动态路由公约是臆想机汇集中的一种机制,通过自动交换和更新路由信息,匡助路由器在汇集拓扑发生变化时自动遴选最好旅途。与静态路由不同,动态路由公约野蛮把柄汇集的实践情况自动退换路由表苍井空电影百度搜索,确保数据包野蛮高效、可靠地传输。
动态路由公约的中枢在于自动化地更新和崇尚路由表:
邻居发现:路由器通过发送和接管Hello讯息发现相邻的路由器,并确立邻居干系。
路由信拒却换:路由器如期向邻居宣布我方的路由信息,并接管其他路由器的路由信息。这些信息经常包括指标汇集、旅途资本、下一跳路由器等。
路由表更新:路由器把柄收到的路由信息更新我方的路由表,遴选资本最低的旅途行动最好旅途。
旅途遴选:路由器把柄更新后的路由表遴选数据包的转发旅途,确保数据包沿着最优旅途传输。
管束:当汇集拓扑发生变化(如链路故障、路由器新增或移除)时,路由器会再行臆想旅途,直至全网总共路由器的路由抒发到一致景象,这个经过称为管束。
静态路由与动态路由的对比
静态路由和动态路由是汇集中两种不同的路由机制,各有优裂缝。
静态路由
优点:
树立浮浅,适用于袖珍汇集。
路由旅途固定,减少了路由遴选的臆想支拨。
愈加安全,因为惟有管理员手动树立的路由才会收效。
裂缝:
穷乏活泼性,不成自动适合汇集变化。
崇尚复杂,大型汇集中手动树立和更新路由表使命量大。
易出错,树立作假可能导致汇集不可达。
动态路由
优点:
活泼性高,野蛮自动适合汇集拓扑变化。
适用于大型汇集,通过自动化机制减少了崇尚使命量。
援手负载平衡和冗余旅途,擢升了汇集的可靠性和容错性。
裂缝:
杀青复杂,需要掌持更多的汇集常识。
占用更多的汇集带宽和臆想资源,用于路由信息的交换和旅途臆想。
可能出现路由环路和不认知的情况,需树立防环机制和优化参数。
动态路由公约的分类
动态路由公约主要分为两大类:距离矢量公约和链路景象公约。此外,还有一些搀杂类型的公约。
距离矢量公约(Distance Vector Protocols):
路由器通过如期向径直联络的邻居宣布我方的路由表。每个路由器把柄收到的邻居路由信息更新我方的路由表,遴选跳数最少的旅途。
杀青浮浅,适用于袖珍汇集,但管束速率慢,容易产生路由环路。
代表公约:路由信息公约(RIP)。
链路景象公约(Link State Protocols):
每个路由器通过播送链路景象信息,获取全网的拓扑结构。然后每个路由器独随即臆想最短旅途树,更新路由表。
管束速率快,援手大型汇集,但杀青复杂,需要更多的臆想和存储资源。
代表公约:洞开最短旅途优先(OSPF)、中间系统到中间系统(IS-IS)。
搀杂公约(Hybrid Protocols):
集中距离矢量和链路景象公约的优点,提供更高效的路由遴选和更快的管束速率。
兼具距离矢量公约的易杀青性和链路景象公约的快速管束智商,适用于中大型汇集。
代表公约:增强型里面网关路由公约(EIGRP)。
路由信息公约(RIP)
路由信息公约(Routing Information Protocol,RIP)是最早被鄙俚使用的动态路由公约之一,其发祥不错追预见20世纪70年代的ARPANET。其时,RIP被盘算为一种浮浅的、低支拨的路由公约,主要用于袖珍汇集。RIP基于Bellman-Ford距离矢量算法,率先在Xerox的PARC(Palo Alto Research Center)汇集中行动Gateway Information Protocol(GIP)杀青。1988年,RIP行动IGP(Interior Gateway Protocol)被引入到BSD(Berkeley Software Distribution)Unix系统,成为互联网公约栈的一部分。
RIP的使命旨趣
RIP收受距离矢量算法,通过跳数(hop count)来讨论旅途的优劣,跳数越少,旅途越优。RIP的使命机制不错笼统为以下几点:
路由更新:每隔30秒,RIP路由器向其总共邻居发送其路由表。这些更新讯息包含指标汇集和到达该汇集的跳数。
路由表崇尚:路由器接管到邻居的更新讯息后,检查每一条路由。若是接管到的路由信息中的跳数加一后小于现存路由表中的对应条款,则更新路由表。
跳数收尾:RIP将最大跳数收尾为15,这意味着汇集中任何路由的最大距离为16跳,朝上16跳的旅途被视为不可达。
路由老化:路由器会对其路由表中的每条路由竖立一个计时器。若是在180秒内莫得收到某条路由的更新,则该路由将被符号为无效,并在240秒后从路由表中移除。
防环机制:RIP收受了多种防环机制,如水平分割、毒性逆转和触发更新,以幸免路由环路的产生。
RIP的优裂缝
优点:
杀青浮浅:RIP公约盘算浮浅,易于杀青和树立,极度相宜入门者和袖珍汇集。
资源占用少:RIP公约的消拒却换和臆想支拨较低,相宜资源有限的勾引。
裂缝:
跳数收尾:RIP的15跳收尾使其不成用于大型汇集,收尾了其应用范围。
管束速率慢:由于收受距离矢量算法,RIP的管束速率较慢,卓越是在汇集拓扑变化时。
容易产生环路:尽管有多种防环机制,但在复杂汇集中,RIP仍容易出现路由环路问题。
不援手VLSM:RIPv1不援手可变长度子网掩码(VLSM),收尾了汇集的活泼性。
RIP的版块
RIP有两个主要版块:RIPv1和RIPv2。
RIPv1:
无类路由:RIPv1是无类路由公约,不援手子网掩码信息的传播。
播送更新:RIPv1使用播送地址发送路由更新,总共路由器齐接管更新信息。
穷乏认证:RIPv1不援手任何气象的路由更新认证,存在安全隐患。
RIPv2:
有类路由:RIPv2援手可变长度子网掩码(VLSM),允许更活泼的子网辨别。
多播更新:RIPv2使用多播地址(224.0.0.9)发送路由更新,减少了汇集流量。
援手认证:RIPv2引入了路由更新认证机制(明文和MD5认证),擢升了安全性。
此外,还有一种称为RIPng(RIP next generation)的版块,专为IPv6盘算。
洞开最短旅途优先(OSPF)
洞开最短旅途优先(Open Shortest Path First,OSPF)由IETF开发,旨在处理RIP在大范畴汇集中的局限性。OSPF是一个链路景象公约,率先在1989年行动RFC 1131发布,自后在1998年行动RFC 2328发布了OSPFv2。OSPF被盘算为无类路由公约,援手VLSM和CIDR,极度相宜大型复杂汇集。
OSPF的使命旨趣苍井空电影百度搜索
OSPF通过链路景象播送(LSA)和Dijkstra算法臆想最短旅途树(SPF),其使命机制如下:
邻居发现和确立:OSPF路由器通过Hello公约发现和确立邻居干系。邻居干系确立后,路由器交换链路景象信息。
链路景象告白(LSA):每个路由器将其链路景象信息封装成LSA,并在总共这个词区域内泛洪。每个路由器齐汇集到总共路由器的LSA,构建全网拓扑图。
SPF臆想:路由器使用Dijkstra算法臆想从本人到每个指标汇集的最短旅途,生成SPF树,并更新路由表。
区域辨别:OSPF援手多区域树立,通过分层结构擢升蔓延性和认知性。区域间通过主干区域(Area 0)互联。
认证和安全:OSPF援手多种认证机制,包括明文和MD5认证,确保路由更新的安全性。
OSPF的优裂缝
优点:
快速管束:OSPF的链路景象机制和SPF算法使其管束速率快,适用于需要高可靠性的汇集。
援手大型汇集:通过区域辨别和无类路由,OSPF野蛮高效管理大范畴复杂汇集。
多旅途援手:OSPF援手等资本和不等资本多旅途负载平衡,优化汇集资源期骗。
活泼的认证机制:OSPF提供多种认证选项,增强了路由更新的安全性。
裂缝:
杀青复杂:OSPF的杀青和树立较为复杂,需要更多的汇集常识和管理提醒。
资源奢华:OSPF的链路景象更新和SPF臆想需要更多的CPU和内存资源,尤其在大型汇集中。
OSPF的版块
OSPF有多个版块,主要包括:
OSPFv1:最早的版块,已被弃用。
OSPFv2:现时鄙俚使用的版块,界说在RFC 2328中,援手IPv4。
OSPFv3:最新版块,界说在RFC 5340中,援手IPv6和多播路由。
规模网关公约(BGP)
规模网关公约(Border Gateway Protocol,BGP)是一种用于自治系统(AS)之间路由信拒却换的旅途矢量公约。BGP由IETF开发,最早在1989年行动RFC 1105发布,自后的版块BGP-4在1994年行动RFC 1654发布并被鄙俚收受。BGP是互联网的中枢公约,认真管理公共互联的AS之间的路由。
BGP的使命旨趣
BGP通过崇尚齐备的旅途信息和多种属性,遴选最好旅途,确保数据包在自治系统之间高效传输。
邻居干系确立:BGP路由器通过TCP会话与邻居(平等体)确立贯串,交换路由信息。
旅途属性:BGP使用旅途属性(如AS-PATH、NEXT-HOP、MED等)来遴选最好旅途。这些属性提供了活泼的路由遴选策略,确保旅途的可控性和优化。
旅途遴选算法:BGP的旅途遴选经过基于多个尺度,包括旅途属性、战略限制等。经常,BGP会优先遴选最短的AS旅途,并把柄其他属性进行细化遴选。
路由传播和管束:BGP通过BGP UPDATE讯息传播路由信息,包含旅途属性和前缀信息。BGP的管束速率相对较慢,因为其盘算方针是确保旅途的认知性和幸免环路。
战略限制:BGP允许汇集管理员通过路由战略限制路由遴选和传播,杀青活泼的路由策略,如旅途遴选优先级、流量工程等。
BGP的优裂缝
优点:
可蔓延性:BGP不错管理和优化公共互联网范畴的路由信息,适用于大范畴汇集。
活泼性和限制:BGP提供丰富的旅途属性和战略限制,允许汇集管理员活泼树立路由策略。
旅途信息齐备:BGP崇尚齐备的旅途信息,幸免环路,确保旅途的可靠性和可控性。
公约的鄙俚援手:BGP被鄙俚援手和杀青,成为互联网主干网的中枢公约。
裂缝:
杀青复杂:BGP的树立和管理复杂,需要潜入的汇集常识和提醒。
管束速率慢:BGP的盘算指标是旅途认知性,其管束速率相对较慢,不相宜对快速管束要求高的场景。
依赖于战略树立:BGP的性能和效果高度依赖于汇集管理员的战略树立,作假树立可能导致严重的路由问题。
BGP的版块
BGP主要有以下几个版块:
BGP-1:最早的BGP版块,界说在RFC 1105中,已被弃用。
BGP-2:BGP的第二个版块,界说在RFC 1163中,已被弃用。
BGP-3:BGP的第三个版块,界说在RFC 1267中,已被弃用。
BGP-4:现时鄙俚使用的版块,界说在RFC 1654中,援手CIDR和多公约蔓延,适合当代互联网的需求。
中间系统到中间系统(IS-IS)
中间系统到中间系统(Intermediate System to Intermediate System,IS-IS)是由ISO开发的链路景象公约,率先用于CLNS(Connectionless Network Service)汇集。IS-IS后被蔓延援手IP汇集,并在RFC 1142中尺度化。IS-IS和OSPF肖似,但在某些方面更具上风,卓越是在大型处事提供商汇集中得到了鄙俚应用。
IS-IS的使命旨趣
IS-IS通过发送链路景象PDU(LSP)传播链路景象信息,并使用SPF算法臆想最短旅途树(SPF),其使命机制如下:
邻居发现和确立:IS-IS路由器通过发送Hello PDU发现和确立邻居干系。邻居干系确立后,路由器运转交换LSP。
链路景象告白(LSP):每个路由器生成包含其链路景象信息的LSP,并在其区域内泛洪。每个路由器汇集到总共路由器的LSP,构建全网拓扑图。
SPF臆想:路由器使用SPF算法臆想从本人到每个指标汇集的最短旅途,生成SPF树,并更新路由表。
区域辨别:IS-IS援手多区域树立,通过端倪结构擢升蔓延性和认知性。每个区域内的路由信息孤立臆想,区域间通过Level 1和Level 2路由器互联。
认证和安全:IS-IS援手多种认证机制,包括明文和MD5认证,确保LSP的齐备性和真实性。
IS-IS的优裂缝
优点:
高蔓延性:IS-IS的端倪结构和区域辨别使其野蛮高效管理大范畴汇集。
快速管束:IS-IS的链路景象机制和SPF算法使其管束速率快,适用于需要高可靠性的汇集。
公约孤立性:IS-IS率先盘算为公约孤立,野蛮同期援手CLNS和IP,擢升了公约的活泼性和适合性。
多公约援手:IS-IS援手多公约蔓延,适合当代汇集需求,如IPv6和多播路由。
裂缝:
杀青复杂:IS-IS的杀青和树立较为复杂,需要更多的汇集常识和管理提醒。
资源奢华:IS-IS的链路景象更新和SPF臆想需要更多的CPU和内存资源,尤其在大型汇集中。
IS-IS的版块
IS-IS的尺度由ISO发布,并由IETF蔓延援手IP,主要版块包括:
亚洲幼女CLNS IS-IS:率先的IS-IS版块,用于CLNS汇集。
Integrated IS-IS:蔓延援手IP的版块,界说在RFC 1195中。
IS-IS for IPv6:蔓延援手IPv6的版块,界说在RFC 5308中。
增强型里面网关路由公约(EIGRP)
增强型里面网关路由公约(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol,EIGRP)是Cisco开发的专有公约,基于早期的IGRP进行增强。EIGRP集中了距离矢量和链路景象公约的优点,提供快速管束和高效的旅途遴选。EIGRP于1992年头度引入,跟着Cisco勾引的鄙俚应用,成为企业汇集中的迂回动态路由公约。
EIGRP的使命旨趣
EIGRP使用搀杂距离矢量算法,集中距离矢量和链路景象的优点,其使命机制如下:
邻居发现和确立:EIGRP路由器通过发送Hello包发现和确立邻居干系。邻居干系确立后,路由器交换路由信息。
路由信拒却换:EIGRP使用DUAL(Diffusing Update Algorithm)算法,确保路由遴选的快速管束和环路幸免。路由器通过发送更新包、阐述包、查询包和回答包进行路由信拒却换。
旅途遴选:EIGRP使用多种度量尺度(如带宽、延伸、负载和可靠性)臆想旅途资本,并遴选最好旅途。EIGRP援手不等资本负载平衡,优化汇集资源期骗。
拓扑表和路由表:EIGRP崇尚一个拓扑表,记载总共可达旅途过甚度量信息,并把柄DUAL算法遴选最好旅途,更新路由表。
认证和安全:EIGRP援手MD5认证,确保路由信息的齐备性和真实性。
EIGRP的优裂缝
优点:
快速管束:EIGRP的DUAL算法使其野蛮快速管束,适合汇集拓扑的快速变化。
多度量尺度:EIGRP使用带宽、延伸、负载和可靠性等多种度量尺度,提供更精准的旅途遴选。
不等资本负载平衡:EIGRP援手不等资本负载平衡,野蛮更灵验地期骗汇集资源。
低带宽支拨:EIGRP的高效算法和压缩更新机制缩小了带宽支拨,适用于带宽有限的环境。
活泼的公约援手:EIGRP不错同期援手IPv4和IPv6,提供活泼的公约蔓延智商。
易于管理:EIGRP的自动汇总、邻居发现和链路故障检测机制简化了汇集管理和树立。
裂缝:
专有公约:EIGRP是Cisco的专有公约,固然仍是洞开尺度,但仍主要在Cisco勾引上使用,收尾了多厂商互操作性。
杀青复杂:尽管相对OSPF和IS-IS,EIGRP的树立较为浮浅,但其复杂的旅途遴选和度量尺度臆想仍需要一定的汇集常识。
资源奢华:EIGRP的DUAL算法和多度量尺度臆想需要更多的CPU和内存资源,卓越是在大型汇集中。
EIGRP的版块
EIGRP有多个版块,主要包括:
EIGRP for IPv4:最早的版块,用于IPv4汇集,鄙俚应用于企业汇集中。
EIGRP for IPv6:蔓延援手IPv6的版块,提供与IPv4版块肖似的功能和本性。
Named EIGRP:引入EIGRP定名树立模式,简化了EIGRP树立和管理,并提供更活泼的策略限制。
动态路由公约的比拟
距离矢量公约 vs. 链路景象公约
动态路由公约不错约莫分为距离矢量公约和链路景象公约,每种类型齐有其特有的特色和应用场景。
距离矢量公约:
代表公约:RIP、EIGRP(搀杂类型)
优点:
杀青浮浅,易于树立和管理。
资源占用少,适用于袖珍汇集和资源有限的勾引。
裂缝:
管束速率慢,尤其在汇集拓扑变化时。
路由信息有限,旅途遴选不够精准。
容易产生环路,需要特殊的防环机制。
链路景象公约:
代表公约:OSPF、IS-IS
优点:
管束速率快,适用于需要高可靠性的汇集。
援手大型汇集,通过多区域辨别擢升蔓延性和管理效果。
路由信息全面,旅途遴选愈加精准和优化。
裂缝:
杀青复杂,需要更多的汇集常识和管理提醒。
资源奢华高,尤其在大范畴汇集中。
各动态路由公约的适用场景
RIP:
适用于袖珍汇集和资源受限的环境。
相宜造就环境和汇集入门者,用于并吞动态路由的基本办法。
不相宜大型汇集和对管束速率要求高的场景。
OSPF:
适用于中大型企业汇集和处事提供商汇集。
相宜需要快速管束和高可靠性的环境,如数据中心和金融机构。
杀青和树立复杂,相宜有一定汇集管理提醒的团队。
BGP:
适用于互联网处事提供商(ISP)汇集和大型企业的广域网。
相宜管理和优化公共互联的AS之间的路由。
树立和管理复杂,需要潜入的汇集常识和提醒。
IS-IS:
适用于大型处事提供商的主干网和城域网。
相宜需要高蔓延性和快速管束的环境,如金融机构和政府汇集。
援手多公约环境,适用于需要同期管理多种公约的汇集。
EIGRP:
适用于中大型企业的局域网和广域网。
相宜需要快速管束和多旅途遴选的环境,如数据中心和内容分发汇集。
固然树立相对浮浅,但仍需要一定的汇集常识。
动态路由公约的树立
为了更好地并吞动态路由公约的树立和应用,咱们将通过一些具体示例展示如安在实践汇集中树立和管理这些公约。
树立RIP
Router(config)# router ripRouter(config-router)# version 2Router(config-router)# network 192.168.1.0Router(config-router)# network 192.168.2.0Router(config-router)# no auto-summaryRouter(config-router)# passive-interface defaultRouter(config-router)# no passive-interface GigabitEthernet0/0Router(config-router)# exitRouter(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
树立OSPF
Router(config)# router ospf 1Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0Router(config-router)# network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0Router(config-router)# area 1 stubRouter(config-router)# default-information originateRouter(config-router)# passive-interface defaultRouter(config-router)# no passive-interface GigabitEthernet0/0Router(config-router)# exitRouter(config)# ip ospf authentication message-digestRouter(config-if)# ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco123
树立BGP
Router(config)# router bgp 65001Router(config-router)# neighbor 10.1.1.1 remote-as 65002Router(config-router)# neighbor 10.1.1.1 update-source Loopback0Router(config-router)# network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0Router(config-router)# network 192.168.2.0 mask 255.255.255.0Router(config-router)# redistribute connectedRouter(config-router)# exitRouter(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2
树立IS-IS
Router(config)# router isisRouter(config-router)# net 49.0001.0000.0000.0001.00Router(config-router)# is-type level-2-onlyRouter(config-router)# metric-style wideRouter(config-router)# passive-interface defaultRouter(config-router)# no passive-interface GigabitEthernet0/0Router(config-router)# exitRouter(config)# interface GigabitEthernet0/0Router(config-if)# ip router isisRouter(config-if)# isis circuit-type level-2Router(config-if)# exitRouter(config)# interface Loopback0Router(config-if)# ip router isisRouter(config-if)# exit
树立EIGRP
Router(config)# router eigrp 100Router(config-router)# network 192.168.1.0Router(config-router)# network 192.168.2.0Router(config-router)# no auto-summaryRouter(config-router)# eigrp router-id 1.1.1.1Router(config-router)# passive-interface defaultRouter(config-router)# no passive-interface GigabitEthernet0/0Router(config-router)# exitRouter(config)# interface GigabitEthernet0/0Router(config-if)# ip hello-interval eigrp 100 5Router(config-if)# ip hold-time eigrp 100 15Router(config-if)# exit苍井空电影百度搜索