 互联网络设计》.人民邮电出版社

[2]Karl Solie,CCIE#4599著:《CCIE 实验指南》.人民邮电出版社

[3]Cisco System 公司著:《网络协议解决方案》.北京希望电子出版社

有关路由选择协议的学习笔记 篇4

1. 计算机网络与路由简述

计算机网络(computer networks)是一个复杂的系统，其中存在许多技术，并且每种技术都与其它的技术一样起着不可替代的作用。许多国际组织和公司已经独立地设置了网络标准，而且彼此并不完全兼容。许多企业也已经推出了各种使用非常规的网络技术的产品和网络服务及其网络协议。计算机网络正变得越来越复杂，使其变得复杂的原因在于有多种网络技术以及各种网络协议被用来连接两个或者多个网络，这也就导致网络间有多种可能的连接方式。 比如，CISCO公司的路由器有其自主开发的动态路由协议IGRP和EIGRP，在广域网三层使用路由协议进行PACKET的分组交换路由的时候，目的路由器必须是使用的CISCO的路由器并且使用的是IGRP或者EIGRP路由选择协议，否者在路由器所连接的源和目的主机间不能进行通讯，因为IGRP和EIGRP是CISCO专有的路由协议。

2. 路由 / 路由协议 (Route / Routing Protocols)

2.1 路 由(Route)与 路由器 (Router)

路 由(Route) 将分组从网间网的一个地方转发到另一个地方的路径和过程。

路由器(Router) 用来网络互连计算机三层网络边缘设备，工作在OSI七层参考模型的网络层，为不同的网络之间报文寻径并存储转发。

2.2 路由选择协议(Routing Protocol)与可路由选择协议(routed protocols)

我们可以想象一种情况，如果整个武汉市只有一条公路，每辆汽车、每辆自行车、每个摩托车、每个行人都必须使用这唯一的一条公路。成千上万的汽车造成的交通通信量将在所有的地方造成拥塞。显然，需要将过多的交通量转移到不同的道路上，以将其分解为可以管理的部分。道路仍然需要交叉，这样人们仍然可以到达它们需要的任何目的地。多个交叉也可以提供富余的路由，这样可以避免巨大的交通延迟。通过在不同的路由上发送交通量，可以将交通拥塞压缩到最低限度。按照相同的方法，互连网络通信量需要分解，以避免网络通信量拥塞。引导互连网络通信量达到不同网络上的过程称为 路由选择(Routing)。

路由选择协议(Routing Protocols): 用于建立和维护路由表和按照达到数据包的目的地的最佳路径转发数据数据包的协议。比如，RIPV1，IGRP，OSPF等。

可路由选择协议(Routed protocols): 已选择路由协议由最终节点使用，以将数据和网络层地址分配信息一起封装在数据包中，目的是它可以通过互连网络进行中继。AppleTalk、IP和IPX都是已选择路由协议。注：当一个协议不支持网络层地址时，那么它就不是一个已路由协议。

路由器使用路由选择协议(routing protocols)，以建立和维护路由表和按照达到数据包的目的地的最佳路径转发数据数据包。路由选择协议使路由器可以了解没有直接连接的网络的状态和与其他的路由器通信，以了解它们所关心的网络。这种通信不断进行，这样当互连网络中发生变化时，路由选择表中的信息可以随时更新。

2.3 路由选择算法(Algorith)和度量值(Metric)

路由选择算法就是路由选择协议用于决定达到目的网络的最佳路径的计算方法。路由选择算法越简单，则路由器将使用的处理能力就越小。这将减少路由器的日常费用。

路由选择算法的主要目的有3个：

• 准确性

• 低开销

• 快速收敛

度量值(Metric)是那些用于决定哪个路由是最优的值。根据所使用的路由选择协议，不同的因素可以决定一个路由的度，包括中继数量、链路速度、延迟(delay)、可靠性(capability)和负载(load)。

3.动态路由选择协议(Dynamic Routing Protocols)分类

动态路由是用某种算法寻找网络中的最佳路径和维护这张路由表的过程。

动态路由选择协议(Dynamic Routing Protocols)主要类型，如下:

距离矢量 (Distance Vector)

链路状态路由协议 (Link State)

3.1 距离矢量 (Distance Vector)

距离向量路由选择协议也称为Bellman Ford协议，

距离矢量路由协议主要有： RIPV1 , RIPV2 , IGRP。( RIP Routing Information Protocols , IGRP Interior Gateway Routing Protocols )距离矢量路由器定期向相邻的路由器发送它们的整个路由选择表(routing table)。距离相邻路由器在从相邻路由器接收到的信息的基础之上建立自己的路由选择信息表。无论使用何种类型的路由选择算法，互连网络上的所有路由器都需要时间以更新它们的路由选择表中的改动，这个过程称为聚合(convergence)。

距离向量路由选择是最古老也是最简单的一种路由选择协议算法。

距离矢量路由协议有一个严重的缺点，缓慢的收敛时间过程会造成路由回路(Routing Loop)。

解决路由回环方法：水平分割，定义最大跳数，路由毒杀，反转毒杀，抑制时间。

(注： 真正的距离矢量路由协议只有RIPV1和RIPV2，因为它们只用到了HOP跳数做为唯一的计算路由的方法。IGRP是CISCO公司专有的动态距离矢量路由协议，它使用到了跳数，但是主要决定路由因数是链路带宽，延迟，负载，最大传输单元，设备可靠性，能力等。)

3.2 链路状态路由协议 (Link State)

链路状态路由选择协议的目的是映射互连网络的拓扑结构，它是一种比距离矢量更复杂的路由选择协议，目前最流行的动态路由协议就是一种链路状态协议：OSPF 。OSPF的普及因为多协议标签交换(MPLS)的出现而更流行。

链路状态路由协议主要有： OSPF , IS IS(OSPF Open Shortest Path First , IS IS Intermediate System to Intermediate System)每个链路状态路由器提供关于它邻居的拓扑结构的信息。这包括：

• 路由器所连接的网段(链路)

• 那些链路的情况(状态)

链路状态路由器并不会广播包含在它们的路由表内的所有信息。链路状态路由协议只发送已经改动的路由的信息。链路状态路由器将向它们的邻居发送呼叫消息，这称为链路状态通告( LSA )。然后，邻居将LSA复制到它们的路由选择表中，并传递那个信息到网络的剩余部分。这个过程称为泛洪( flooding )。链路状态路由选择协议使用称为代价(cost)的方法，而不是使用跳(hop)。代价是自动或人工赋值的。链路状态路由选择协议的一个主要优点，即路由选择循环不可能形成，第2个优点，在链路状态互连网络中聚合是非常快。这些优点释放了路由器的资源，因为对不好的路由信息所花费的处理能力和带宽消耗都很少。

(注：EIGRP是一种混合动态路由协议，它综合了距离矢量和链路状态的两种路由方法。但是我们还是认为它属于一种高级距离矢量路由协议(HYBRID)，这里就不在过多讨论了。EIGRP和IGRP都是CISCO公司专有的路由协议，只有运用在CISCO公司或者它授权的路由产品中才能使用。)

4. 内部和外部网关协议 (IGP和EGP)

在大型网络中，例如Internet，极小的互连网络分解为自治系统AS(Autonomous System)。每个AS被认为是一个自我管理的互连网络，一个自治系统内部运用相同的路有策略和路由算法。连接到Internet上的大型公司网络是自己拥有的自治系统，因为Internet上的其他主机并不由它来管理，而且它和Internet路由器并不共享内部路由选择信息。

路由选择协议是在一个自治系统内部为管理系统而开发的。它们也称为内部网关协议( IGP Interior Gateway Protocols )。内部网关协议也称为域内协议，因为它们工作在域内，而不是在域之间。这些协议认为，它们所处理的路由器是它们系统的一部分，并且可以自由交换路由选择信息。内部网关路由协议主要有： RIPv1 , RIPv2 , IGRP , EIGRP , OSPF , IS IS等。

有些路由选择协议也是为在一个较大的互连网络中连接自治系统而开发的。它们称为外部网关协议(EGP C Exterior Gateway Protocls)。外部网关协议就是所谓的域间协议，因为它们工作在域之间。这些协议认为，它们在系统的边缘上，而且仅仅交换必须的最少的信息，以维持对信息提供路由的能力。外部网关路由协议主要有： EGP 和 BGP4(Border Gateway protocol 4)。

总结