动态路由协议原理.PDF

动态路由协议原理 路由器的功能有两个，数据转发和路径选择。数据转发是很容易实现的功能，难的是如 何确定到达目标网络的最优路径。所以路径选择就是路由器的主要功能。而路由器就是根据 不同的路由协议选择路径的。路由协议有两种，在小型网络中一般用的是静态路由，管理员 手工设置路由器的路由表，即数据包的转发路径。但是当网络规模不断扩大，网络中超过十 台路由器的时候，手工设置路由表的工作量就会变得越来越大，并且如果网络出现了故障， 路由表不会动态变化，则有可能整个网络都陷入瘫痪。动态路由协议的出现解决了这些问题。 动态路由也分为两种，距离矢量协议和链路状态协议。分别有代表性的是RIP 协议和OSPF 协议。 动态路由的优势 动态路由与静态路由相比，首先管理员不需要手工对路由器上的路由表进行维护，而是 在每台路由器上运行一个路由表的管理程序。这个程序会根据路由器的接口配置及所连接的 链路的状态自动修改路由表，减少管理员的工作量。 动态路由协议还会根据相互连接的网络，动态的交换自己知道的路由信息。如下图， Network N1 访问Network N2 有两条通路，A—B—C, 或者A—D—C. 。如果用静态路由， 使用A—B—C 通路，但是如果如果B －C 的网线出现故障，网络就会中断。Network N1 无 法访问Network N2 。但是如果网络中的路由器使用动态路由协议，RouterA 会根据RouterD 的路由信息得到一条新的到Network N2 的通路A-D-C. 1 动态路由的分类 依据算法的不同，动态路由分为两种，距离矢量协议（DV ）和链路状态协议（LS ）。 距离矢量协议，就是相邻的路由器之间交换整个路由表，并进行矢量叠加，最后达 到知道整个网络的路由。如下图，LabA 告诉LabB 自己的路由表，LabB 告诉LabA 和LabC 自己的路由表，LabC 告诉LabB 和LabD 自己的路由表，LabD 告诉LabC 自己的路由表，这样的过程重复几次，每个路由器都会知道整个网络的路由信息。 通俗的来理解，就像在一群人里面，每个人只与自己的邻居交流，大家都通过相互 不断的相互学习，最后都能够了解整个群体的所有情况。比如小张站在小王与小李中间， 通过小王了解到他的另一个邻居小刘，小李又通过小张了解到小刘的信息，周而复始， 最终大家都会相互认识。 RIP 协议就属于距离矢量动态路由协议，其实现和管理都比较简单，但是由于路由 器之间需要交换整个路由表信息，当网络规模比较大的时候，网络的信息流量会比较大。 但是由于需要路由器处理的信息量不是很大，所以对路由器本身要求不高。RIP 协议比 较适用在中等规模的网络中。RIP 协议确定花销是根据跳数来的，即经过路由器的个数， 而不会考虑网络的带宽，延迟等因素。 链路状态协议，它对路由的计算方法与距离矢量协议有本质的不同。链路状态不像 距离矢量一样是个平面式的，所有的路由表学习只能依靠邻居，交换的是整个路由 表项。链路状态是一个层次式的，执行该算法的路由器不是简单的从相邻的路由器 中学习路由，而是把路由器分成区域，收集区域内的链路状态信息，形成链路状态 数据库，然后路由器再根据这个数据库生成网络拓扑结构，然后再独立的计算出自 己的路由。 2 如图，图中的数字表示一台路由器到另 一台路由器所需要的花费（cost ），所谓的链路 状态广播（LSA ）就是路由器相连的网络情况 和路由器间的花费。上图中四个路由器相互交 换LSA ，然后叠加起来就形成链路状态数据库 （LSDB ），一个区域中的路由器的LSDB 跟 RIP 的路由表的交换情况相似，最后大家的 LSDB 都是一样的，不过传递过程不同，LSA 的传送不仅仅是传给自己的邻居，而是区域中 所有的路由器都要传送。这样每个路由器根据 最后的LSDB 可以得到一张带权的有向图，如 右图。然后每个路由器分别以自己为根节