路由協(xié)議的分類(lèi)和作用詳解

路由器提供了異構網(wǎng)互聯(lián)的機制，實(shí)現將一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的數據包發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。而路由就是指導IP數據包發(fā)送的路徑信息。路由協(xié)議就是在路由指導IP數據包發(fā)送過(guò)程中事先約定好的規定和標準。

　　原理

　　路由協(xié)議通過(guò)在路由器之間共享路由信息來(lái)支持可路由協(xié)議。路由信息在相鄰路由器之間傳遞，確保所有路由器知道到其它路由器的路徑?？傊?，路由協(xié)議創(chuàng )建了路由表，描述了網(wǎng)絡(luò )拓撲結構；路由協(xié)議與路由器協(xié)同工作，執行路由選擇和數據包轉發(fā)功能。

　　常見(jiàn)路由協(xié)議的分類(lèi)

　　網(wǎng)關(guān)-網(wǎng)關(guān)協(xié)議(GGP)

　　核心網(wǎng)關(guān)為了正確和高效地路由報文需要知道Internet其他部分發(fā)生的情況，包括路由信息和子網(wǎng)特性。

　　當一個(gè)網(wǎng)關(guān)處理重負載而使速度特別慢，并且這個(gè)網(wǎng)關(guān)是訪(fǎng)問(wèn)子網(wǎng)的惟一途徑時(shí)，通常使用這種類(lèi)型的信息，網(wǎng)絡(luò )中的其他網(wǎng)關(guān)能剪裁交通流量以減輕網(wǎng)關(guān)的負載。

　　GGP主要用于交換路由信息，不要混淆路由信息(包括地址、拓撲和路由延遲細節)和作出路由決定的算法。路由算法在網(wǎng)關(guān)內通 常是固定的且不被GGP改變。核心網(wǎng)關(guān)之間通過(guò)發(fā)送GGP信息，并等待應答來(lái)通信，之后如果收到含特定信息的應答就更新路由表。

　　注意GGP的最新改進(jìn)SPREAD已經(jīng)用于Internet，但它還不如GGP普及。GGP被稱(chēng)為向量-距離協(xié)議。要想有效工作，網(wǎng)關(guān)必須含有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )上有關(guān)所有網(wǎng)關(guān)的完整信息。否則，計算到一個(gè)目的地的有效路由將是不可能的。因為這個(gè)原因，所有的核心網(wǎng)關(guān)維護一張Internet上所有核心網(wǎng)關(guān)的列表。這是一個(gè)相當小的表，網(wǎng)關(guān)能容易地對其進(jìn)行處理。

　　外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)

　　外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議用于在非核心的相鄰網(wǎng)關(guān)之間傳輸信息。非核心網(wǎng)關(guān)包含互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )上所有與其直接相鄰的網(wǎng)關(guān)的路由信息及其所連機器信息，但是它們不包含Internet上其他網(wǎng)關(guān)的信息。對絕大多數EGP而言，只限制維護其服務(wù)的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)信息。這樣可以防止過(guò)多的路由信息在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)之間傳輸。EGP強制在非核心網(wǎng)關(guān)之間交流路由信息。

　　由于核心網(wǎng)關(guān)使用GGP，非核心網(wǎng)關(guān)使用EGP，而二者都應用在Internet上，所以必須有某些方法使二者彼此之間能夠通信。Internet使任何自治(非核心)網(wǎng)關(guān)給其他系統發(fā)送“可達”信息，這些信息至少要送到一個(gè)核心網(wǎng)關(guān)。如果有一個(gè)更大的自治網(wǎng)絡(luò )，常常認為有一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)處理這些可達信息。
和GGP一樣，EGP使用一個(gè)查詢(xún)過(guò)程來(lái)讓網(wǎng)關(guān)清楚它的相鄰網(wǎng)關(guān)并不斷地與其相鄰者交換路由和狀態(tài)信息。EGP是狀態(tài)驅動(dòng)的協(xié)議，意思是說(shuō)它依賴(lài)于一個(gè)反映網(wǎng)關(guān)情況的狀態(tài)表和一組當狀態(tài)表項變化時(shí)必須執行的一組操作。

　　內部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)

　　有幾種內部網(wǎng)關(guān)協(xié)議可用，最流行的是RIP和HELLO，另一個(gè)協(xié)議稱(chēng)為開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議(OSPF)，這些協(xié)議沒(méi)有一個(gè)是占主導地位的，但是RIP可能是最常見(jiàn)的IGP協(xié)議。選擇特定的IGP以網(wǎng)絡(luò )體系結構為基礎。

　　RIP和HELLO協(xié)議都是計算到目的地的距離，它們的消息包括機器標識和到機器的距離。一般來(lái)講，由于它們的路由表包含很多項，因此消息比較長(cháng)。RIP和HELLO一直維護相鄰網(wǎng)關(guān)之間的連接性以確保機器是活躍的。
路由信息協(xié)議使用廣播技術(shù)。意思是說(shuō)網(wǎng)關(guān)每隔一定時(shí)間要把路由表廣播給其他網(wǎng)關(guān)。這也是RIP的一個(gè)問(wèn)題，因為這會(huì )增加網(wǎng)絡(luò )流量，降低網(wǎng)絡(luò )性能。

　　HELLO協(xié)議與RIP的不同之處在于HELLO使用時(shí)間而不是距離作為路由因素。這要求網(wǎng)關(guān)對每條路由有合理的準確時(shí)間信息。由于這個(gè)原因，所以HELLO協(xié)議依賴(lài)于時(shí)鐘同步消息。

　　開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議是由Internet工程任務(wù)組開(kāi)發(fā)的協(xié)議，希望它能成為居于主導地位的IGP。用“最短路徑”來(lái)描述協(xié)議的路由過(guò)程不準確。更好一些的名字是“最優(yōu)路徑”， 這其中要考慮許多因素來(lái)決定到達目的地的最佳路由。

　　路由協(xié)議的作用

　　路由協(xié)議主要運行于路由器上，路由協(xié)議是用來(lái)確定到達路徑的，它包括RIP,IGRP,EIGRP,OSPF。起到一個(gè)地圖導航，負責找路的作用。它工作在網(wǎng)絡(luò )層。 　
　
　　路由選擇協(xié)議主要是運行在路由器上的協(xié)議，主要用來(lái)進(jìn)行路徑選擇。 　
　
　　路由協(xié)議作為T(mén)CP/IP協(xié)議族中重要成員之一，其選路過(guò)程實(shí)現的好壞會(huì )影響整個(gè)Internet網(wǎng)絡(luò )的效率。按應用范圍的不同，路由協(xié)議可分為兩類(lèi)：在一個(gè)AS（Autonomous System，自治系統，指一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò )，就是把整個(gè)Internet劃分為許多較小的網(wǎng)絡(luò )單位，這些小的網(wǎng)絡(luò )有權自主地決定在本系統中應采用何種路由選擇協(xié)議）內的路由協(xié)議稱(chēng)為內部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（interior gateway protocol），AS之間的路由協(xié)議稱(chēng)為外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（exterior gateway protocol）。這里網(wǎng)關(guān)是路由器的舊稱(chēng)?，F在正在使用的內部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議有以下幾種：RIP-1，RIP-2，IGRP，EIGRP，IS-IS和OSPF。其中前4種路由協(xié)議采用的是距離向量算法，IS-IS和OSPF采用的是鏈路狀態(tài)算法。對于小型網(wǎng)絡(luò )，采用基于距離向量算法的路由協(xié)議易于配置和管理，且應用較為廣泛，但在面對大型網(wǎng)絡(luò )時(shí)，不但其固有的環(huán)路問(wèn)題變得更難解決，所占用的帶寬也迅速增長(cháng)，以至于網(wǎng)絡(luò )無(wú)法承受。因此對于大型網(wǎng)絡(luò )，采用鏈路狀態(tài)算法的IS-IS和OSPF較為有效，并且得到了廣泛的應用。IS-IS與OSPF在質(zhì)量和性能上的差別并不大，但OSPF更適用于IP，較IS-IS更具有活力。IETF始終在致力于OSPF的改進(jìn)工作，其修改節奏要比IS-IS快得多。這使得OSPF正在成為應用廣泛的一種路由協(xié)議?，F在，不論是傳統的路由器設計，還是即將成為標準的MPLS（多協(xié)議標記交換），均將OSPF視為必不可少的路由協(xié)議。 　　

　　外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議最初采用的是EGP。EGP是為一個(gè)簡(jiǎn)單的樹(shù)形拓撲結構設計的，隨著(zhù)越來(lái)越多的用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò )加入Internet，給EGP帶來(lái)了很多的局限性。為了擺脫EGP的局限性，IETF邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議工作組制定了標準的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議--BGP。