路由選擇協(xié)議原理全解
了解一些關(guān)于路由選擇協(xié)議原理的知識(shí)還是非常有用的,于是我研究了一下路由選擇協(xié)議的作用和發(fā)展概況,在這里拿出來和大家分享一下,希望對(duì)大家有用。學(xué)習(xí)和維持網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)知識(shí)的機(jī)制被認(rèn)為是路由功能。渡越數(shù)據(jù)流經(jīng)路由器進(jìn)入接口穿過路由器被移送到外出接口的過程,是另一項(xiàng)單獨(dú)的功能,被認(rèn)為是交換/轉(zhuǎn)發(fā)功能。路由設(shè)備必須同時(shí)具有路由和交換的功能才可以作為一臺(tái)有效的中繼設(shè)備。為了進(jìn)行路由,路由器必須知道下面三項(xiàng)內(nèi)容:
l、路由器必須確定它是否激活了對(duì)該協(xié)議組的支持;
2、路由器必須知道目的地網(wǎng)絡(luò);
3、路由器必須知道哪個(gè)外出接口是到達(dá)目的地的***路。
路由選擇協(xié)議通過度量值來決定到達(dá)目的地的***路徑。小度量值代表優(yōu)選的路徑;如果兩條或更多路徑都有一個(gè)相同的小度量值,那么所有這些路徑將被平等地分享。通過多條路徑分流數(shù)據(jù)流量被稱為到目的地的負(fù)載均衡。缺省管理距離的預(yù)先分配原則是:人工設(shè)置的路由條目優(yōu)先級(jí)高于動(dòng)態(tài)學(xué)到路由條目,度量值算法復(fù)雜的路由選擇協(xié)議優(yōu)先級(jí)高于度量值算法簡單的路由選擇協(xié)議。
路由器一般選擇具有最小度量值的路徑;CISCO路由器的IP環(huán)境中如果同時(shí)出現(xiàn)了多條度量值***且相同的路徑,那么在這多條路徑上將啟用負(fù)載均衡,C ISCO默認(rèn)支持4條相同度量值的路徑,通過使用"maximum-paths"命令可以認(rèn)CISCO路由器支持最多達(dá)6條相同度量值路徑。RIP是一種用在小到中型TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中采用的路由選擇協(xié)議,它采用跳數(shù)作為度量值,它的負(fù)載均衡功能是缺省啟用的,RIP決定***路徑時(shí)是不考慮帶寬的?。?!
IGRP是一種用在中到大型TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中采用的路由選擇協(xié)議,它采用復(fù)合的度量值,它考慮了帶寬、延遲、可靠性、負(fù)載和***傳輸單元(M TU),但缺省地使用了帶寬和延時(shí)值。IGRP也能進(jìn)行負(fù)載均衡。在路由器啟動(dòng)之后,它立刻試圖與其相鄰路由設(shè)備建立路由關(guān)系。該初始通信的目的是為了識(shí)別相鄰設(shè)備,并且開始進(jìn)行通信并學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)構(gòu)。建立相鄰關(guān)系的方法和對(duì)拓樸結(jié)構(gòu)的初始學(xué)習(xí)隨路由選擇協(xié)議的不同而不同,路由選擇協(xié)議會(huì)交換定期的HELLO消息或定期的路由更新數(shù)據(jù)包,以維持相鄰設(shè)備間進(jìn)行著通信,在了解了網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu),且路由表中已包含了到已知地網(wǎng)絡(luò)的***路徑后,向這些目的地的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)就可以開始了。
路由選擇協(xié)議
有類別路由選擇(classful routing)概述,不隨各網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送子網(wǎng)掩碼信息的路由選擇協(xié)議被稱為有類別的選擇協(xié)議(RIPv1、IGRP)當(dāng)采用有類別路由選擇協(xié)議時(shí),屬于同一主類網(wǎng)絡(luò)(A類、B類和C類)有所有子網(wǎng)絡(luò)都必須使用同一子網(wǎng)掩碼。運(yùn)行有類別路由選擇協(xié)議的路由選擇協(xié)議的路由器將執(zhí)行下面工作的一項(xiàng)以確定該路由型網(wǎng)絡(luò)部分:如果路由更新信息是關(guān)于在接收接口上所配的同一主類網(wǎng)絡(luò)的,路由器將采用配置在接口上的子網(wǎng)掩碼;如果路由更新是關(guān)于在接收接口上所配的不同主類的網(wǎng)絡(luò)的,路由器將根據(jù)其所屬地址類別采用缺省的子網(wǎng)掩碼。
無類別路由選擇(classless routing)概述
無類別路由選擇協(xié)議包括開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)、EIGRP、RIPV2、中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)(IS-IS)和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議版本4(BGP4),在同一主類網(wǎng)絡(luò)中使用不同的掩碼長度被稱為可變長度的子網(wǎng)掩碼(VLSM)。無類別路由選擇路由選擇協(xié)議支持VLSM,因此可以更為有效的設(shè)置子網(wǎng)掩碼,以滿足不同子網(wǎng)對(duì)不同主機(jī)數(shù)目的需求,可以更充分的利用主機(jī)地址,多數(shù)距離矢量型路由選擇協(xié)議產(chǎn)生的定期的、例行的路由更新只傳輸?shù)街苯酉噙B的路由設(shè)備,在純距離矢量型路由環(huán)境中,路由更新包括一個(gè)完整的路由表,通過接收相鄰設(shè)備的全路由表,路由能夠核查所有已知路由,然后根據(jù)所接收到的更新信息修改本地路由表。解決路由問題的距離矢量法有時(shí)被稱為" 傳聞路由(routing by rumor)" CISCO IOS支持幾種距離矢量型路由選擇協(xié)議,兇手RIPv1、RIPv2和IGRP。CISCO也直持EIGRP,它是一種高級(jí)的距離矢量型路由選擇協(xié)議。
鏈路狀態(tài)型路由選擇協(xié)議只當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)才生成路由更新數(shù)據(jù)包。當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),檢測到這一變化的設(shè)備就生成一個(gè)關(guān)于該鏈路(路由)的鏈路狀態(tài)通告(L SA)。隨后LSA通過一個(gè)特殊的多目組播地址被傳播給所有相鄰設(shè)備。每臺(tái)路由設(shè)備都會(huì)保留LSA拷貝,并向其相鄰設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)該LSA(這個(gè)過程變稱為擴(kuò)散f looding)然后更新其拓樸結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(這是一個(gè)包含網(wǎng)絡(luò)所有鏈路狀態(tài)信息表)。LSA擴(kuò)散被用于確保所有路由設(shè)備都能了解到這個(gè)變化,這樣它們就能夠更新它們的數(shù)據(jù),并生成一個(gè)更新過的、反映新的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的路由表。
各路由器中的路由進(jìn)程都必須留有到各可能目的地邏輯網(wǎng)絡(luò)的無環(huán)路單路徑,當(dāng)所有路由表都達(dá)到同步,且每個(gè)路由表都包含有到各目的地網(wǎng)絡(luò)的一條可用路由時(shí),網(wǎng)絡(luò)就達(dá)到了收斂狀態(tài)。收斂是在網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后,比如增加了新的路由或現(xiàn)有路由的狀態(tài)發(fā)生了變化后,與路由表同步相關(guān)聯(lián)的活動(dòng)。收斂時(shí)間是網(wǎng)絡(luò)中所有路由對(duì)當(dāng)前拓樸結(jié)構(gòu)的認(rèn)知達(dá)到一致所需的時(shí)間,網(wǎng)絡(luò)的大小、所使用的路由選擇協(xié)議以及眾多可配置的計(jì)時(shí)器都能夠影響收斂時(shí)間。有兩種檢測的方法:當(dāng)物理層或數(shù)據(jù)鏈路層沒能接收到一定數(shù)量(通常是3)的連續(xù)keepalive消息時(shí),就認(rèn)為該鏈路失效,當(dāng)路由選擇協(xié)議沒能接收到一定數(shù)量(通常是3)的連續(xù)Hello消息或路由更新或相類似消息時(shí),就認(rèn)為該鏈路失效了。大多數(shù)路由選擇協(xié)議都具有防止在鏈路狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生拓樸結(jié)構(gòu)環(huán)路用的計(jì)時(shí)器。