TCP/IP（3.7）路由选择协议

有关路由选择协议的几个概念

路由选择协议的核心就是路由算法

如果路由算法从能否随网络的通信量和拓扑自适应的调整来划分，算法分为静态路由选择策略和动态路由选择策略。静态路由选择也叫着自适应路由选择，特点是简单和开销较小，但不能适应网络状态的变化，需要人工配置

动态路由选择也叫着自适应路由选择，但是实现起来比较复杂，开销比较大，适合较为复杂的网络。

 

因特网实际采用的主要是自适应，分层次的路由选择算法。

分层次的原因是

因特网规模非常大

许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布局细节

 

因此，因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统（AS）

因此，路由选择协议分为两种

• 内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol）在一个自治系统内部使用的路由选择协议与互连网中的其他自治系统选用什么路由选择协议无关，具体协议有多种，如RIP和OSPF
• 外部网关协议EGP（External Gateway Protocol） 用于传递处于不同的自治系统中的路由选择信息，目前使用BGP

 

 内部网关协议RIP

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。最大的特点就是简单。

RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录、。

从一路由器到直接连接的网络距离定义为1，RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器。因此距离为16时，不可达，可见RIP只适应于小型网络。

RIP不能在两个网络中同时使用多条路由，RIP会选择一个路径最短的，哪怕还有一条更高速的。

RIP特点：

仅和相邻路由器交换信息

交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即是自己的路由表

按固定的时间间隔交换信息，例如，每隔30秒

所以，RIP中的信息就是，到某个网络的距离，以及下一跳地址（内部网关协议，只会获取本自治系统的信息）

路由表更新的原则就是找出到每个目的网络的最短距离。所以这种算法叫做距离向量算法

算法是 Bellman - Ford算法 ，是一种求单源点最短路径的算法

 

 内部网关协议OSPF

开放最短路径优先算法 使用的是Dijkstra提出的最短路径算法SPF。其中O 是（Open，开放），指算法是发表在公开文献上的，是一种公开的标准。

OSPF协议是建立在“分布图”概念的基础上，所有节点都拥有一个网络图的副本，而且经常要更新。由于所有节点都拥有相同的数据库，因而路由是一致的，不可能产生循环。当网络链路状态发生更新时，该更新就需根据扩散算法将其扩散出去，使数据库尽快“已协调一致”。OSPF有迅速无环路的收敛性、支持精确量度值和多重度量制式、支持通往一个目的站点的多重路径，还可区分不同的外部路由等特征，因此成为使用最重要的Internet自治系统内路由协议

OSPF最大特征是使用分布式的链路状态协议，而不是像RIP那样使用距离向量协议

OSPF与RIP不一样的地方

向本自治系统所有路由器发送信息

发送的信息是本路由器相邻的所有路由器的链路状态

只有链路状态发生改变时，才会发送信息

OSPF中每一个路由器都知道全网共有多少个路由器，哪些路由器是相连的，其代价是多少。每一个路由器根据链路状态数据库中的数据，构造出自己的路由表

 

OSPF还可以继续划分区域

 

划分区域的好处就是利用洪泛法交换链路状态信息的范围局限于每一个区域而不是整个自治系统，这样可以减少整个网络上的通信量。

 

外部网关协议BGP