3.动态路由协议原理

动态路由协议概念

动态路由协议概念

动态路由协议是通过自动交换路由信息来实现路由表建立和更新的协议。路由器之间通过定期广播更新报文来交换路由表和网络拓扑信息。

与静态路由的区别及优势

与静态路由相比，动态路由协议的主要优点有：自动更新路由、可扩展性强、实现路由优化、故障快速恢复等。动态路由配置简单，无需人工干预。

动态路由适用场景

动态路由协议适用于大型网络，以及网络拓扑经常变更的场景。可以根据网络实时状态进行自动路由，降低管理员的配置和维护成本。

动态路由协议的关键是自动化和智能化，适合大规模网络使用。但也会消耗一定网络带宽和路由器CPU资源。需要根据实际情况选择部署。

动态路由协议分类

动态路由支持多种协议，如：RIP、OSPF、ISIS、EIGRP、BGP等。动态路由协议可以基于类型和算法进行多种分类。

基于类型分类

动态路由协议可以根据作用范围分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。

• 内部网关协议(IGP)

内部网关协议在自治系统内部运行,用于构建该自治系统内全部路由器之间的路由。典型的IGP协议有RIP、OSPF、IS-IS等。其特征是易于配置,并可快速收敛,但仅适用于一个AS内。

• 外部网关协议(EGP)

外部网关协议用于不同自治系统之间的路由交换,构建全局的网络可达性。BGP是唯一被广泛使用的EGP。BGP可传递路由策略,但收敛速度较慢。

根据路由信息的来源和传播范围,IGP和EGP适用于不同的场景。一个完整的网络架构通常包含以下要素:

• AS内部使用IGP协议建立内部路由
• 不同AS使用EGP协议(如BGP)进行对等连接
• IGP和EGP的再分发,实现路由信息交换

综上,IGP和EGP的配合使用可以实现路由的全局可达性。合理应用两种协议,对于构建复杂大规模的网络至关重要。简单的说：EGP用于连接多个IGP网络，从而形成大型网络的构建。

基于算法分类

动态路由协议中的路由算法决定了路由器如何计算最佳路径,常见的3类算法:

• 距离矢量算法

Distance Vector算法通过交换路由表信息推导拓扑,代表协议有RIP、IGRP。它基于递推更新路由,容易形成路由环路。
对应的协议：

RIP - 早期广泛使用的距离矢量协议
IGRP - 支持多个度量指标的混合距离矢量协议

• 链路状态算法

Link State算法通过传输链路状态信息构建拓扑图,如OSPF。它快速收敛,但需要大量资源。基于最短路径优先计算。
对应的协议：

OSPF - 最流行的单区域链路状态协议
IS-IS - 支持多区域的链路状态协议

• 路径向量算法

Path Vector算法指BGP传递完整路径信息。它支持策略控制,但收敛慢。可以控制路由的传播方向。
对应的协议：

BGP - 互联网上使用的自治系统之间的路径向量协议