在路由協(xié)議中，分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。相信這個大家是都知道的。那么在動態(tài)路由中，動態(tài)路由選擇協(xié)議的分類大家是否清楚呢？這里我們主要講解一下這些動態(tài)路由協(xié)議的分類和主要功能。眾所周知，許多國際組織和公司已經(jīng)獨(dú)立地設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),而且彼此并不完全兼容｡許多企業(yè)也已經(jīng)推出了各種使用非常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及其網(wǎng)絡(luò)動態(tài)路由協(xié)議｡計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正變得越來越復(fù)雜,使其變得復(fù)雜的原因在于有多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種網(wǎng)絡(luò)動態(tài)路由協(xié)議被用來連接兩個或者多個網(wǎng)絡(luò),這也就導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)間有多種可能的連接方式｡ 比如,CISCO公司的路由器有其自主開發(fā)的動態(tài)路由協(xié)議IGRP和EIGRP,在廣域網(wǎng)三層使用動態(tài)路由協(xié)議進(jìn)行PACKET的分組交換路由的時候,目的路由器必須是使用的CISCO的路由器并且使用的是IGRP或者EIGRP動態(tài)路由協(xié)議,否者在路由器所連接的源和目的主機(jī)間不能進(jìn)行通訊,因為IGRP和EIGRP是CISCO專有的路由協(xié)議｡

我們可以想象一種情況,如果整個武漢市只有一條公路,每輛汽車､每輛自行車､每個摩托車､每個行人都必須使用這唯一的一條公路｡成千上萬的汽車造成的交通通信量將在所有的地方造成擁塞｡顯然,需要將過多的交通量轉(zhuǎn)移到不同的道路上,以將其分解為可以管理的部分｡道路仍然需要交叉,這樣人們?nèi)匀豢梢缘竭_(dá)它們需要的任何目的地｡多個交叉也可以提供富余的路由,這樣可以避免巨大的交通延遲｡通過在不同的路由上發(fā)送交通量,可以將交通擁塞壓縮到最低限度｡按照相同的方法,互連網(wǎng)絡(luò)通信量需要分解,以避免網(wǎng)絡(luò)通信量擁塞｡引導(dǎo)互連網(wǎng)絡(luò)通信量達(dá)到不同網(wǎng)絡(luò)上的過程稱為 路由選擇(Routing)｡ 路由選擇協(xié)議(Routing Protocols): 用于建立和維護(hù)路由表和按照達(dá)到數(shù)據(jù)包的目的地的最佳路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的協(xié)議｡比如,RIPV1,IGRP,OSPF等｡

可路由選擇協(xié)議(Routed protocols): 已選擇路由協(xié)議由最終節(jié)點(diǎn)使用,以將數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)層地址分配信息一起封裝在數(shù)據(jù)包中,目的是它可以通過互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行中繼｡AppleTalk､IP和IPX都是已選擇路由協(xié)議｡注:當(dāng)一個協(xié)議不支持網(wǎng)絡(luò)層地址時,那么它就不是一個已路由協(xié)議｡路由器使用路由選擇協(xié)議(routing protocols),以建立和維護(hù)路由表和按照達(dá)到數(shù)據(jù)包的目的地的最佳路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包｡路由選擇協(xié)議使路由器可以了解沒有直接連接的網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和與其他的路由器通信,以了解它們所關(guān)心的網(wǎng)絡(luò)｡這種通信不斷進(jìn)行,這樣當(dāng)互連網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生變化時,路由選擇表中的信息可以隨時更新｡

路由選擇算法就是路由選擇協(xié)議用于決定達(dá)到目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑的計算方法｡路由選擇算法越簡單,則路由器將使用的處理能力就越小｡這將減少路由器的日常費(fèi)用｡路由選擇算法的主要目的有3個:度量值(Metric)是那些用于決定哪個路由是最優(yōu)的值｡根據(jù)所使用的路由選擇協(xié)議,不同的因素可以決定一個路由的度,包括中繼數(shù)量､鏈路速度､延遲(delay)､可靠性(capability)和負(fù)載(load)｡

動態(tài)路由選擇協(xié)議(Dynamic Routing Protocols)分類

距離矢量路由協(xié)議主要有: RIPV1 , RIPV2 , IGRP｡( RIP Routing Information Protocols , IGRP Interior Gateway Routing Protocols )距離矢量路由器定期向相鄰的路由器發(fā)送它們的整個路由選擇表(routing table)｡距離相鄰路由器在從相鄰路由器接收到的信息的基礎(chǔ)之上建立自己的路由選擇信息表｡無論使用何種類型的路由選擇算法,互連網(wǎng)絡(luò)上的所有路由器都需要時間以更新它們的路由選擇表中的改動,這個過程稱為聚合(convergence)｡

距離向量路由選擇是最古老也是最簡單的一種動態(tài)路由協(xié)議算法｡距離矢量動態(tài)路由協(xié)議有一個嚴(yán)重的缺點(diǎn),緩慢的收斂時間過程會造成路由回路(Routing Loop)｡解決路由回環(huán)方法:水平分割,定義最大跳數(shù),路由毒殺,反轉(zhuǎn)毒殺,抑制時間｡(注: 真正的距離矢量路由協(xié)議只有RIPV1和RIPV2,因為它們只用到了HOP跳數(shù)做為唯一的計算路由的方法｡IGRP是CISCO公司專有的動態(tài)距離矢量路由協(xié)議,它使用到了跳數(shù),但是主要決定路由因數(shù)是鏈路帶寬,延遲,負(fù)載,最大傳輸單元,設(shè)備可靠性,能力等｡)

鏈路狀態(tài)動態(tài)路由選擇協(xié)議的目的是映射互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它是一種比距離矢量更復(fù)雜的路由選擇協(xié)議,目前最流行的動態(tài)路由協(xié)議就是一種鏈路狀態(tài)協(xié)議:OSPF ｡OSPF的普及因為多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)的出現(xiàn)而更流行｡鏈路狀態(tài)路由器并不會廣播包含在它們的路由表內(nèi)的所有信息｡鏈路狀態(tài)路由協(xié)議只發(fā)送已經(jīng)改動的路由的信息｡鏈路狀態(tài)路由器將向它們的鄰居發(fā)送呼叫消息,這稱為鏈路狀態(tài)通告( LSA )｡然后,鄰居將LSA復(fù)制到它們的路由選擇表中,并傳遞那個信息到網(wǎng)絡(luò)的剩余部分｡這個過程稱為泛洪( flooding )｡鏈路狀態(tài)動態(tài)路由協(xié)議使用稱為代價(cost)的方法,而不是使用跳(hop)｡代價是自動或人工賦值的｡鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議的一個主要優(yōu)點(diǎn),即路由選擇循環(huán)不可能形成,第2個優(yōu)點(diǎn),在鏈路狀態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)中聚合是非常快｡這些優(yōu)點(diǎn)釋放了路由器的資源,因為對不好的路由信息所花費(fèi)的處理能力和帶寬消耗都很少｡

(注:EIGRP是一種混合動態(tài)路由協(xié)議,它綜合了距離矢量和鏈路狀態(tài)的兩種路由方法｡但是我們還是認(rèn)為它屬于一種高級距離矢量路由協(xié)議(HYBRID),這里就不在過多討論了｡EIGRP和IGRP都是CISCO公司專有的路由協(xié)議,只有運(yùn)用在CISCO公司或者它授權(quán)的路由產(chǎn)品中才能使用｡)

在大型網(wǎng)絡(luò)中,例如Internet,極小的互連網(wǎng)絡(luò)分解為自治系統(tǒng)AS(Autonomous System)｡每個AS被認(rèn)為是一個自我管理的互連網(wǎng)絡(luò),一個自治系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)用相同的路有策略和路由算法｡連接到Internet上的大型公司網(wǎng)絡(luò)是自己擁有的自治系統(tǒng),因為Internet上的其他主機(jī)并不由它來管理,而且它和Internet路由器并不共享內(nèi)部路由選擇信息｡ 路由選擇協(xié)議是在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部為管理系統(tǒng)而開發(fā)的｡它們也稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議( IGP Interior Gateway Protocols )｡內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議也稱為域內(nèi)協(xié)議,因為它們工作在域內(nèi),而不是在域之間｡這些協(xié)議認(rèn)為,它們所處理的路由器是它們系統(tǒng)的一部分,并且可以自由交換路由選擇信息｡內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議主要有: RIPv1 , RIPv2 , IGRP , EIGRP , OSPF , IS IS等｡

有些動態(tài)路由協(xié)議也是為在一個較大的互連網(wǎng)絡(luò)中連接自治系統(tǒng)而開發(fā)的｡它們稱為外部網(wǎng)關(guān)動態(tài)路由協(xié)議(EGP – Exterior Gateway Protocls)｡外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議就是所謂的域間協(xié)議,因為它們工作在域之間｡這些協(xié)議認(rèn)為,它們在系統(tǒng)的邊緣上,而且僅僅交換必須的最少的信息,以維持對信息提供路由的能力｡外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議主要有: EGP 和 BGP4(Border Gateway protocol 4)｡

總結(jié)

綜述,動態(tài)路由選擇協(xié)議是三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組尋找路由的動態(tài)算法和方法,一個好的動態(tài)路由算法不僅僅能增加網(wǎng)絡(luò)可利用帶寬,降低路由器CPU利用率,還將更好的轉(zhuǎn)發(fā)分組增加網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性｡動態(tài)路由協(xié)議的開發(fā)和不斷完善是計算機(jī)廣域網(wǎng)的一個重要部分｡