各路由协议对比大全
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各种路由协议的比较首先解释一下什么是有类路由协议什么是无类路由协议:有类路由协议:在发送时不发送子网掩码,所以它不支持VLSM,比如RIPV1,IGRP无类路由协议:在发送是发送子网掩码,所以它支持VLSM,比如RIPV2 OSPF EGIRP IS-IS BGP 在从多路由协议中RIPV2 RIPV1 IGRP 属于距离失量路由协议,OSPF IS-IS 属于链路状态路由协议,至于EIGRP是高级距离失量路由协议,含有一些链路状态路由协议的特征,是混合的路由协议。
以下是一些协议的比较:1、RIPV1,RIPV2所支持的网络规模为中型,IGRP EIGRP为大型网络,而OSPF IS-IS支持极大型网络。
2、度量值(metric)RIPV1,RIPV2为跳数IGRP,EIGRP 为复合(带宽,延时,负载,可靠性,以及MTU)OSPF,IS-IS为开销(cost cost =10的八次方/带宽)3、最大跳数的限制RIPV1,RIPV2为15 跳IGRP,EIGRP为255IS-IS为1024OSPF 没有跳数限制4、只有ciso的两个私有协议IGRP和EIGRP不但支持在等价的链路上做负载均衡,还支持在不等价的链路上做负载均衡,其它的只支持在等价的链路上做负载均衡。
5、RIP依靠UDP进行传输,使用端口号520。
但IGRP,EGIRP,OSPF直接与internet层相连并分别使用IP协议号9,88,89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)。
常见的路由协议及工作原理如下:
1. RIP路由协议:RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xeroxparc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。
RIP采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。
路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其它信息均予以丢弃。
2. OSPF路由协议:OSPF协议是一种链路状态路由协议,主要应用于较大规模的网络环境中。
与RIP不同,OSPF协议通过路由设备间的链路状态交换,生成网络中所有设备的链路状态数据库。
OSPF协议使用Dijkstra的最短路径算法计算最短路径树,以得到到达目标地址的最短路径。
3. BGP路由协议:BGP协议是一种外部网关协议,主要用于不同自治系统之间的路由交换。
BGP协议通过建立和维护相邻节点间的连接关系,并交换路由信息来更新和维护路由表。
BGP协议具有支持大规模网络、路由收敛速度快、防止路由循环等特点。
以上是常见的路由协议及工作原理,不同的路由协议适用于不同的网络环境,需要根据实际情况选择合适的路由协议。
根据是否在一个自治域内部使用,动态路由协议分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。
这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。
自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议,常用的有RIP、OSPF;外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择,常用的是BGP和BGP-4。
协议RIP( Routing Information Protocol )路由信息协议:是在一个AS系统中使用地内部路由选择协议,是基于距离向量路由选择的协议。
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。
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。
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。
协议OSPF( Open Shortest Path First,开放最短路径优先)协议:采用链路状态路由选择技术,开放最短路径优先算法。
路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其它路由器的链路信息。
每个 OSPF 路由器维护相同自治系统拓扑结构的数据库。
从这个数据库里,构造出最短路径树来计算出路由表。
当拓扑结构发生变化时, OSPF 能迅速重新计算出路径,而只产生少量的路由协议流量。
主要优点:收敛速度快;没有跳数限制;支持服务类型选路提供负载均衡和身份认证适用环境规模庞大、环境复杂的互联网协议BGP (边界网关协议,Border Gateway Protocol )是自治系统之间的路由选择协议。
各种路由协议的比较协议的分类:●运行环境:IGP:内部网关路由协议RIP IGRP EIGRP OSPF IS-ISEGP:外部网关路由协议BGP协议(边界网关协议)●运行原理:1. 距离矢量型RIP IGRP所有路由器都只将其路由表(或路由表的一部分)发给邻居,邻居根据收到的信息判断是否需要对自己的的路由表进行修改(是否有前往网络的更佳路径)。
这一过程将定期进行。
路由器只知道到达目标的下一跳,对整个网络没有完整的认识。
道听途说。
例:新安洛阳匽师巩义郑州开封宜阳汝阳新郑新密要点:1. 向邻居通告自己知道的路由条目。
2. 周期性通告(更新)30秒2. 链路状态型OSPF ISIS先建立邻居关系;然后交换链路状态信息,构建关于整个网络的链路状态数据库,最终所有路由器都有一个相同的数据库(网络地图); 依据SPF算法自己计算路由表。
R仅在其接口(链路)发生变化时,才将变化后的状态发送给其它路由器。
触发更新+增量更新。
邻居重新计算前往每个网络的最佳路径。
分析:触发更新+增量更新每个路由器对整个网络都有一个完整的认识,因其都有一个相同的链路状态数据库(地图)。
要点:1. 通告链路状态LSA 拓扑:R标识、和哪一个R相连路由:子网,接口开销2. 触发更新+ 周期更新OSPF 每30分钟刷新一次(将LSDB的简略信息重新通告一次,确保LSDB的同步).3. 混合路由协议EIGRP -----高级距离矢量协议兼具距离矢量和链路状态协议的特征。
距离矢量特性向邻居通告的是路由条目(路由表)初始路由发现链路状态特性触发更新,只更新发生变化的部分。
(EIGRP 不会周期性通告)管理距离用来标识路由的可信度,又称为路由优先级。
原则:静态优于动态,复杂算法优于简单算法。
如果一条路由从多种方式(静态、RIP、OSPF)学到,路由处理进程将根据管理距离的大小来确定把那一条路由写进路由表。
直连0静态出接口0下一跳 1EIGRP内部90 外部170 汇总5OSPF 110RIP 120BGP外部20 内部200不可信255控制层面如何学习路由表学习路由表,为数据转发提供依据。
各种路由器间协议的优先级计算首先,我们来看一下常见的路由协议及它们的优先级计算:
1. 静态路由,静态路由是管理员手动配置的路由,优先级通常
是最高的,因为它们是管理员明确指定的。
2. RIP(Routing Information Protocol),RIP使用跳数作
为路由选择的度量,其优先级较低。
3. OSPF(Open Shortest Path First),OSPF使用带宽作为
路由选择的度量,默认优先级较高于RIP。
4. EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol),EIGRP是思科独有的路由协议,其优先级比RIP和OSPF都要高。
5. BGP(Border Gateway Protocol),BGP是用于互联网路由
的协议,其优先级通常是最低的。
在实际的路由选择过程中,路由器会根据各个协议的优先级来
选择最佳的路由。
如果有多条路由可选,路由器会根据优先级高低
进行选择。
如果优先级相同,则会根据各自的度量来决定最佳路由。
需要注意的是,不同厂商的路由器可能对各种路由协议的优先
级有所不同,管理员在设计网络时需要考虑到这一点。
另外,有些
路由器还支持对优先级进行手动配置,以满足特定的网络需求。
总的来说,了解各种路由协议的优先级计算对于网络管理和故
障排除都非常重要。
管理员需要根据网络的实际情况来选择合适的
路由协议,并合理配置其优先级,以确保网络的稳定和高效运行。
内部网关协议RIP:基于距离向量的路由协议。
(1)仅和相邻路由器交换信息,交换的信息是自己的路由表。
(2)按固定的时间间隔交换信息。
RIP协议用UDP报文进行传送。
RIP实现简单,但它能使用的最大距离为15,16是不可到达,所以RIP只适用于小规模网络。
RIP还有一个特点就是好消息传播的快,坏消息传播的慢。
RIP为了防止成环:可以用水平分割的方法,即从本端口接收到的路由,不再从本接口发送出去。
内部网关协议OSPF:使用分布式的链路状态协议。
(1)向本自治系统内的所有路由器发送信息,用洪泛法。
,路由器向所有相邻的路由器发送信息,这个相邻的路由器再向所有它相邻的路由器发送信息。
(2)发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路专题。
(3)只有链路状态变化时,才用洪泛法发送信息,OSPF没有RIP那样坏消息传播的慢的问题。
而不像RIP那样每隔30s交换一次路由信息。
OSPF协议知道全网的拓扑结构图。
OSPF更新收敛的快是重要特点。
OSPF不用UDP而是直接用IP数据报传送。
OSPF的数据包很短,这样可以减少路由信息的通信量。
注:RIP交换的是路由表,即到目的网络的最短距离,RIP就是根据最短距离选路的。
OSPF发送的信息是与本路由器相邻的链路状态,即与本路由器都和哪些路由器相邻以及该链路的度量,如距离,费用带宽。
所以交换完路由信息以后,形成数据库,然后利用SPF算法(如Dijkstra静态路由算法)再算出路径,形成SPF树。
每个路由单元根据SPF树生成自己的路由表。
对OSPF而言,主要的消耗就在SPF的算法处理中,最常用的是Dijkstra静态路由算法。
当一条链路down,每台路由器都会获得变化的信息,在网络拓扑更新之后,每台路由器就会重新计算SPT。
这样计算SPT的计算量特别大,消耗CPU。
在目前的实际应用中,重新计算SPT就是删除当前的SPT,调用最短路径优先算法重新构造SPT。
所以需要提出一种快速收敛的算法,来消除冗余存储或冗余计算。
路由协议(RIP、OSPF、EIGRP和BGP) 整理对于路由器而言,要找出最优的数据传输路径是一件比较有意义却很复杂的工作。
最优路径有可能会有赖于节点间的转发次数、当前的网络运行状态、不可用的连接、数据传输速率和拓扑结构。
为了找出最优路径,各个路由器间要通过路由协议来相互通信。
需要区别的一点是:路由协议与可路由的协议是不是等同的。
如TCP/IP和IPX/SPX,尽管它们可能处于可路由的协议的顶端。
路由协议只用于收集关于网络当前状态的数据并负责寻找最优传输路径。
根据这些数据,路由器就可以创建路由表来用于以后的数据包转发。
除了寻找最优路径的能力之外,路由协议还可以用收敛时间—路由器在网络发生变化或断线时寻找出最优传输路径所耗费的时间来表征。
带宽开销—运行中的网络为支持路由协议所需要的带宽,也是一个较显著的特征。
尽管并不需要精确地知道路由协议的工作原理,你还是应该对最常见的路由协议有所了解:RIP、OSPF、EIGRP和BGP(还有更多的其他路由协议,但它们使用得并不广泛)此外还IGRP路由选择协议,它是Cisco公司设备专用协议,其它非Cisco设备不能使用这样协议。
对这四种常见的路由协议描述如下。
(1) 为IP和IPX设计的RIP(路由信息协议):RIP是一种最早先的路由协议,但现在仍然被广泛使用,这是由于它在选择两点间的最优路径时只考虑节点间的中继次数这个原因的缘故。
例如,它不考虑网络的拥塞状况和连接速率这些因素。
使用RIP的路由器每30秒钟向其他路由器广播一次自己的路由表。
这种广播会造成极大的数据传输量,特别是网络中存在有大量的路由器时。
如果路由表改变了,新的信息要传输到网络中较远的地方,可能就会花费几分钟的时间;所以RIP的收敛时间是非常长的。
而且,RIP还限制中继次数不能超过16跳(经过16台路由器设备)。
所以,在一个大型网络中,如果数据要被中继16跳以上,它就不能再传输了。
而且,与其他类型的路由协议相比,RIP还要慢一些,而安全性却差一些。
静态路由:占用CPU 处理时间少;2、便于管理员了解路由;3、易于配置。
缺点:1、配置和维护耗费时间;2、配置容易出错,尤其是对大型网络。
3、需要管理员维护变化的路由信息;4、不能随着网络的增长而扩展;维护会越来越麻烦;5、需要完全了解整个网络的运行情况才能进行操作。
动态路由:优点:1、增加或删除网络时,管理员维护路由配置的工作量较少;2、网络拓扑结构发生变化时,协议可以自动做出调整;3、配置不容易出错;4、扩展性好,网络增长时不会出现问题。
缺点:1、需要占用路由资源(CPU周期、内存和链路带宽)2、管理员需要掌握更多的网络知识才能距离矢量协议适用:1、网络结构简单、扁平,不需要特殊的分层设计;2、管理员没有足够的知识来配置链路状态协议和排查故障;3、特定类型的网络拓扑结构,如集中星型(Hub-and-Hub);4、无需关注网络最差情况下的收敛时间。
协议类型有类的距离矢量路由协议无类的距离矢量路由协议有类的距离矢量路由协议收敛速度慢慢慢可扩展性-网络规模小小小使用VLSM不要不资源使用率低低低实施和维护简单简单简单连续网络不支持支持支持使用路由器任何大众路由任何大众路由思科路由器专用验证不支持支持支持路由表中代表R R I算法(每台路由器的算法独立进行计算并使用新信息更新贝尔曼-福特(Bellman-ford)适用网络小小小路由协议对比表RIP(路由信息协议)RIPV2IGPR(内部网关路由协议)默认管理距离(管理距离值越低优先级越高,255表示不信任该路由来120120100更新方式定期更新30秒,路由条目会过期,当路由不可用时,要等待新的路由更新,广播更新发送到255.255.255.255,发送整个路由表,并且每个邻居路由处理该路由表到第三层才能判断是否丢弃。
路由器只了解自身接口的网络地址以及能够通过其邻居到达的远程网络地址,使用距离矢量路由协议的路由器不了解网络的拓扑结构(EIGRP例外)使用随机抖动(Random jitter)防止同步更新每90秒发送一次定期更新。
各路由协议对比大全
配置自治系统(AS)号,同一个AS内的路由器可共享路由信息配置一个本地进程号,同时使用区域(Area)来使得路由更新最小化相同区域,必须有Area 0作为骨干区域使用UDP广播更新路由信息使用UDP组播更新(地址:2
24、0、0、9)使用UDP广播使用RTP协议组播更新,若无响应,则单播重发,最多16次。
(组播地址:2
24、0、0、10)先把网络更新以组播2
24、0、0、5发送给DR,再由DR以组播2
24、0、0、6发送给邻居路由器路由表更新(周期:30s)同一AS内路由表更新(周期:90s)触发更新有变化的路由触发更新有变化路由使用Bellman-Ford算法使用弥散更新(DUAL)算法使用Dijkstra(SPF)算法不支持支持对等体认证不支持支持对等体认证支持对等体认证不支持配置时,可选用通配符(WildCard)来精确定位发布的网络主机数配置时,必须使用通配符(WildCard)来精确定位发布的网络主机数在接口上使用Passive interface命令,设定接口只接收路由更新,不发送更新,实现水平分割,达到没有路由环路在接口上使用Passive interface命令,设定接口只接收路由更新,不发送更新,实现水平分割,DUAL算法达到没有路由环路使用的算法自身特定使得该
协议真正达到没有路由环路仅支持等价负载均衡支持不等价负载均衡仅支持等价负载均衡。