常見動態路由協議比較學習
阿新 • • 發佈：2019-01-30
RIP(Routing Information Protocols)路由資訊協議
OSPF(Open Shortest Path First)開放式路徑優先
EIGRP:（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）
―――――――――――――――加強型內部閘道器路由協議
靜態路由：靜態路由只適用於小型網路或小型轉中型網路中只有較小範圍的擴充中。需要手工輸入，手工管理，管理開銷對於動態路由來說是一個大大的負擔。
優點：頻寬優良，安全性好。
動態路由協議：網路中的路由器之間相互通訊，傳遞路由資訊，利用收到的路由資訊更新和維護路由表的過程，是基於某種路由協議實現的。
種類：距離向量路由協議和鏈路狀態路由協議。
特點：減少管理任務，佔用網路寬頻
RIP：RIP是使用最廣泛的距離向量路由協議。RIP是為小型網路環境設計的，因為這類協議的路由學習及路由更新將產生較大的流量，佔用過多的頻寬。為了避免路由環路，RIP 採用水平分割、毒性逆轉、定義最大跳數、閃式更新、抑制計時 5 個機制來避免路由環路。
水平分割是一個規則，用來防止路由環路的產生，這裡的規則指的是從一個介面上學習到的路由資訊，不再從這個介面傳送出去。
RIP 協議分為版本 1 和版本 2。不論是版本 1 或版本 2，都具備下面的特徵：
1. 是距離向量路由協議；
2. 使用跳數（Hop Count）作為度量值；
3． 預設路由更新週期為 30 秒；
4. 管理距離（AD）為 120；
5. 支援觸發更新；
6. 最大跳數為 15 跳；
7. 支援等價路徑,預設 4 條,最大 6 條；
8. 使用 UDP520 埠進行路由更新。
RIPv1 和 RIPv2 的區別如表：
RIPv1 和 RIPv2 的區別
RIPv1 RIPv2
在路由更新的過程中不攜帶子網資訊 在路由更新的過程中攜帶子網資訊
不提供認證 提供明文和 MD5 認證
不支援 VLSM 和 CIDR 支援 VLSM 和 CIDR
採用廣播（255.255.255.255）更新 採用組播（224.0.0.9）更新
有類別（Classful）路由協議 無類別（Classless）路由協議
經過一系列路由更新，網路中的每個路由器都具有一張完整的路由表的過程，稱為收斂。
OSPF作為一種內部閘道器協議（Interior Gateway Protocol，IGP），用於在同一個自治域（AS）中的路由器之間釋出路由資訊。區別於距離向量協議(RIP)，OSPF具有支援大型網路、路由收斂快、佔用網路資源少等優點，在目前應用的路由協議中佔有相當重要的地位。現廣為使用的是OSPF第二版，最新標準為RFC2328
根據路由器所連線的物理網路不同，OSPF將網路劃分為四種類型：廣播多路訪問型（Broadcast MultiAccess）、非廣播多路訪問型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、點到點型（Point-to-Point）、點到多點型（Point-to-MultiPoint）。
廣播多路訪問型網路如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型網路如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型網路如：PPP、HDLC。具體結構如後圖所示。
OSPF與RIP的比較
RIPv1的侷限性在大型網路中使用所產生的問題:
1、RIP的15跳限制，超過15跳的路由被認為不可達
2、RIP不能支援可變長子網掩碼(VLSM)，導致IP地址分配的低效率
3、週期性廣播整個路由表，在低速鏈路及廣域網雲中應用將產生很大問題
4、收斂速度慢於OSPF，在大型網路中收斂時間需要幾分鐘
5、RIP沒有網路延遲和鏈路開銷的概念，路由選路基於跳數。擁有較少跳數的路由 總是被選為最佳路由即使較長的路徑有低的延遲和開銷
6、RIP沒有區域的概念，不能在任意位元位進行路由彙總
一些增強的功能被引入RIP的新版本RIPv2中，RIPv2支援VLSM，認證以及組播更新。但RIPv2的跳數限制以及慢收斂使它仍然不適用於大型網路
相比RIP而言，OSPF更適合用於大型網路:
1、沒有跳數的限制
2、支援可變長子網掩碼(VLSM)
3、使用組播發送鏈路狀態更新，在鏈路狀態變化時使用觸發更新，提高了頻寬的利用率
4、收斂速度快
5、具有認證功能
EIGRP是Cisco私有路由協議，綜合了距離向量和鏈路狀態2者的優點,包括:：
快速收斂、減少頻寬佔用、MD5認證、路由聚合、實現負載分擔、配置簡單
缺點
沒有區域概念。EIGRP沒有區域的概念，而OSPF在大規模網路的情況下，可以通過劃分區域來規劃和限制網路規模。所以EIGRP適用於網路規模相對較小的網路，這也是向量-距離路由演算法（RIP協議就是使用這種演算法）的侷限所在。
定時傳送HELLO報文。執行EIGRP的路由器之間必須通過定時傳送HELLO報文來維持鄰居關係，這種鄰居關係即使在撥號網路上，也需要定時傳送HELLO報文，這樣在按需撥號的網路上，無法定位這是有用的業務報文還是EIGRP傳送的定時探詢報文，從而可能誤觸發按需撥號網路發起連線，尤其在備份網路上，引起不必要的麻煩。所以，一般執行EIGRP的路由器，在撥號備份埠還需配置Dialer list和Dialer group，以便過濾不必要的報文，或者執行TRIP協議，這樣做增加路由器執行的開銷。而OSPF可以提供對撥號網路按需撥號的支援，只用一種路由協議就可以滿足各種專線或撥號網路應用的需求。
基於分散式的DUAL演算法。EIGRP的無環路計算和收斂速度是基於分散式的DUAL演算法的，這種演算法實際上是將不確定的路由資訊散播（向鄰居發query報文），得到所有鄰居的確認後（reply報文）再收斂的過程，鄰居在不確定該路由資訊可靠性的情況下又會重複這種散播，因此某些情況下可能會出現該路由資訊一直處於活動狀態（這種路由被稱為活動路由棧），並且，如果在活動路由的這次DUAL計算過程中，出現到該路由的後繼（successor）的測量發生變化的情況，就會進入多重計算，這些都會影響DUAL演算法的收斂速度。而OSPF演算法則沒有這種問題，所以從收斂速度上看，雖然整體相近，但在某種特殊情況下，EIGRP還有不理想的情況
OSPF(Open Shortest Path First)開放式路徑優先
EIGRP:（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）
―――――――――――――――加強型內部閘道器路由協議
靜態路由：靜態路由只適用於小型網路或小型轉中型網路中只有較小範圍的擴充中。需要手工輸入，手工管理，管理開銷對於動態路由來說是一個大大的負擔。
優點：頻寬優良，安全性好。
動態路由協議：網路中的路由器之間相互通訊，傳遞路由資訊，利用收到的路由資訊更新和維護路由表的過程，是基於某種路由協議實現的。
種類：距離向量路由協議和鏈路狀態路由協議。
特點：減少管理任務，佔用網路寬頻
RIP：RIP是使用最廣泛的距離向量路由協議。RIP是為小型網路環境設計的，因為這類協議的路由學習及路由更新將產生較大的流量，佔用過多的頻寬。為了避免路由環路，RIP 採用水平分割、毒性逆轉、定義最大跳數、閃式更新、抑制計時 5 個機制來避免路由環路。
水平分割是一個規則，用來防止路由環路的產生，這裡的規則指的是從一個介面上學習到的路由資訊，不再從這個介面傳送出去。
RIP 協議分為版本 1 和版本 2。不論是版本 1 或版本 2，都具備下面的特徵：
1. 是距離向量路由協議；
2. 使用跳數（Hop Count）作為度量值；
3． 預設路由更新週期為 30 秒；
4. 管理距離（AD）為 120；
5. 支援觸發更新；
6. 最大跳數為 15 跳；
7. 支援等價路徑,預設 4 條,最大 6 條；
8. 使用 UDP520 埠進行路由更新。
RIPv1 和 RIPv2 的區別如表：
RIPv1 和 RIPv2 的區別
RIPv1 RIPv2
在路由更新的過程中不攜帶子網資訊 在路由更新的過程中攜帶子網資訊
不提供認證 提供明文和 MD5 認證
不支援 VLSM 和 CIDR 支援 VLSM 和 CIDR
採用廣播（255.255.255.255）更新 採用組播（224.0.0.9）更新
有類別（Classful）路由協議 無類別（Classless）路由協議
經過一系列路由更新，網路中的每個路由器都具有一張完整的路由表的過程，稱為收斂。
OSPF作為一種內部閘道器協議（Interior Gateway Protocol，IGP），用於在同一個自治域（AS）中的路由器之間釋出路由資訊。區別於距離向量協議(RIP)，OSPF具有支援大型網路、路由收斂快、佔用網路資源少等優點，在目前應用的路由協議中佔有相當重要的地位。現廣為使用的是OSPF第二版，最新標準為RFC2328
根據路由器所連線的物理網路不同，OSPF將網路劃分為四種類型：廣播多路訪問型（Broadcast MultiAccess）、非廣播多路訪問型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、點到點型（Point-to-Point）、點到多點型（Point-to-MultiPoint）。
廣播多路訪問型網路如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型網路如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型網路如：PPP、HDLC。具體結構如後圖所示。
OSPF與RIP的比較
RIPv1的侷限性在大型網路中使用所產生的問題:
1、RIP的15跳限制，超過15跳的路由被認為不可達
2、RIP不能支援可變長子網掩碼(VLSM)，導致IP地址分配的低效率
3、週期性廣播整個路由表，在低速鏈路及廣域網雲中應用將產生很大問題
4、收斂速度慢於OSPF，在大型網路中收斂時間需要幾分鐘
5、RIP沒有網路延遲和鏈路開銷的概念，路由選路基於跳數。擁有較少跳數的路由 總是被選為最佳路由即使較長的路徑有低的延遲和開銷
6、RIP沒有區域的概念，不能在任意位元位進行路由彙總
一些增強的功能被引入RIP的新版本RIPv2中，RIPv2支援VLSM，認證以及組播更新。但RIPv2的跳數限制以及慢收斂使它仍然不適用於大型網路
相比RIP而言，OSPF更適合用於大型網路:
1、沒有跳數的限制
2、支援可變長子網掩碼(VLSM)
3、使用組播發送鏈路狀態更新，在鏈路狀態變化時使用觸發更新，提高了頻寬的利用率
4、收斂速度快
5、具有認證功能
EIGRP是Cisco私有路由協議，綜合了距離向量和鏈路狀態2者的優點,包括:：
快速收斂、減少頻寬佔用、MD5認證、路由聚合、實現負載分擔、配置簡單
缺點
沒有區域概念。EIGRP沒有區域的概念，而OSPF在大規模網路的情況下，可以通過劃分區域來規劃和限制網路規模。所以EIGRP適用於網路規模相對較小的網路，這也是向量-距離路由演算法（RIP協議就是使用這種演算法）的侷限所在。
定時傳送HELLO報文。執行EIGRP的路由器之間必須通過定時傳送HELLO報文來維持鄰居關係，這種鄰居關係即使在撥號網路上，也需要定時傳送HELLO報文，這樣在按需撥號的網路上，無法定位這是有用的業務報文還是EIGRP傳送的定時探詢報文，從而可能誤觸發按需撥號網路發起連線，尤其在備份網路上，引起不必要的麻煩。所以，一般執行EIGRP的路由器，在撥號備份埠還需配置Dialer list和Dialer group，以便過濾不必要的報文，或者執行TRIP協議，這樣做增加路由器執行的開銷。而OSPF可以提供對撥號網路按需撥號的支援，只用一種路由協議就可以滿足各種專線或撥號網路應用的需求。
基於分散式的DUAL演算法。EIGRP的無環路計算和收斂速度是基於分散式的DUAL演算法的，這種演算法實際上是將不確定的路由資訊散播（向鄰居發query報文），得到所有鄰居的確認後（reply報文）再收斂的過程，鄰居在不確定該路由資訊可靠性的情況下又會重複這種散播，因此某些情況下可能會出現該路由資訊一直處於活動狀態（這種路由被稱為活動路由棧），並且，如果在活動路由的這次DUAL計算過程中，出現到該路由的後繼（successor）的測量發生變化的情況，就會進入多重計算，這些都會影響DUAL演算法的收斂速度。而OSPF演算法則沒有這種問題，所以從收斂速度上看，雖然整體相近，但在某種特殊情況下，EIGRP還有不理想的情況