第9章 路由原理及协议

1、第9章 路由原理及协议2第9章 路由原理及协议9.1 路由原理 9.2 基本的路由算法9.3 内部网关路由协议RIP9.4 内部网关路由协议OSPF9.5 内部网关路由协议EIGRP9.6 外部网关路由协议BGP3主要内容了解路由器的结构与功能；掌握路由选择协议的定义、分类。掌握距离矢量(D-V)和链路状态(L-S)两种常见的路由算法掌握内部网关路由协议RIP、OSPF以及外部网关协议BGP4路由原理5路由器的功能网络分段，实现子网的划分提供不同类型网络的互联隔离广播风暴实现子网之间的信息传输提供安全访问的机制支持网络层的特殊服务6路由器在网际互连中的作用当主机 A 要向另一个主机 B 发送数

2、据报时，先要检查目的主机 B 是否与源主机 A 连接在同一个网络上。如果是，就将数据报直接交付给目的主机 B 而不需要通过路由器。如果目的主机与源主机 A 不是连接在同一个网络上，则应将数据报发送给本网络上的某个路由器，由该路由器按照转发表指出的路由将数据报转发给下一个路由器。这就叫作间接交付。7直接交付和间接交付间接交付间接交付间接交付BC直接交付直接交付直接交付不需要使用路由器但间接交付就必须使用路由器A8路由器组成路由器实际上就是一种通信专用的计算机，具有和计算机类似的结构。处理器CPU：微处理器或RISC微处理器存储器：ROM、NVRAM、FLASH RAM、RAM接口：控制台接口局域

3、网接口：以太网、令牌环网、光纤网广域网接口：ATM、X25、DDN、FRN、ISDN逻辑接口：LOOP BACK，NULL，CHANNEL9路由器的主要内部组件CPU：中央处理单元，和计算机一样，它是路由器的控制和运算部件。RAMDRAM：内存，用于存储临时的运算结果。如路由表、ARP表、快速交换缓存、缓冲数据包、数据队列、当前配置文件。众所周知，RAM中的数据在路由器断电后是会丢失的。flash Memory：可擦除、可编程的 ROM，用于存放路由器的IOS，Flash的可擦除特性允许更新、升级IOS而不用更换路由器内部的芯片。路由器断电后，flash的内容不会丢失。Flash容量较大时，就

4、可以存放多个IOS版本。10NVRAM：非易失性RAM，用于存放路由器的配置文件，路由器断电后，NVRAM中的内容仍然保持。ROM：只读存储器，存储了路由器的开机诊断程序、引导程序和特殊版本的IOS软件（用于诊断等有限用途），ROM中软件升级需要更换芯片。接口（Interface）：用于网络连接，路由器就是通过这些接口和不同的网络进行连接的。路由器的主要内部组件11路由器加电启动过程系统硬件加电自检。运行ROM中的硬件检测程序, 检测各组件能否正常工作。完成硬件检测后, 开始软件初始化工作。软件初始化过程。运行ROM中的BootStrap 程序, 进行初步引导工作。寻找并载入IOS系统文件。I

5、OS 系统文件可以存放在多处, 至于到底采用哪一个IOS, 是通过命令设置指定的。IOS装载完毕,系统在NVRAM 中搜索保存的Startup-Config文件, 进行系统的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件, 则将该文件调入RAM中并逐条执行。否则,系统进入Setup 模式, 进行路由器初始配置。12路由器配置的三种模式2-1普通用户模式：开机直接进入普通用户模式，在该模式下我们只能查询路由器的一些基础信息，如版本号（show version） 普通用户模式的提示符：路由器名特权用户模式：在普通用户模式下输入enable命令即可进入特权用户模式，在该模式下我们可以查看

6、路由器的配置信息和调试信息，保存或删除配置文件等等 特权用户模式的提示符：路由器名#13路由器配置的三种模式2-2全局配置模式：在特权用户模式下输入configure terminal命令即可进入全局配置模式，在该模式下主要完成全局参数的配置，如设置路由器名、修改特权用户密码、配置静态路由、进入一些专项配置状态（如：端口配置、动态路由配置）等，具体配置命令在实验中有详细介绍。 全局配置模式的提示符：路由器名（config)#不管在任何模式，按esc键可返回上一级模式，按Ctrl+z可返回特权用户模式14典型的路由器的结构路由选择路由选择处理机路由选择协议路由表3输入端口3交换结构输入端口输出端

7、口分组转发转发表分组处理输出端口11133122223网络层2数据链路层1物理层15分组处理路由器收到分组后，根据分组中包含的目的地址，在转发表中选择适当的输出端口，转发分组。若路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必定减少到零，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。16路由选择的实现分组投递时，路由过程分两个阶段：如何到达目标主机的网络。分组到了目标网络后，由终端路由器将分组送到目标主机。一般来说，第一个阶段才是路由的实质阶段，它关系到分组穿越网间网的路径。所以，在网络上路由是以目标IP地

8、址中的网络号为依据的。这样可以只关心目标网络的信息，而不用关心目标主机的信息，从而简化路由表，提高路由效率。 17路由表路由器为执行数据转发路径选择所需要的信息被包含在路由器的一个表项中称为“路由表”，需要定时刷新。在路由表中，并非为每一个具体目的主机的IP地址指明路径，而是为目的主机所在的网络指明路径，这样路由表的大小才落在可操作的范围内，因此查找路由表的依据是目的主机的网络地址。路由器对每一个接收到的分组，取出它的目的IP地址，然后根据目的IP地址中的网络地址查找路由表，确定下一步的传输路径，并从相应的路由器端口将分组送出，传送的路径轨迹是由所经过的路由器一步一步确定的。18路由表的构成目

9、的网络地址（Dest）掩码（Mask）下一跳地址（Gw）发送的物理端口（interface）路由信息的来源（Owner）路由优先级（pri）度量值（metric）19路径度量值metricmetric：表征路径优劣的数值metric越小，说明路径越好metric的计算可以基于路径的一个特征，也可以基于路径的多个特征跳数（hop count）：IP数据报到达目的地必须经过的路由器个数带宽（bandwidth）：链路的数据能力延迟（delay）：将数据从源送到目的地所需的时间负载（load）：网络中（如路由器中或链路中）信息流的活动数量可靠性（reliability）：数据传输过程中的差错率开销（

10、cost）：一个变化的数值，通常可以根据带宽、建设费用、维护费用、使用费用等因素由网络管理员指定20路由表构成举例Dest Mask Gw Interface Owner pri metric172.16.8.0 255.255.255.0 1.1.1.1 fei_0/1.1 static 1 0172.16.8.0- 目的逻辑网络地址或子网地址255.255.255.0 - 目的逻辑网络地址或子网地址的网络掩码1.1.1.1 - 下一跳逻辑地址 - 学习到这条路由的接口和数据的转发接口static - 路由器学习到这条路由的方式1- 路由优先级0- Metric 值 21 网 1 网 4 网

11、 3 网 2目的主机所在的网络下一跳路由器的地址直接交付，接口 1直接交付，接口 0路由器 R2 的路由表链路 4链路 3链路 2链路 1R2R3R101R2R3R1在路由表中，对每一条路由，最主要的是（目的网络地址，下一跳地址） 22路由的分类2-1静态路由（Static Route）由管理员手动输入到路由表中的路由不会占用网络带宽不会随着网络的拓扑变化而变化，缺少灵活性一般只在小型网络上使用动态路由由路由器通过动态学习得到的路由占用网络带宽和资源会随着网络的拓扑变化而变化，非常灵活23路由的分类2-2默认路由默认路由是静态路由的一个特例，也需要人工配置。互联网上有太多的网络和子网，受路由表

12、大小的限制，路由器不可能也没有必要为互联网上所有的网络和子网都指明路径。凡是在路由表中无法查到的目标网络，在路由表中明确指定一个出口，这种路由方法称之为默认路由。在路由表中该项网络号为。使用默认路由器有助于保持选路表较小，特别是对于那些只能访问到一个路由器的主机。24路由选择协议路由协议是运行在路由器上的软件进程，与其他路由器上相同路由协议之间交换路由信息，学习非直连网络的路由信息，加入路由表。并且在网络拓扑结构变化时自动调整，维护正确的路由信息。RIPOSPFRIPOSPF25区分两个概念可路由协议(Routed Protocol)也称为被路由协议：利用网络层完成通信的协议，允许数据报从一个

13、主机依靠某一种特定的寻址方案转发到另一个主机。如：IP、IPX、AppleTalk。路由协议(Routing Protocol)也称为路由选择协议：本质是创建和维护路由表，实现路由功能。如：RIP、IGRP、EIGP、OSPF、BGP等。26动态路由协议的分类按算法分为：距离矢量、链路状态、混合算法按是否发送子网掩码分：有类、无类按适应的网络规模分为：IGP、EGP27有类路由协议和无类路由协议有类路由协议和无类路由协议的本质区别就是在发送路由更新时是否发送子网掩码。所以有类无类协议的不同就在于是否支持VLSM。有类的不发送mask，不支持VLSM，无类的反之。默认情况下无类协议和有类协议一样

14、，在边界路由器上自动进行汇总（OSPF不在边界自动汇总）。有类路由协议，自动汇总不可关闭。所以不支持不连续子网；而无类协议可以关闭这个自动汇总功能，改用手工方式进行汇总，所以支持不连续子网。28自治系统(Autonomous Systems)自治系统是在统一管理模式下的一个内部网络的集合体.IGP(内部网关协议)在AS内部进行工作.EGP(外部网关协议)是在AS之间运行的协议29自治系统和内部网关协议、外部网关协议(举例)R1H1H2内部网关协议IGP（例如，RIP）自治系统 A自治系统 B自治系统 CIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP内

15、部网关协议IGP（例如，OSPF）外部网关协议EGP（例如，BGP-4）IGPR3R230反映路由协议性能的参数收敛时间(Conergence time)从网络拓扑发生变化到网络中所有路由器都知道这个变化的时间就叫收敛时间管理距离管理距离主要用于表示不同路由协议之间的可信度。 可信度的范围是：0 到255 之间,它表示一条路由选择信息源的可信性值.该值越小,可信度越高.0 为最信任,255 为最不信任即没有从这条线路将没有任何流量通过.31管理距离（AD）如果一个路由器从多个路由选择协议中都能收到到达相同目的地的路由，那么路由器必须要对此作出抉择，于是就衍生出AD这个概念。AD的作用是给每一个

16、路由协议（包括静态路由协议）分配一个优先级值，优先级高的就作为最可信任的路由协议，把从它学来的路径放入到路由表中。分配的号码越小，优先级越高。每个不同的厂家可能定义的数值是不同的。32一些常用路由协议默认的AD值直接相连:0静态路由:1EIGRP:90IGRP:100OSPF:110RIP:12033R2R1网 1网 3网 2正常情况1 1 1 2 R1R1 说：“我到网 1 的距离是 1，是直接交付。”“1”表示“从本路由器到网 1”“1”表示“距离是 1”“”表示“直接交付”坏消息传得慢现象 34R2R1网 1网 3网 2正常情况1 1 1 2 R1R2 说：“我到网 1 的距离是 2，是

17、经过 R1。”“1”表示“从本路由器到网 1”“2”表示“距离是 2”“R1”表示经过 R1坏消息传得慢现象35R2R1网 1网 3网 2R2R1网 1网 3网 2网 1出了故障正常情况1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 说：“我到网 1 的距离是 16 （表示无法到达）， 是直接交付。”R2 在收到 R1 的更新报文之前，还发送原来的报文，因为这时 R2 并不知道 R1 出了故障。36R2R1网 1网 3网 2R2R1网 1网 3网 2网 1出了故障正常情况1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 收到 R2 的更新报文后，误认为可经过 R2 到达网1，于是更新自己的路由表

18、，说：“我到网 1 的距离是 3，下一跳经过 R2”。然后将此更新信息发送给 R2。1 3 R237R2R1网 1网 3网 2R2R1网 1网 3网 2网 1出了故障正常情况1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R2 以后又更新自己的路由表为“1, 4, R1”，表明 “我到网 1 距离是 4，下一跳经过 R1”。 1 3 R21 4 R138R2R1网 1网 3网 2R2R1网 1网 3网 2网 1出了故障正常情况1 1 1 16 1 3 R21 5 R21 16 R21 2 R11 2 R11 4 R11 16 R1这样不断更新下去，直到 R1 和 R2 到网 1 的距离都增大到 16

19、 时，R1 和 R2 才知道网1是不可达的。 这就是好消息传播得快，而坏消息传播得慢。网络出故障的传播时间往往需要较长的时间(例如数分钟)。这是 RIP 的一个主要缺点。 39克服收敛速度慢的方法2-1限制路径最大距离：当超过最大距离时即认为网络不可达。触发更新：若网络中没有变化，则按通常的30秒间隔发送更新信息；若有变化，则路由器立即发送新的路由表。水平分割：如果路由器从某个接口已收到了路由更新信息，则这个同样的更新信息一定不能再通过这个接口回送过去。40克服收敛速度慢的方法2-2毒性逆转：是水平分割的一种变型。（这里的“毒性”表示度量为16，说明网络出现故障）即已经从某个接口来的路由表项，

20、在通过同样的接口回送过去时，将其度量置为16。抑制计时器：规定在得知目的网络不可达后的一定时间内，路由器不接收任何关于此网络可到达的信息。41内部网关路由协议RIP42路由信息协议 (Routing Information Protocol)路由信息协议 RIP 是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使用的协议。RIP 是一种分布式的基于距离矢量的路由选择协议。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。 43“距离”的定义RIP协议中的“距离”也称为“跳数” (hop count)，因为每经过一个路由器，跳数就加 1。 从一个路由器到直接连接的网络的距离

21、定义为1。从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。44RIP“距离矢量”算法的特点RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。“距离”的最大值为16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适用于小型网络。RIP 不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。 45RIP 协议的三个要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，即自己的路由表。 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔

22、30 秒。当网络拓扑发生变化时，路由器也及时向相邻路由器通告网络拓扑变化后的路由信息。 46路由表的建立路由器在刚刚开始工作时，只知道到直接连接的网络的距离（此距离定义为1）。以后，每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。RIP 协议的收敛(convergence)过程较快，即在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。 47路由器之间交换信息RIP协议让互联网中的所有路由器都和自己的相邻路由器不断交换路由信息，并不断更新其路由表，使得从每一个路由器到每一个目的

23、网络的路由都是最短的（即跳数最少）。虽然所有的路由器最终都拥有了整个自治系统的全局路由信息，但由于每一个路由器的位置不同，它们的路由表也是不同的。481 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 一开始，各路由表只有到相邻路由器的信息网 3网 2网 4网 6网 5网 1“4”表示“从本路由器到网 4”“1”表示“距离是 1”“”表示“直接交付”491 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网

24、4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 说：“我到网 1 的距离是 1。”因此 B 现在也可以到网 1，距离是 2，经过 A。”1 1 2 1 3 1 4 1 6 1 501 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 说：“我到网 2 的距离是 1。”因此 B 现在也可以到

25、网 2，距离是 2，经过 A。”511 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 说：“我到网 3 的距离是 1。”但 B 没有必要绕道经过路由器 A再到达网 3，因此这一项目不变。521 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表

26、网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 说：“我到网 4 的距离是 1。”但 B 没有必要绕道经过路由器 C再到达网 4，因此这一项目不变。531 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 说：“我到网 6 的距离是 1。”因此 B 现在也可以到网 6，距离

27、是 2，经过 C。”54最终所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 2 1 3 1 4 2 B5 2 E6 3 B1 1 2 2 A3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 E2 2 D3 3 C4 2 C5 1 6 1 1 3 B2 3 B3 2 B4 1 5 2 F6 1 网 2网 6网 5网 1网 3网 41 2 A2 1 3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 A2 2 A3 1 4 1 5 3 C6 2 C55RIP 协议的报文格式 RIP 协议的位置在应用层，但转发 IP 数据报的过程是在网络层完成的。RIP 协议使用传输层的用户数据报 UDP进行传送（使用 UD

28、P 的端口 520）。RIP协议有两个版本：RIPv1仅使用有类路由，即没有子网的概念；RIPv2 提供网络掩码信息，称为无类路由。RIPv2具有简单鉴别功能，支持组播。56 4 字节RIP 报文RIPv1 协议的报文格式 路由信息（20 字节/路由）可重复出现最多 25 个IP 数据报必须为0网络地址地址族标识符距离 (1-16) IP 首部UDP 首部首部路由部分必须为0版本命令 4 字节必须为0必须为0UDP 用户数据报57 4 字节RIP 报文RIPv2 协议的报文格式 路由信息（20 字节/路由）可重复出现最多 25 个IP 数据报路由标记网络地址地址族标识符距离 (1-16) IP

29、 首部UDP 首部首部路由部分路由域版本命令 4 字节子网掩码下一跳路由器地址UDP 用户数据报58RIPv2 报文的说明RIP2 报文由首部和路由部分组成，其中的路由部分由若干个路由信息组成。每个路由信息需要用 20 个字节。地址族标识符（又称为地址类别）字段用来标志所使用的地址协议。路由标记填入自治系统的号码，这是考虑使RIP 有可能收到本自治系统以外的路由选择信息。再后面指出某个网络地址、该网络的子网掩码、下一跳路由器地址以及到此网络的距离。 59RIPv1和RIPv2的区别RIPv1RIPv2在路由更新的过程中不携带子网信息在路由更新的过程中携带子网信息不提供认证提供明文和MD5认证不

30、支持VLSM和CIDR支持VLSM和CIDR采用广播更新采用组播（224.0.0.9）更新有类别（Classful）路由协议无类别（Classless）路由协议60RIP 协议的优缺点RIP 存在的一个问题是当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。 RIP 协议最大的优点就是实现简单，开销较小。RIP 限制了网络的规模，它能使用的最大距离为 15（16 表示不可达）。路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表，因而随着网络规模的扩大，开销也就增加。 61内部网关路由协议OSPF62开放最短路径优先 (Open Shortest Path First)“开放”表明

31、 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。“最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法SPF 。OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。OSPF是分布式的链路状态协议。63OSPF的三个要点每个路由器向本自治系统中路由器发送信息，这里使用的方法是扩散法。发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量” (metric)。 只有当链路状态发生变化时，路由器才用扩散法向所有相邻路由器发送此信息。 64链路状态数据库 (li

32、nk-state database)由于各路由器之间频繁地交换链路状态信息，因此所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库。这个数据库实际上就是全网的拓扑结构图，它在全网范围内是一致的（这称为链路状态数据库的同步）。OSPF 的链路状态数据库能较快地进行更新，使各个路由器能及时更新其路由表。OSPF 的更新过程收敛得快是其重要优点。65OSPF 的区域(area)为了使 OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫作区域。每一个区域都有一个 32 bit 的区域标识符（用点分十进制表示）。区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过 200 个。 6

33、6OSPF 划分为两种不同的区域区域 区域 主干区域 至其他自治系统R9R7R6R5R4R3R2R1网 8网 6网 3网 2网 1网 7区域 网 4网 5R867划分区域划分区域的好处就是将利用扩散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的自治系统，这就减少了整个网络上的通信量。在一个区域内部的路由器只知道本区域的完整网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑情况。OSPF 使用层次结构的区域划分。在上层的区域叫作主干区域(backbone area)。主干区域的标识符规定为。主干区域的作用是用来连通其他在下层的区域。68主干路由器自治系统 AS区域 区域 主干区域 至其他自治系统R9R7

34、R6R5R4R3R2R1网 8网 6网 3网 2网 1网 7区域 网 4网 5R869区域边界路由器自治系统 AS区域 区域 主干区域 至其他自治系统R9R7R6R5R4R3R2R1网 8网 6网 3网 2网 1网 7区域 网 4网 5R870OSPF 直接用 IP 数据报传送OSPF 不同于其它路由协议，它不用 UDP 而是直接用 IP 数据报传送，可见 OSPF 的位置在网络层。OSPF 构成的数据报很短。这样做可减少路由信息的通信量。数据报很短的另一好处是可以不必将长的数据报分片传送。分片传送的数据报只要丢失一个，就无法组装成原来的数据报，而整个数据报就必须重传。 71OSPF 的其他特

35、点2-1OSPF 对不同的链路可根据 IP 分组的不同服务类型 TOS 而设置成不同的代价。因此，OSPF 对于不同类型的业务可计算出不同的路由。如果到同一个目的网络有多条相同代价的路径，那么可以将通信量分配给这几条路径。这叫作多路径间的负载平衡。所有在 OSPF 路由器之间交换的分组都具有鉴别的功能。支持可变长度的子网划分和无分类编址 CIDR。每一个链路状态都带上一个 32 bit 的序号，序号越大状态就越新。72OSPF 的其他特点2-2OSPF 还规定每隔一段时间，如 30 分钟，要刷新一次数据库中的链路状态。 由于一个路由器的链路状态只涉及到与相邻路由器的连通状态，因而与整个互联网的

36、规模并无直接关系。因此当互联网规模很大时，OSPF 协议要比距离向量协议 RIP 好得多。 OSPF 没有“坏消息传播得慢”的问题，据统计，其响应网络变化的时间小于 100 ms。 73OSPF 的五种分组类型类型1，问候(Hello)分组。类型2，数据库描述(Database Description)分组。类型3，链路状态请求(Link State Request)分组。类型4，链路状态更新(Link State Update)分组，用扩 散法对全网更新链路状态。类型5，链路状态确认(Link State Acknowledgment) 分组。 74OSPF的基本操作问候问候数据库描述数据库

37、描述数据库描述数据库描述链路状态请求链路状态更新链路状态确认确定可达性达到数据库的同步新情况下的同步75OSPF 分组IP 数据报IP数据报首部OSPF 分组OSPF 分组首部类型 1 至类型 5 的 OSPF 分组24 字节081631版 本路 由 器 标 识 符类 型分 组 长 度检 验 和鉴 别比特鉴 别区 域 标 识 符鉴 别 类 型76OSPF 使用可靠的扩散法t更新报文ACK报文RRRRt1t2t3t477OSPF 支持三种网络的连接(1) 两个路由器之间的点对点连接(2) 具有广播功能的局域网(3) 无广播功能的广域网78内部网关路由协议EIGRP79EIGRP协议EIGRP称为

38、加强型内部网关路由协议。 它是Cisco公司的私有协议，Cisco公司是该协议的发明者和唯一具备该协议解释和修改权的厂商。 EIGRP结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议，采用弥散修正算法（DUAL）来实现快速收敛，路由的发送采用增量发送的方法以减少带宽的占用。支持Appletalk、IP、Novell和NetWare等多种网络层协议。 80EIGRP协议的特点 路由度量：默认基于带宽限制和累积延迟，也可以基于负载、可靠性和MTU 。EIGRP通告路由信息时携带子网掩码，支持VLSM、无类别域间路由。没有路由环路，收敛速度快。较少的带宽占用。精确的路由计算和多路由的支持同一目的但优先级不同的

39、路由可实现负载分担路由器之间可以配置MD5认证采用不定期更新，只在路由器改变度量标准或网络拓扑结构发生变化时发送部分路由更新。81运行EIGRP的路由器维护3张表邻居表：保存已经建立的邻居关系拓扑表：包含路由器学习到的到达目的网络的所有路由条目。路由表：存储最佳路由。82EIGRP协议运行时使用5种数据包Hello：用于发现邻居和维护邻居关系更新（update）：路由器用来发送其认为已经收敛的路由。查询（query）：路由器向邻居查询到达某目的地路由时使用的数据包。答复（reply）：用来应答查询数据包。确认（ACK）：用来确认更新、查询、答复数据包的数据。83EIGRP协议的运行过程发现邻居并建立邻居关系 建立拓扑结构数据库 计算路由表helloACK这是我完整的路由信息(update)ACKR1R2这是我完整的路由信息(update)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(6)拓扑表拓扑表路由表路由表84EIGRP协议的路由更新过程最开始的时候发送完全路由更新（除了那些因为分割范围而丢弃的路由）。一旦所有路由交换完毕，更新即停止。当出现路由变化时，发送部分更新。当邻接路由器失效后恢复，或者建立新的邻接关系时，再次发送完全更新。85E