距離矢量路由協議
RIP(路由信息協議)最初在 RFC 1058 中定義。主要有以下特點:
l 使用跳數作為選擇路徑的度量。
l 如果某網絡的跳數超過 15,RIP 便無法提供到達該網絡的路由。
l 默認情況下,每 30 秒通過廣播或組播發送一次路由更新。
IGRP(內部網關路由協議)是由 Cisco 開發的專有協議。IGRP 的主要設計特點如下:
l 使用基于帶寬、延遲、負載和可靠性的復合度量。
l 默認情況下,每 90 秒通過廣播發送一次路由更新。
l IGRP 是 EIGRP 的前身,現在已不再使用。
EIGRP(增強型 IGRP)是 Cisco 專用的距離矢量路由協議。EIGRP 主要具有以下特點:
l 能夠執行不等價負載均衡。
l 使用擴散更新算法 (DUAL) 計算最短路徑。
l 不需要像 RIP 和 IGRP 一樣進行定期更新。只有當拓撲結構發生變化時才會發送路由更新。
距離矢量的含義
距離矢量意味著用距離和方向矢量通告路由。距離使用諸如跳數這樣的度量確定,而方向則是下一跳路由器或送出接口。使用距離矢量路由協議的路由器并不了解到達目的網絡的整條路徑。該路由器只知道:
l 應該往哪個方向或使用哪個接口轉發數據包
l 自身與目的網絡之間的距離
距離矢量路由協議的工作方式:
一些距離矢量路由協議需要路由器定期向各個鄰居廣播整個路由表。這種方法效率很低,因為這些路由更新不僅消耗帶寬,而且處理起來也會消耗路由器的 CPU 資源。
距離矢量路由協議有一些共同特征:定期更新(每隔一個時間就會發送路由更新信息,即使拓撲沒有發生變化。)、鄰居(是指使用同一鏈路并配置了相同路由協議的其它路由器)、廣播更新(路由更新會發送到255.255.255.255,有一些距離矢量路由協議使用組播地址而不是廣播地址。)以及定期向所有鄰居發送整個路由表更新
路由協議的算法:
算法的作用:用于計算最佳路徑并將該信息發送給鄰居。
用于路由協議的算法定義了以下過程:
l 發送和接收路由信息的機制。
l 計算最佳路徑并將路由添加到路由表的機制。
l 檢測并響應拓撲結構變化的機制。
路由協議特征:
可以根據以下特征來比較路由協議:
l 收斂時間 - 收斂時間是指網絡拓撲結構中的路由器共享路由信息并使各臺路由器掌握的網絡情況達到一致所需的時間。收斂速度越快,協議的性能越好。在發生了改變的網絡中,收斂速度緩慢會導致不一致的路由表無法及時得到更新,從而可能造成路由環路。
l 可擴展性 - 可擴展性表示根據一個網絡所部署的路由協議,該網絡能達到的規模。網絡規模越大,路由協議需要具備的可擴展性越強。
l 無類(使用 VLSM)或有類 - 無類路由協議在更新中會提供子網掩碼。此功能支持使用可變長子網掩碼 (VLSM),總結路由的效果也更好。有類路由協議不包含子網掩碼且不支持 VLSM。
l 資源使用率 - 資源使用率包括路由協議的要求(如內存空間)、CPU 利用率和鏈路帶寬利用率。資源要求越高,對硬件的要求越高,如此才能對路由協議工作和數據包轉發過程提供有力支持。
l 實現和維護 - 實現和維護體現了對于所部署的路由協議,網絡管理員實現和維護網絡時必須要具備的知識級別。
網絡的發現:
冷啟動或通電開機:它完全不了解網絡拓撲結構。,它完全不了解網絡拓撲結構。它甚至不知道在其鏈路的另一端是否存在其它設備。如果在NVRAM中配置文件里配置了接口IP地址那么路由器會先將直連網絡加到路由表中。
初次路由信息交換:配置路由協議后,路由器就會開始交換路由更新。一開始,這些更新僅包含有關其直連網絡的信息。收到更新后,路由器會檢查更新,從中找出新信息。任何當前路由表中沒有的路由都將被添加到路由表中。此時,路由器已經獲知與其直連的網絡,以及與其鄰居相連的網絡。接著路由器開始交換下一輪的定期更新,并繼續收斂。每臺路由器再次檢查更新并從中找出新信息。
收斂:
達到收斂的速度包含兩個方面:
l 路由器在路由更新中向其鄰居傳播拓撲結構變化的速度。
l 使用收集到的新路由信息計算最佳路徑路由的速度。
(網絡在達到收斂前無法完全正常工作)
路由表維護:
RIP和IGRP是屬于定期更新:
定期更新是指路由器以預定義的時間間隔向鄰居發送完整的路由表。對于 RIP,無論拓撲結構是否發生變化,這些更新都將每隔 30 秒鐘以廣播的形式 (255.255.255.255) 發送出去。
拓撲結構發生變化的原因有多種,包括:
l 鏈路故障
l 增加新鏈路
l 路由器故障
l 鏈路參數改變
RIP 計時器,除更新計時器外,IOS 還針對 RIP 設置了另外三種計時器:
l 無效:如果 180 秒(默認值)后還未收到可刷新現有路由的更新,則將該路由的度量設置為 16,從而將其標記為無效路由。
l 清除:默認情況下,清除計時器設置為 240 秒,比無效計時器長 60 秒。當清除計時器超時后,該路由將從路由表中刪除。
l 抑制:該計時器用于穩定路由信息,并有助于在拓撲結構根據新信息收斂的過程中防止路由環路。