各类动态路由协议汇总简介

目录

一、前言

二、OSPF协议

（一）OSPF是什么

（二）OSPF的工作原理

（三）OSPF的特点

（四）OSPF的使用

（五）OSPF的优点

（六）总结

三、RIP协议

（一）RIP是什么

（二）RIP的工作原理

（三）RIP的特点

（四）RIP的限制

（五）RIP的使用

（六）总结

四、BGP协议

（一）BGP是什么        

（二）BGP的工作原理

（三）BGP协议的特点

（四）BGP协议的应用

（五）BGP协议的优缺点

（五）总结

五、IS-IS协议

（一）IS-IS是什么

（二）IS-IS协议的工作原理

（三）IS-IS协议的特点

（四）IS-IS协议的应用场景

（五）总结

六、EIGRP协议

（一）EIGRP是什么        

（二）EIGRP协议的工作原理

（三）EIGRP协议的特点

（四）EIGRP协议的应用场景

（五）总结

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一、前言

        该文章将简要介绍包括OSPF、RIP、BGP、IS-IS、EIGRP协议在内的各类动态路由协议，有利于读者对于各类动态路由协议的理解与掌握。

二、OSPF协议

（一）OSPF是什么

        OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在本地网络内路由选择。与其他内部网关协议（如RIP）相比，OSPF通常更快和更可靠。

（二）OSPF的工作原理

        OSPF（Open Shortest Path First）是一种链路状态路由协议，它使用了Dijkstra算法来确定最佳路径。OSPF协议的主要特点是基于链路状态，即路由器发送链路状态广告（LSA）通知路由器网络状态发生变化，从而路由器可以计算出新的最短路径。

（三）OSPF的特点

        1. 根据网络拓扑计算最佳路径，使用Dijkstra算法进行算法计算
        2. 支持VLSM，可以将网络划分成子网，避免IP地址的浪费
        3. 可以支持大规模网络，因为它可以控制路由信息的洪泛和更新
        4. 支持多种路由标记方法，包括Type of Service(TOS)和Differentiated Services(DiffServ）
        5. 所有的路由器对网络的状态具有相同的视图

（四）OSPF的使用

        1. 配置OSPF路由器ID
        2. 配置区域ID，这有助于实现网络拓扑的划分
        3. 配置网络地址和掩码，优先级等
        4. 监控和调整OSPF路由器的性能

（五）OSPF的优点

        1. 支持VLSM，可以减少IP地址的浪费，节省了地址空间。
        2. 可以处理大规模的网络，同时提供良好的扩展性，可以扩展到超过100个路由器。
        3. 路由器能够快速了解网络的拓扑信息，并且通过更新LSP（链状态报文）来了解网络最新的变化。
        4. 具有自动故障检测和恢复机制，有助于提高网络的稳定性和可靠性。

（六）总结

        总之，OSPF是一个强大而灵活的路由选择协议，它是Internet上最为常用的协议之一。其覆盖了大多数企业网络的路由分发，保证了网络中数据的快速、及时、安全地传输。通过OSPF的使用，网络管理员可以轻松地控制网络中的路由流量，从而保证网络的流畅性和稳定性。（有关BGP的更详细内容可以查看R＆S，数通HCIP｜OSPF协议）

三、RIP协议

（一）RIP是什么

        RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离向量的路由协议，早期被广泛使用。RIP工作在OSI模型第三层网络层，用于在基于IP的网络中选择路由。RIP的特点是简单、易于配置和实现，但也存在一些限制。

（二）RIP的工作原理

        RIP通过使用距离度量，即跳数（hop count）来确定最佳路径。RIP路由器会借助RIP协议，交换彼此所知道的网络信息，每个路由器通过发送和接收RIP报文来维护路由表。路由器发现网络拓扑发生变化时会更新路由表，并通知其他路由器。

（三）RIP的特点

        1. RIP是一种简单易于配置和实现的协议，适用于小型网络，初始的配置步骤一个路由器只需要配置RIP即可。
        2. RIP基于距离向量算法，通过跳数来确定最佳路径，适用于具有很少路由器的小型局域网。
        3. RIP协议是基于UDP协议传送，使用口令认证来保护协议的安全。

（四）RIP的限制

        1. RIP协议是基于距离向量的算法，属于传统路由协议，其不支持更多的路由选择算法，如相关、公平性等路由算法。
        2. RIP能够支持最远15跳，适用于局域网环境，不能很好地覆盖较大的网络。
        3. RIP收敛时间较慢，因此不适用于大型网络中，容易产生环路等情况，甚至发生“RIP坏死现象”。

（五）RIP的使用

        使用RIP协议需要以下步骤：
        1. 在路由器上启动RIP。
        2. 配置RIP协议属性，包括RIP版本号、网络ID和网络掩码等。
        3. 等待路由器收集信息并更新本地路由表。

（六）总结

        RIP协议是一种简单易于配置和实现的协议，适用于小型局域网。然而，在较大规模的网络中，RIP的限制变得更加明显，因此，RIP已经被OSPF、BGP和EIGRP等其他更先进和更稳健的协议所广泛替代。（有关OSPF的更详细内容可以查看R＆S，数通HCIP｜OSPF协议）

四、BGP协议

（一）BGP是什么        

        BGP（Border Gateway Protocol）是用于不同自治系统间的路由选择协议。它是一种基于路径的路由协议，可以选择路径并控制基于TCP/IP网络的路由决策。BGP协议被广泛用于互联网中的边缘路由器之间的路由选择，可以确保互联网中的所有网络都能够正确连接、传输和交换数据。

（二）BGP的工作原理

        BGP协议工作在OSI模型的第四层传输层。BGP路由器之间的通信使用TCP端口179进行通讯。BGP协议使用网络拓扑中的AS（自治系统）路径来确定最佳路径。BGP路由器向临近的BGP路由器广播自己AS内的网络范围，也会从其他AS请求路由。BGP不适用于同一AS内的路由选择，它只适用于不同AS之间的路由选择。

（三）BGP协议的特点

        1. BGP支持集成了公共中继点（IBGP）和外部中继点（EBGP）的两种数据传输模式，更好地完成了跨自治系统路由的执行。
        2. BGP协议具有一定的灵活性，可以选择多条路径，并提供了对用户网络的更好的质量控制和安全性保障。
        3. BGP协议可以在网络中实现更精确的路由选择，从而提高网络的效率和稳定性。
        4. BGP还支持策略控制，对路由和路径进行选择，并提供了过滤、聚合和重定向等高级功能。

（四）BGP协议的应用

        BGP协议是互联网中最重要的路由协议之一。它具有高度的扩展性和安全性，是Internet网络中跨自治系统之间互联的标准协议。BGP在互联网服务提供商（ISP）和大型组织之间构建互联的网络中得到了广泛应用。它可以确保各个自治系统之间的互联和数据交换，为企业网络、互联网以及电信运营商等提供了更好的网络解决方案。

（五）BGP协议的优缺点

        BGP协议在互联网中具有重要的地位，它的优点在于可以提供更好的路由选择能力、策略控制能力、可靠性和灵活性。然而，BGP的缺点在于收敛速度较慢、受网络拓扑和数据包数量等因素的限制，需要技能高地管理员进行配置和管理。

（五）总结

        BGP协议是支持互联网的重要基础设施之一，它具有高度的扩展性、可靠性和安全性。BGP协议的使用可以提高网络的效率和稳定性，从而更好地满足企业、网络运营商等在网络拓扑构建和数据交换方面的需求。（有关BGP的更详细内容可以查看R＆S，数通HCIP｜BGP协议（一）及R＆S，数通HCIP｜BGP协议（二））

五、IS-IS协议

（一）IS-IS是什么

        IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）是一种通信协议，它采用了链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）的工作模式，是支持互联网通信架构中自治系统之间路由选择的一种标准协议。下面将介绍IS-IS的工作原理、特点以及应用场景。

（二）IS-IS协议的工作原理

        1. 路由器间的连通性：IS-IS协议通过不同区域内的LSP（Link State Packet 每一个路由器发送的链路状态数据包）进行路由决策，因此IS-IS协议需要保证所有的路由器之间均有连通性。

        2. LSP的生成和传播：IS-IS协议规定每台路由器需要固定地向周边路由器广播LSP，生成的LSP记录了当前路由器所连接的网络拓扑信息，同时记录了相邻路由器向自己发送LSP的时间戳。然后周边的路由器将新生成的LSP向它的相邻路由器转发。

        3. 收敛时间：路由器在接收到LSP时需要更新LSDB（Link State Database，链路状态数据库），每个路由器节点使用SPF（Shortest Path First，最短路径）算法计算到所有其他路由器之间的最短路径，得到最短路径树，这样就可以解析每个目标到所有潜在路径的权重，路由信息管理就持续地进行了计算、更新并收敛。

（三）IS-IS协议的特点

        1. 灵活的网络拓扑设计：IS-IS协议的网络可以被分割成多个连接域，每个连接域可以单独运行一个IS-IS协议实例，从而实现了更灵活的网络拓扑设计。同时，IS-IS协议也可以很好地处理计算量大和网络复杂的情况。

        2. 支持IPv4和IPv6协议：IS-IS协议可以支持IPv4和IPv6协议，这使得它在网络升级和发展的过程中保持了强大的应用优势。

        3. 高可用性：IS-IS协议在支持高带宽、高速率的数据传输和流量情况下，仍然能够提供高可用、高效以及更加稳定的网络连接。

        4. 简单、易于实现：IS-IS协议相对于其他网络协议而言，其配置简单，相对容易实施，并且在路由转发时具有良好的扩展性。

（四）IS-IS协议的应用场景

        1. 企业内部网络：IS-IS协议适用于各种大型企业内部网络，能够为企业提供高速、高效、安全的路由。

        2. 互联网中的相邻自治系统之间：IS-IS协议在互联网中广泛应用，它可以使不同自治系统之间的路由信息得到及时、准确的传递和更新。

        3. 电信网络运营商：IS-IS协议可以用于电信网络运营商的路由管理和传输，提供更加优化和稳定的通信服务。

（五）总结

        总之，IS-IS协议作为一种通信协议，具有灵活性、高效、稳定性和安全性等优点，并具有广泛的应用前景，适用于大型企业网络、互联网以及电信网络运营商等。

六、EIGRP协议

（一）EIGRP是什么        

        EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）是一种无类别域间路由协议（Classless Inter-Domain Routing Protocol），被广泛应用于中小型企业网络和互联网服务提供商网络中，可以实现优化的路由路径和最小化网络拥塞。下面将详细介绍EIGRP协议的工作原理、特点以及应用场景。

（二）EIGRP协议的工作原理

        1. 路由器间的连通性：EIGRP协议通过使用多路径路由技术，可以提高路由决策的可靠性和快速性，并保证所有的路由器之间均有连通性。

        2. 环路消除和负载均衡：当存在两个或多个路径时，EIGRP协议使用等于费用最小的路径，而不是使用广泛的链路状态数据包（LSD）方式。EIGRP协议还提供了平衡路由和分摊负载的能力，能够有效地消除网络中的环路和网络拥塞等问题。

        3. 可达性检查和后备路径：EIGRP协议通过可达性检查机制来检查网络中的所有路径，如果发现某个路径不可达，系统会自动转向其他可用路径。同时，EIGRP协议还可以在网络中查找备用路径，以保证路由信息的高可用性和可靠性。

（三）EIGRP协议的特点

        1. 高效：EIGRP协议使用增量路由更新，当网络拓扑变化时只会更新必要的路由，从而实现了快速的网络更新和响应。

        2. 可扩展性和灵活性：EIGRP协议可以扩展到更大规模的网络中，并且可以为每一个网络配置独立的路由量度参数，从而实现了更好的灵活性和可扩展性。

        3. 安全性：EIGRP协议具有密码验证的安全性机制，在路由器之间交换路由信息时提供数据传输加密和认证。

        4. 支持IPv4和IPv6：EIGRP协议可以同时支持IPv4和IPv6协议，从而实现了更好的网络兼容性和未来发展性。

（四）EIGRP协议的应用场景

        1. 中小型企业网络：适用于中小型企业内部网络的路由管理和流量控制，能够提供高效、安全和规模扩展性的网络拓扑结构。

        2. 互联网：EIGRP协议在Internet服务提供商（ISP）网络中广泛应用，可以优化路由路径和降低网络延迟，加速数据传输，提高网络运行效率。

        3. 数据中心网络：EIGRP协议可以帮助数据中心构建更加高效和灵活的网络拓扑，同时减少网络拥塞，提高网络性能，从而提供更好的数据传输体验。

（五）总结

        总之，EIGRP协议是一种高效、可扩展性和安全性优良的路由协议，适用于中小型企业网络、互联网和数据中心网络等场景，并通过支持IPv4和IPv6，提供良好的兼容和发展性，从而成为网络管理者的一种优秀的选择之一。