距离矢量路由协议
2012-07-30 10:10
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RIP（路由信息协议）最初在 RFC 1058 中定义。主要有以下特点：
l 使用跳数作为选择路径的度量。
l 如果某网络的跳数超过 15，RIP 便无法提供到达该网络的路由。
l 默认情况下，每 30 秒通过广播或组播发送一次路由更新。
IGRP（内部网关路由协议）是由 Cisco 开发的专有协议。IGRP 的主要设计特点如下：
l 使用基于带宽、延迟、负载和可靠性的复合度量。
l 默认情况下，每 90 秒通过广播发送一次路由更新。
l IGRP 是 EIGRP 的前身，现在已不再使用。
EIGRP（增强型 IGRP）是 Cisco 专用的距离矢量路由协议。EIGRP 主要具有以下特点：
l 能够执行不等价负载均衡。
l 使用扩散更新算法 (DUAL) 计算最短路径。
l 不需要像 RIP 和 IGRP 一样进行定期更新。只有当拓扑结构发生变化时才会发送路由更新。
距离矢量的含义
距离矢量意味着用距离和方向矢量通告路由。距离使用诸如跳数这样的度量确定，而方向则是下一跳路由器或送出接口。使用距离矢量路由协议的路由器并不了解到达目的网络的整条路径。该路由器只知道：
l 应该往哪个方向或使用哪个接口转发数据包
l 自身与目的网络之间的距离
距离矢量路由协议的工作方式：
一些距离矢量路由协议需要路由器定期向各个邻居广播整个路由表。这种方法效率很低，因为这些路由更新不仅消耗带宽，而且处理起来也会消耗路由器的 CPU 资源。
距离矢量路由协议有一些共同特征：定期更新（每隔一个时间就会发送路由更新信息，即使拓扑没有发生变化。）、邻居（是指使用同一链路并配置了相同路由协议的其它路由器）、广播更新（路由更新会发送到255.255.255.255，有一些距离矢量路由协议使用组播地址而不是广播地址。）以及定期向所有邻居发送整个路由表更新
路由协议的算法：
算法的作用：用于计算最佳路径并将该信息发送给邻居。
用于路由协议的算法定义了以下过程：
l 发送和接收路由信息的机制。
l 计算最佳路径并将路由添加到路由表的机制。
l 检测并响应拓扑结构变化的机制。
路由协议特征：
可以根据以下特征来比较路由协议：
l 收敛时间 － 收敛时间是指网络拓扑结构中的路由器共享路由信息并使各台路由器掌握的网络情况达到一致所需的时间。收敛速度越快，协议的性能越好。在发生了改变的网络中，收敛速度缓慢会导致不一致的路由表无法及时得到更新，从而可能造成路由环路。
l 可扩展性 － 可扩展性表示根据一个网络所部署的路由协议，该网络能达到的规模。网络规模越大，路由协议需要具备的可扩展性越强。
l 无类（使用 VLSM）或有类 － 无类路由协议在更新中会提供子网掩码。此功能支持使用可变长子网掩码 (VLSM)，总结路由的效果也更好。有类路由协议不包含子网掩码且不支持 VLSM。
l 资源使用率 － 资源使用率包括路由协议的要求（如内存空间）、CPU 利用率和链路带宽利用率。资源要求越高，对硬件的要求越高，如此才能对路由协议工作和数据包转发过程提供有力支持。
l 实现和维护 － 实现和维护体现了对于所部署的路由协议，网络管理员实现和维护网络时必须要具备的知识级别。
网络的发现：
冷启动或通电开机：它完全不了解网络拓扑结构。，它完全不了解网络拓扑结构。它甚至不知道在其链路的另一端是否存在其它设备。如果在NVRAM中配置文件里配置了接口IP地址那么路由器会先将直连网络加到路由表中。
初次路由信息交换：配置路由协议后，路由器就会开始交换路由更新。一开始，这些更新仅包含有关其直连网络的信息。收到更新后，路由器会检查更新，从中找出新信息。任何当前路由表中没有的路由都将被添加到路由表中。此时，路由器已经获知与其直连的网络，以及与其邻居相连的网络。接着路由器开始交换下一轮的定期更新，并继续收敛。每台路由器再次检查更新并从中找出新信息。
收敛：
达到收敛的速度包含两个方面：
l 路由器在路由更新中向其邻居传播拓扑结构变化的速度。
l 使用收集到的新路由信息计算最佳路径路由的速度。
（网络在达到收敛前无法完全正常工作）
路由表维护：
RIP和IGRP是属于定期更新：
定期更新是指路由器以预定义的时间间隔向邻居发送完整的路由表。对于 RIP，无论拓扑结构是否发生变化，这些更新都将每隔 30 秒钟以广播的形式 (255.255.255.255) 发送出去。
拓扑结构发生变化的原因有多种，包括：
l 链路故障
l 增加新链路
l 路由器故障
l 链路参数改变
RIP 计时器，除更新计时器外，IOS 还针对 RIP 设置了另外三种计时器：
l 无效：如果 180 秒（默认值）后还未收到可刷新现有路由的更新，则将该路由的度量设置为 16，从而将其标记为无效路由。
l 清除：默认情况下，清除计时器设置为 240 秒，比无效计时器长 60 秒。当清除计时器超时后，该路由将从路由表中删除。
l 抑制：该计时器用于稳定路由信息，并有助于在拓扑结构根据新信息收敛的过程中防止路由环路。
l 使用跳数作为选择路径的度量。
l 如果某网络的跳数超过 15，RIP 便无法提供到达该网络的路由。
l 默认情况下，每 30 秒通过广播或组播发送一次路由更新。
IGRP（内部网关路由协议）是由 Cisco 开发的专有协议。IGRP 的主要设计特点如下：
l 使用基于带宽、延迟、负载和可靠性的复合度量。
l 默认情况下，每 90 秒通过广播发送一次路由更新。
l IGRP 是 EIGRP 的前身，现在已不再使用。
EIGRP（增强型 IGRP）是 Cisco 专用的距离矢量路由协议。EIGRP 主要具有以下特点：
l 能够执行不等价负载均衡。
l 使用扩散更新算法 (DUAL) 计算最短路径。
l 不需要像 RIP 和 IGRP 一样进行定期更新。只有当拓扑结构发生变化时才会发送路由更新。
距离矢量的含义
距离矢量意味着用距离和方向矢量通告路由。距离使用诸如跳数这样的度量确定，而方向则是下一跳路由器或送出接口。使用距离矢量路由协议的路由器并不了解到达目的网络的整条路径。该路由器只知道：
l 应该往哪个方向或使用哪个接口转发数据包
l 自身与目的网络之间的距离
距离矢量路由协议的工作方式：
一些距离矢量路由协议需要路由器定期向各个邻居广播整个路由表。这种方法效率很低，因为这些路由更新不仅消耗带宽，而且处理起来也会消耗路由器的 CPU 资源。
距离矢量路由协议有一些共同特征：定期更新（每隔一个时间就会发送路由更新信息，即使拓扑没有发生变化。）、邻居（是指使用同一链路并配置了相同路由协议的其它路由器）、广播更新（路由更新会发送到255.255.255.255，有一些距离矢量路由协议使用组播地址而不是广播地址。）以及定期向所有邻居发送整个路由表更新
路由协议的算法：
算法的作用：用于计算最佳路径并将该信息发送给邻居。
用于路由协议的算法定义了以下过程：
l 发送和接收路由信息的机制。
l 计算最佳路径并将路由添加到路由表的机制。
l 检测并响应拓扑结构变化的机制。
路由协议特征：
可以根据以下特征来比较路由协议：
l 收敛时间 － 收敛时间是指网络拓扑结构中的路由器共享路由信息并使各台路由器掌握的网络情况达到一致所需的时间。收敛速度越快，协议的性能越好。在发生了改变的网络中，收敛速度缓慢会导致不一致的路由表无法及时得到更新，从而可能造成路由环路。
l 可扩展性 － 可扩展性表示根据一个网络所部署的路由协议，该网络能达到的规模。网络规模越大，路由协议需要具备的可扩展性越强。
l 无类（使用 VLSM）或有类 － 无类路由协议在更新中会提供子网掩码。此功能支持使用可变长子网掩码 (VLSM)，总结路由的效果也更好。有类路由协议不包含子网掩码且不支持 VLSM。
l 资源使用率 － 资源使用率包括路由协议的要求（如内存空间）、CPU 利用率和链路带宽利用率。资源要求越高，对硬件的要求越高，如此才能对路由协议工作和数据包转发过程提供有力支持。
l 实现和维护 － 实现和维护体现了对于所部署的路由协议，网络管理员实现和维护网络时必须要具备的知识级别。
网络的发现：
冷启动或通电开机：它完全不了解网络拓扑结构。，它完全不了解网络拓扑结构。它甚至不知道在其链路的另一端是否存在其它设备。如果在NVRAM中配置文件里配置了接口IP地址那么路由器会先将直连网络加到路由表中。
初次路由信息交换：配置路由协议后，路由器就会开始交换路由更新。一开始，这些更新仅包含有关其直连网络的信息。收到更新后，路由器会检查更新，从中找出新信息。任何当前路由表中没有的路由都将被添加到路由表中。此时，路由器已经获知与其直连的网络，以及与其邻居相连的网络。接着路由器开始交换下一轮的定期更新，并继续收敛。每台路由器再次检查更新并从中找出新信息。
收敛：
达到收敛的速度包含两个方面：
l 路由器在路由更新中向其邻居传播拓扑结构变化的速度。
l 使用收集到的新路由信息计算最佳路径路由的速度。
（网络在达到收敛前无法完全正常工作）
路由表维护：
RIP和IGRP是属于定期更新：
定期更新是指路由器以预定义的时间间隔向邻居发送完整的路由表。对于 RIP，无论拓扑结构是否发生变化，这些更新都将每隔 30 秒钟以广播的形式 (255.255.255.255) 发送出去。
拓扑结构发生变化的原因有多种，包括：
l 链路故障
l 增加新链路
l 路由器故障
l 链路参数改变
RIP 计时器，除更新计时器外，IOS 还针对 RIP 设置了另外三种计时器：
l 无效：如果 180 秒（默认值）后还未收到可刷新现有路由的更新，则将该路由的度量设置为 16，从而将其标记为无效路由。
l 清除：默认情况下，清除计时器设置为 240 秒，比无效计时器长 60 秒。当清除计时器超时后，该路由将从路由表中删除。
l 抑制：该计时器用于稳定路由信息，并有助于在拓扑结构根据新信息收敛的过程中防止路由环路。
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