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路由器原理( 三 )

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路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和路由選擇協(xié)議是相互配合又相互獨(dú)立的概念，前者使用后者維護(hù)的路由表，同時(shí)后者要利用前者提供的功能來(lái)發(fā)布路由協(xié)議數(shù)據(jù)分組 。下文中提到的路由協(xié)議，除非非凡說(shuō)明，都是指路由選擇協(xié)議，這也是普遍的習(xí)慣 。
3.路由協(xié)議
典型的路由選擇方式有兩種：靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由 。
靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表 。除非網(wǎng)絡(luò)治理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化 。由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中 。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠 。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高 。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn) 。
動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過(guò)程 。它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化 。假如路由更新信息表明發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)變化，路由選擇軟件就會(huì)重新計(jì)算路由，并發(fā)出新的路由更新信息 。這些信息通過(guò)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引起各路由器重新啟動(dòng)其路由算法，并更新各自的路由表以動(dòng)態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。動(dòng)態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò) 。當(dāng)然，各種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU資源 。
靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍，因此在網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)路由通常作為靜態(tài)路由的補(bǔ)充 。當(dāng)一個(gè)分組在路由器中進(jìn)行尋徑時(shí)，路由器首先查找靜態(tài)路由，假如查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組；否則再查找動(dòng)態(tài)路由 。
根據(jù)是否在一個(gè)自治域內(nèi)部使用，動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP） 。這里的自治域指一個(gè)具有統(tǒng)一治理機(jī)構(gòu)、統(tǒng)一路由策略的網(wǎng)絡(luò) 。自治域內(nèi)部采用的路由選擇協(xié)議稱(chēng)為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，常用的有RIP、OSPF；外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議主要用于多個(gè)自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4 。下面分別進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹 。
3.1 RIP路由協(xié)議
RIP協(xié)議最初是為Xerox網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的Xerox parc通用協(xié)議而設(shè)計(jì)的，是Internet中常用的路由協(xié)議 。RIP采用距離向量算法，即路由器根據(jù)距離選擇路由，所以也稱(chēng)為距離向量協(xié)議 。路由器收集所有可到達(dá)目的地的不同路徑，并且保存有關(guān)到達(dá)每個(gè)目的地的最少站點(diǎn)數(shù)的路徑信息，除到達(dá)目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄 。同時(shí)路由器也把所收集的路由信息用RIP協(xié)議通知相鄰的其它路由器 。這樣，正確的路由信息逐漸擴(kuò)散到了全網(wǎng) 。
RIP使用非常廣泛，它簡(jiǎn)單、可靠，便于配置 。但是RIP只適用于小型的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗饝?yīng)的最大站點(diǎn)數(shù)為15，任何超過(guò)15個(gè)站點(diǎn)的目的地均被標(biāo)記為不可達(dá) 。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴的重要原因之一 。
3.2 OSPF路由協(xié)議
80年代中期，RIP已不能適應(yīng)大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連，0SPF隨之產(chǎn)生 。它是網(wǎng)間工程任務(wù)組織（1ETF）的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議工作組為IP網(wǎng)絡(luò)而開(kāi)發(fā)的一種路由協(xié)議 。
0SPF是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，需要每個(gè)路由器向其同一治理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息 。在OSPF的鏈路狀態(tài)廣播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些變量 。利用0SPF的路由器首先必須收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息，并根據(jù)一定的算法計(jì)算出到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑 。而基于距離向量的路由協(xié)議僅向其鄰接路由器發(fā)送有關(guān)路由更新信息 。
與RIP不同，OSPF將一個(gè)自治域再劃分為區(qū)，相應(yīng)地即有兩種類(lèi)型的路由選擇方式：當(dāng)源和目的地在同一區(qū)時(shí)，采用區(qū)內(nèi)路由選擇；當(dāng)源和目的地在不同區(qū)時(shí)，則采用區(qū)間路由選擇 。這就大大減少了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)，并增加了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性 。當(dāng)一個(gè)區(qū)內(nèi)的路由器出了故障時(shí)并不影響自治域內(nèi)其它區(qū)路由器的正常工作，這也給網(wǎng)絡(luò)的治理、維護(hù)帶來(lái)方便 。

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