路由协议
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常见的路由协议及其工作原理。
常见的路由协议有以下几种:1. 静态路由协议(Static Routing Protocol):管理员手动配置路由器的路由表,将目的地址映射到出接口。
静态路由协议不会自动适应网络变化,需要手动更新路由表。
2. RIP(Routing Information Protocol):RIP是一种距离向量路由协议,使用跳数作为路径的度量标准。
路由器通过交换路由表来学习网络拓扑,并通过定期广播自己的路由表来通知其他路由器。
3. OSPF(Open Shortest Path First):OSPF是一种链路状态路由协议,使用链路的带宽作为路径的度量标准。
路由器通过交换链路状态数据库来学习网络拓扑,并计算最短路径树,从而确定最佳路径。
4. EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):EIGRP是思科自主研发的一种增强型内部网关路由协议。
它结合了距离向量和链路状态两种路由算法,并采用基于可靠性的分布式计算方法,具有快速收敛和低网络开销等特点。
5. BGP(Border Gateway Protocol):BGP是一种路径矢量路由协议,用于在不同的自治系统之间交换路由信息。
BGP使用属性和策略来选择最佳路径,并支持多路径和策略路由。
这些路由协议的工作原理大致如下:- 路由器通过邻居路由器交换路由信息,了解网络拓扑和目的地的可达性。
- 根据收到的路由信息更新路由表,选择最佳的路径进行数据转发。
- 定期发送路由更新信息,通知其他路由器自己的路由信息,并接收其他路由器的更新信息。
- 在网络中形成稳定的路由路径,使数据能够正确地传递到目的地。
- 监控网络变化,及时更新路由表,保持网络的稳定性和可靠性。
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。
常见的路由协议1. 简介路由协议是计算机网络中用于决定数据包从源主机到目的主机的路径的协议。
在互联网中,常见的路由协议有很多种,每种协议都有其特点和适用场景。
本文将介绍一些常见的路由协议。
2. 静态路由协议静态路由协议是最简单的一种路由协议,它由网络管理员手动配置。
静态路由表是一张手动配置的路由表,其中包含了网络的各个子网和它们之间的连接关系。
静态路由协议的主要优点是简单、可靠,适用于小型网络环境。
然而,当网络规模变大时,静态路由协议的配置和管理工作将变得非常繁琐。
3. RIP协议RIP(Routing Information Protocol)是一种基于距离向量的内部网关协议(IGP)。
RIP使用跳数作为路径选择的度量标准,每个路由器在路由表中维护到其他路由器的距离信息。
RIP协议的主要特点是简单、易于配置和实施,适用于小型局域网。
然而,RIP协议的收敛速度较慢,对大型网络不够适用。
4. OSPF协议OSPF(Open Shortest Path First)是一种链路状态协议(Link State Protocol),也是一种内部网关协议。
OSPF使用链路状态数据库(Link State Database)来存储网络中所有路由器的链路状态信息,并根据该信息计算出最短路径树。
OSPF协议的主要特点是快速收敛、支持大规模网络和支持多种类型网络。
OSPF协议在大型企业网络和互联网中得到了广泛应用。
5. BGP协议BGP(Border Gateway Protocol)是一种外部网关协议(EGP),用于在不同自治系统(AS)之间交换路由信息。
BGP协议使用路径向量算法来选择最佳路径,并支持路由策略的灵活配置。
BGP协议在互联网中扮演着非常重要的角色,主要用于实现自治系统之间的互联互通。
6. 总结本文介绍了一些常见的路由协议,包括静态路由协议、RIP协议、OSPF协议和BGP协议。
每种协议都有其适用的场景和特点,网络管理员可以根据实际需求选择合适的路由协议来构建和管理网络。
路由协议的功能背景介绍在计算机网络中,路由协议是指网络设备之间用来交换路由信息以确定数据包的传输路径的一种协议。
它的主要功能是帮助网络设备动态地学习和维护路由表,以实现数据包的正确转发。
本文将介绍路由协议的功能,以及不同类型的路由协议的特点和应用场景。
功能一:动态路由动态路由是路由协议的核心功能之一。
在一个大规模的网络中,网络拓扑可能会发生变化,比如网络设备的故障、链路的断开等。
如果使用静态路由表,管理员需要手动更新路由信息,这样会非常繁琐且容易出错。
而动态路由协议能够自动地学习网络的拓扑信息,并根据网络的变化及时更新路由表,使数据包能够按照最优的路径进行转发。
动态路由协议通常采用一种或多种算法,如距离矢量算法(Distance Vector)、链路状态算法(Link State)等,来计算和选择最佳的路由。
这些算法会考虑到诸如链路的带宽、延迟、拥塞状态等因素,以实现最优的数据转发。
功能二:路由信息交换路由协议的另一个重要功能是路由信息的交换。
不同的路由器需要相互通信,以交换彼此的路由信息。
在一个网络中,可能会存在多个路由器,它们之间需要建立可靠的通信机制,以便及时地交换路由信息。
路由信息交换通常通过一些特定的协议来完成,如开放最短路径优先(OSPF)、边界网关协议(BGP)等。
这些协议规定了路由器之间交换路由信息的格式和方法,以确保信息的正确传递。
功能三:路由策略控制路由协议还具备一定的路由策略控制功能。
在一个网络中,可能存在多条到达同一目的地的路由,这时路由器可以根据一定的策略来选择最优的路径。
路由策略控制可以基于多个因素进行决策,如链路状态、带宽利用率、安全性需求等。
管理员可以根据实际需求,通过配置路由协议的参数和策略,来实现对数据包流量的控制和调度。
功能四:容错和冗余容错和冗余是路由协议的另外一项重要功能。
在一个复杂的网络中,可能会存在链路故障、设备故障等问题,这时路由协议可以通过备用路径来实现容错和冗余。
路由协议汇总范文路由协议是为了实现网络拓扑及数据包传输而发展起来的网络传输协议,常用的路由协议有Routing Information Protocol(RIP)、Open Shortest Path First(OSPF)、Boundary Gateway Protocol(BGP)等。
1. Routing Information Protocol(RIP)RIP协议是最早使用的动态路由协议,是一种内部网间路由协议。
相比其他路由协议,它具有简单、易实现的优点,但在向量距离路由算法中只能支持最多15个跃点,只能转发基本的路由表,无法识别子网,是一种非常简单的内部路由协议,很多简单的LAN内部网络使用它来进行路由选择。
RIP使用UDP协议,默认端口为520。
2. Open Shortest Path First(OSPF)OSPF是一种链路状态的路由协议,它使用Dijkstra算法来计算最短路径。
OSPF算法也同时使用了容错方面的传递策略,即当一些节点的路径发生变化时,它将会通知其他节点,以便及时做出相应的调整和更新,从而保证正确的路由选择。
OSPF使用IP协议,默认端口为893. Boundary Gateway Protocol(BGP)BGP是一种用于管理互联网网络的路由协议,它的主要目的是支持端到端的互联网,它用于在互联网内传输数据包。
使用BGP,ISP可以自行定义路由信息,允许管理路由信息并使用路由规则分配路由。
BGP使用TCP协议,默认端口为1794. Interior Gateway Protocol (IGP)IGP是内部网关协议。
简述路由信息协议路由信息协议(Routing Information Protocol,简称RIP),是一种用于在计算机网络中实现动态路由的协议。
它是一种距离向量路由协议,通过交换路由信息来确定最佳路径,并将这些信息传递给其他路由器。
RIP协议使用跳数(Hop Count)作为度量标准,即认为跳数越少的路径越优。
RIP协议的工作原理如下:每个路由器都会定期广播自己所知道的路由信息,包括目的网络地址、距离和下一跳路由器。
当一个路由器收到其他路由器发送的路由信息时,会更新自己的路由表,并将新的路由信息传递给其他路由器。
通过不断地交换和更新路由信息,整个网络中的路由器逐渐收敛到一个稳定的路由表,从而实现了网络的动态路由。
RIP协议有一些特点和限制。
首先,RIP协议使用固定的时间间隔来广播路由信息,这样会产生较大的网络开销。
其次,RIP协议只支持最多15个跳数的网络,这在较大规模的网络中可能会有限制。
此外,RIP协议不能支持带宽和延迟等其他因素作为度量标准,因此在某些情况下可能会选择不太优化的路径。
为了解决RIP协议的一些限制,人们提出了一些改进的协议,如RIP-2和RIPv3。
RIP-2协议支持更大的网络规模,可以达到65535个跳数。
同时,RIP-2还支持多播和认证等功能,提高了协议的安全性和可靠性。
RIPv3协议则引入了可变长度子网掩码(VLSM)的概念,可以更加灵活地分配IP地址。
除了RIP协议外,还有其他一些常用的路由信息协议,如开放最短路径优先(OSPF)协议和边界网关协议(BGP)。
OSPF协议是一种链路状态路由协议,通过交换链路状态信息来确定最佳路径。
它支持VLSM、多播和认证等功能,适用于大型复杂网络。
BGP协议则是一种路径矢量路由协议,主要用于互联网的自治系统间的路由选择。
总的来说,路由信息协议是计算机网络中实现动态路由的重要协议之一。
RIP协议作为最早的距离向量路由协议之一,虽然有一些限制,但在小型网络中仍然广泛应用。
无线路由协议在现代社会中,无线路由协议成为了无线网络中不可或缺的一部分。
它们不仅决定着网络的传输性能,还能够提供更快速、稳定和可靠的数据传输。
本文将介绍几种常见的无线路由协议,并探讨它们的优势和应用场景。
一、WiFi 802.11协议WiFi 802.11协议是目前应用最广泛的无线路由协议之一。
它具有较高的传输速率和广范围的覆盖能力,适用于家庭、办公室和公共场所的无线网络。
WiFi 802.11协议根据传输速率的不同分为几个标准,如802.11b、802.11g和802.11n等。
其中,802.11n标准采用了MIMO技术,能够提供更快的传输速率和更广泛的覆盖范围。
二、ZigBee协议ZigBee协议是一种低功耗、短距离通信的无线路由协议。
它主要用于物联网设备之间的通信,如智能家居、工业自动化和智能医疗等领域。
ZigBee协议采用了低速率、低功耗和低成本的设计,能够满足大量智能设备的通信需求。
此外,ZigBee协议还支持对设备的网络管理和安全保护,确保通信的可靠性和安全性。
三、Bluetooth协议Bluetooth协议是一种短距离无线通信协议。
它广泛应用于手机、耳机、音响和汽车等设备之间的数据传输。
Bluetooth协议具有低功耗、小型化和简化配对等特点,适用于个人设备和消费电子产品的互联互通。
不同版本的Bluetooth协议支持不同的传输速率和通信距离,如Bluetooth 4.0支持低功耗通信,可用于物联网设备的连接。
四、LTE协议LTE协议是一种移动通信技术,广泛应用于4G和5G网络中。
它具有高速率、低延迟和广域覆盖等特点,能够满足大规模无线数据传输的需求。
LTE协议在移动通信领域取得了巨大的成功,为移动互联网带来了更快速、稳定和可靠的连接体验。
总结无线路由协议在无线网络中起到了至关重要的作用。
不同的协议具有不同的特点和适用场景。
WiFi 802.11协议适用于家庭和办公室的无线网络,ZigBee协议适用于物联网设备之间的通信,Bluetooth协议适用于个人设备的互联互通,LTE协议适用于移动通信领域。
路由器的协议路由器的协议路由器是一种网络设备,用于将数据包从源地址转发到目标地址。
它通过使用不同的协议来实现这个功能。
协议是通过规定数据包在网络中的传输和处理方式来实现通信的规则和约定。
在路由器中,常见的协议包括IP协议、ARP协议、DHCP协议和OSPF协议等。
IP协议是Internet协议的缩写,它是互联网上最重要的协议之一。
IP协议主要负责将数据包从源主机发送到目标主机。
通过IP协议,每一个连接到互联网的主机都会被分配一个唯一的IP地址,用于标识这个主机。
IP协议还定义了如何将数据包分成小的片段并进行重组,从而实现在不可靠的网络中可靠地传输数据。
ARP协议是地址解析协议的缩写,它用于将IP地址转换为相应的物理地址(MAC地址)。
在局域网中,主机之间的数据包传输需要知道目标主机的物理地址,因此需要通过ARP协议进行地址解析。
DHCP协议是动态主机配置协议的缩写,它用于自动分配IP 地址给接入网络的主机。
在大型网络中,手动配置每一个主机的IP地址是非常繁琐的,因此通过DHCP协议可以实现自动的IP地址分配。
通过DHCP协议,路由器可以向主机提供IP 地址、网关和DNS服务器等配置信息。
OSPF协议是开放最短路径优先协议的缩写,它是一种用于计算路由器之间最优路径的路由协议。
在一个复杂的网络中,路由器之间的数据传输需要选择最短路径,以提高网络的性能和可靠性。
OSPF协议通过交换路由信息、建立路由表和计算最短路径等方式来实现这个功能。
除了以上几种协议外,路由器还可以支持其他协议,如BGP 协议、RIP协议和IGMP协议等。
不同的协议有着不同的特点和功能,可以根据网络的需求进行选择和配置。
在路由器中,协议的实现通常通过软件和硬件的结合来完成。
软件负责协议的实现和管理,而硬件则负责数据包的转发和处理。
不同的路由器厂商和型号可能会使用不同的协议和实现方式,因此在选择和使用路由器时需要考虑到网络的需求和兼容性。
路由协议DSR_AODV_DSDV
[Dynamic Source Routing,动态源路由协议]
●当节点S需要向节点D发送数据的时候,而此时节点S并不知道通往节点D的路径,
此时,节点S便启动路由发现过程
——DSR协议为反应式(Reactive)路由协议
●源节点广播Route Request路由请求消息(RREQ消息)
●每个节点均在其向前发送的RREQ消息上附加自己唯一的标识符
[动态源路由协议的路由发现过程]
[X,Y]表示附加到RREQ消息上的标识符列表
●如图,节点H同时接收到来自两个相邻节点的RREQ消息:有潜在消息冲突的可能
●节点C收到来自G和H两个相邻节点发送来的RREQ消息,但C并不再向前发送该消息,
因为节点C已经向前发送过一次RREQ消息
●节点J与节点K均向节点D发送了RREQ消息
●由于J和K均不知道对方存在,彼此之间是隐藏的,因此这两个节点所发送的消息存
在冲突的可能
●节点D不再向前发送RREQ消息,因为节点D便是整个路由发现过程的终点目标
●当目的节点D接到第一个RREQ消息的时候,便往回发送一个Route Reply路由应答消
息(RREP消息)
●RREP消息经由反向路径回传,(反向路径就是和RREQ消息到达路径相反的路径)
●RREP消息当中包含了由S到D的路径,而这条路径就是源节点S所发送的RREQ消息所
确定的
[动态源路由协议的路由应答过程]
●当源节点S接收到RREP消息的时候,它便将RREP消息中所记录的路径缓存起来
●当源节点S发送数据到目的节点D时,数据分组的首部将包含整个路径的信息,这也是
该算法命名为“源路由”的缘由
●中间节点使用数据分组中首部包含的“源路由”信息了来决定抵达该节点的数据应该转
发的方向
[动态源路由协议的数据投递过程]
[动态源路由协议优化——路径缓存]
●每个节点将通过任何可能的方式所获得的新路径缓存起来
●当节点S发现一条可以通往节点D的路径[S,E,F,J,D]时,它同样知道有一条可以到达
节点F的路径[S,E,F]
●当节点K接收到路由请求消息Route Request RREQ[S,C,G]后,节点K则同样知道经过
路径[K,G,C,S]可以到达节点S
●当节点F向前传递路由应答消息Route Reply RREP[S,E,F,J,D]时,节点F则可以知道
经过路径[F,J,D]可以到达节点D
●当节点E经过路径Data [S,E,F,J,D]发送数据分组的时候,它则知道它自身可通过路
径[E,F,J,D]可以到达节点D
●一个节点无意中听到其他节点的通信消息的时候,它则将缓存其中它自己所不知道的路
由
●存在问题:一些陈旧的路由缓存对于系统的开销是一种负担
[动态源路由协议的优点]
●只维持需要通信节点之间的路径——可以减少路由保持对于系统的开销
●路由缓存机制可进一步减少路由发现过程的开销
●一次简单的路由发现过程可能产生许多通往同一节点的路径,由于中间很可能用以前的
缓存记录对路由发现消息进行应答
[动态源路由协议的缺点]
●由于采用源路由的方法,因此分组首部的大小将随着路径长度的增加而增大
●泛洪式发送路由请求消息将有可能遍及整个网络
●由相邻两个节点所发送的路由请求消息可能回引发潜在的冲突
——在向前发送RREQ消息之前先插入一个随即延时的数值
●由于中间节点将缓存起一些路径,当很多中间节点用他们自身的路径缓存对路由请求消
息进行应答的话将会产生更多的冲突——产生路由应答风暴问题
●陈旧的缓存将增加系统的开销,增加网络的负荷
[Destination Sequenced Distance Vector,目的节点序列距离矢量协议]
——协议简介
●DSDV是基于目标节点的协议
——每个节点只维持一跳到两跳内的相邻节点之间的区域信息
——不需要知道整个网络的全局拓扑结构
——有可能出现路由环路问题
●DSDV是先应式(Proactive)路由协议
——每个节点维护它所知道的所有目的节点的路由信息
——所有节点都定期更新路由信息,任何节点都不例外
——在网络拓扑没有变化的时候,仍然有网络开销存在
——可能维护一些没有使用过的路由
[距离矢量选路经典算法——Bellman-Ford算法]
●初始化,对于每个节点G,对所有直接相连的目的地N,路由表中的记录用三元组(N,
G,0)来表示,即从G到目的地N无需经过路由器转发;
●节点G定期发送它的路由表给相邻节点,更新信息中对应每一个目的地N,用一个三元
组来表示(N,V,D),即从G出发到目的节点N的路径上下一跳节点为V,G到N的跳距为D;
●节点G收到G’送来的路由信息,对于更新信息中的每个目的节点,在G的路由表中查
找对应的记录,设它为(N,V,D),而更新信息的三元组为(N’,V’,D’):
——如果找不到相应的记录,则在G的路由表中增加一项(N,G’,D’+ C);
——如果V = G’,则G的路由表对应的记录更新为(N,G’,D’+ C);
——否则,比较D’+ C和D:
如果D’+ C < D,则G的路由表中记录更新为(N,G’,D’+ C);
否则,G中的路由表保持原状,仍为(N,V,D)
[DSDV路径建立过程]
[DSDV数据发送过程]
[距离矢量算法的路由环路问题]
●路由环路所产生的计数到无穷情形,使得算法缓慢收敛[DSDV的序列号机制]
●每个节点只能够更新自己的序列号
●节点自己更新序列号的时候只能够增加2,以偶数单调递增
[DSDV总结]
——优点
●基于距离矢量选路机制的Bellman-ford算法,易于实现
●采用了序列号机制避免陷入路由环路的情形
●避免了由于路由被动发现所带来的业务延时
——缺点
●各个节点均处于活跃状态
●要求节点之前存在双向链路
●开销问题,要主动维护一些无用的路由信息
●网络规模的可扩展性
[Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing,Ad Hoc按需距离矢量路由协议]
●DSR协议在每个分组消息的首部都包含了源路由信息
●首部信息过大结果就是将降低性能表现——特别是当数据分组当中有用信息相对较少
的时候,首部信息过多必然会产生严重的性能损失
●ADOV通过采用每个节点维护路由表的方法来改进DSR的性能,因此数据分组不需要包
含路径信息
●AODV保留了DSR协议中最有价值的部分——只是维持需要通信节点之间的路径
●AODV采用类似DSR协议的方式向前发送Route Request请求消息(RREQ消息)
●当一个节点(这个节点接收到来自上一个节点所发送的RREQ消息)再次广播一个路由
请求消息的时候,它也同时建立起一条指向源节点的反向路径
——AODV假定链路是双向的对称链路
●当RREQ消息达到目标节点的时候,它返回一个路由应答(Route Reply)消息,即RREP
消息
●RREP(路由应答)消息沿着由RREQ消息建立路径的反方向回传
[AODV的路由请求消息]
[AODV建立反向链路过程]
息向前发送,因为节点C已经发送过一次RREQ消息
由于节点D已经是该路径所需要到达的终点,因此节点D不再向前发送任何RREQ消息[AODV建立前向路径过程]
[路由请求(RREQ)消息和路由应答(RREP)消息]
●路由请求消(RREQ)息包括一个为目的节点而设置的序列号
●如果一个中间节点当中保存的路由是相对较新的话,它就发出一个路由应答消息
●中间节点回传RREP消息的同时也记录下到达目的节点的下一跳地址(它会收到来自另
外一个中间节点所回传的RREP消息,于是便可以记录到下一跳地址)
●经过一段超时时间间隔(timeout interval)后,路由表入口中所保存的反向路径就会
被清除
●经过一段活跃路径超时时间间隔(active_route_timeout interval)之后,没有被使
用的前向路由均会清除
[链路失效]
●如果一个相邻节点X在活跃路径超时时间间隔(active_route_timeout interval)内
向节点N发送过分组,那么相邻节点X对于节点N而言就是处于活跃状态
●邻接的节点之间相互交换Hello消息
●如果某节点路由表入口中通往下一跳节点的链路不可用时,它将通知所有处于活跃状态
的邻接点
●节点通过传播路径错误消息(Route Error,RERR消息)来通告路径失效,并同时更新
目的地址序列号
[路径错误]
●设有一个分组P,这个分组是从源节点S发送到目的节点D的,当中间节点X无法在链
路[X,Y]上转发这个分组的时候,节点X便生成一个RERR消息
●节点X增大自身所缓存的目的节点序列号N
●RERR消息中包含了这个增大了的目的节点序列号N
●当S接收到RERR消息后,它将启动新的路径发现过程,目的节点为D,而目的节点序
列号则设置为N
●当目的节点D收到路径请求消息(RREQ消息)之后,目的节点D则将自身的序列号更
新设置为N,直到有更大的目的序列号N出现为止
[AODV总结]
●分组报文首部中无需携带路径信息
●每个节点仅维护一些包含处于活跃状态节点入口的路由表
●对于每个目的节点而言,每个中间节点仅保存一个对应它的下一跳节点
——DSR则可能保存多条对应同样目的节点的路径
●采用了序列号机制以避免出现陈旧无用的路径
●采用序列号机制以避免产生路由环路
●即使拓扑结构没有改变,一些没有被使用的路径也会被删除。