路由器备份选择协议
路由选择协议
路由选择协议
路由选择协议：
1. 什么是路由选择协议：
指的是一系列用于控制网络中流量转发的网络路由算法，协议一般是分组转发算法。
它以一种自动化、可靠的方式，选择和整合复杂的网络路由信息，它们可以传递给路由处理器以实现数据传输，其中数据传输的路径是按照最优的的标准确定的。
2. 路由选择协议的类型：
（1）静态路由选择协议：是指路由选择规则是通过路由器配置文件事先确定，而无需根据网络环境而随时调整。
（2）动态路由选择协议：是指路由器能够自动感知网络中线路发生变化，自行重新为数据包的流量找到最佳的转发路径，从而达到高效的数据传输。
目前常用的动态路由协议有RIP协议、OSPF协议、BGP协议等。
3. 路由选择协议的优缺点：
优点：
（1）减少运营商的管理和维护成本；
（2）减少网络中的冲突和延迟；
（3）降低网络上的干扰，提高网络性能；
（4）实现带宽有效利用，增加网络稳定性；
（5）实现节点自动感知环境，保证数据流路由的最优性。
缺点：
（1）由于网络节点状态改变和信息更新发生较多频繁，所以维护和计
算成本会比较大；
（2）同时，会出现一些在网络的应用行为上未经用户允许，发生了变化，造成用户的不快。
4. 路由选择协议的应用：
（1）用于多址流量的分发和可靠的路由切换，从而实现多层次的网络
结构；
（2）用于网络拓扑地址空间、路由表，实现转发表及路由器地址不变；（3）用于共享网络资源，控制出口网关转发流量，更有效的使用网络；（4）可以用于实现自动化网络路由选择，以降低运维成本；
（5）可以根据现有网络环境，调整路由策略，提高带宽利用率等。
路由器选择协议位于 层
路由器选择协议位于层路由器选择协议位于层甲方（公司）：（以下简称甲方）地址：法定代表人：电话：传真：电子邮箱：乙方（公司）：（以下简称乙方）地址：法定代表人：电话：传真：电子邮箱：鉴于甲方和乙方需要进行路由器选择合作，为明确双方的权利和义务，特拟定本协议。
一、协议目的本协议旨在明确双方在路由器选择合作中的权利和义务，规范双方的行为，保障合作的顺利进行。
二、协议生效本协议自双方签字盖章之日起生效，自愿遵守本协议所有条款。
三、各方身份甲方是路由器选择服务提供商，拥有路由器选择相关技术和经验，并负责为乙方提供路由器选择服务。
乙方是路由器使用单位，需要根据自身需求选择合适的路由器，以提高网络运行效率。
四、各方权利和义务4.1 甲方的权利和义务（1）为乙方提供路由器选择服务，满足乙方的需求。
（2）提供路由器选择方案和技术支持，确保方案的可行性和可操作性。
（3）根据乙方的需求和实际情况，及时调整路由器选择方案，确保乙方的网络运行效率。
（4）维护乙方的商业秘密，不泄露乙方的商业情报和客户信息。
（5）保证路由器选择的质量和性能。
4.2 乙方的权利和义务（1）提供准确的信息，协助甲方进行路由器选择方案制定和实施。
（2）根据甲方提供的方案和技术支持，及时更新和升级路由器系统，以保证其运行效率和稳定性。
（3）严格保护甲方的商业秘密。
（4）按时支付路由器选择费用，不得拖欠。
（5）保证路由器的正常使用，不得滥用，造成网络故障或损失，应及时告知甲方进行修复和赔偿。
五、履行方式和期限5.1 甲方提供路由器选择方案和技术支持，具体内容、方式以及时间，由双方协商确定。
5.2 乙方按照甲方提供的路由器选择方案进行实施，确保路由器的正常使用，并在规定的期限内按时支付合作费用。
5.3 双方履行本协议的时间为自本协议生效之日起至路由器选择方案完成之日。
六、违约责任6.1 若乙方未按时支付路由器选择费用，则甲方有权要求乙方支付滞纳金，并有权终止路由器选择合作。
RIP、OSPF、BGP三种协议的区别
OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议：:AS内部路由（本质区别），采用链路状态路由选路技术开放式最短路径优先协议是一种为IP网络开发的内部网关路由选择协议其由三个子协议组成hello协议，交换协议，扩散协议，其中hello协议负责检查链路是否可用并完成指定路由器和备份路由器；交换协议完成“主”，“从”路由器的选择和交换各自的路由数据库信息，扩散协议负责完成各路由器中路由数据库的同步维护不同厂商管理距离不同，思科OSPF的协议管理距离(AD)是110，华为OSPF的协议管理距离是10。
OSPF 采用链路状态路由选择技术，开放最短路径优先算法路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其它路由器的链路信息。
每个 OSPF 路由器维护相同自治系统拓扑结构的数据库。
从这个数据库里，构造出最短路径树来计算出路由表。
当拓扑结构发生变化时， OSPF 能迅速重新计算出路径，而只产生少量的路由协议流量。
此外，所有 OSPF 路由选择协议的交换都是经过身份验证的。
主要优点收敛速度快；没有跳数限制；支持服务类型选路提供负载均衡和身份认证适用环境规模庞大、环境复杂的互联网OSPF协议的优点：OSPF能够在自己的链路状态数据库内表示整个网络，这极大地减少了收敛时间，并且支持大型异构网络的互联，提供了一个异构网络间通过同一种协议交换网络信息的途径，并且不容易出现错误的路由信息。
OSPF支持通往相同目的的多重路径。
OSPF使用路由标签区分不同的外部路由。
OSPF支持路由验证，只有互相通过路由验证的路由器之间才能交换路由信息；并且可以对不同的区域定义不同的验证方式，从而提高了网络的安全性。
OSPF支持费用相同的多条链路上的负载均衡。
OSPF是一个非族类路由协议，路由信息不受跳数的限制，减少了因分级路由带来的子网分离问题。
OSPF支持VLSM和非族类路由查表，有利于网络地址的有效管理OSPF使用AREA对网络进行分层，减少了协议对CPU处理时间BGP(边界网关协议):AS外部路由，采用距离向量路由选择BGP是唯一一个用来处理像因特网大小的网络协议，也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接协议。
【网络工程】OSPF协议
OSPF协议目录1．概述 (3)2．SPF算法 (3)3．OSPF协议原理 (5)3．1 自治系统的分区 (5)3．2 区域间路由 (6)3．3 Stub区和自治系统外路由 (6)3．4 DR和BDR (6)4．OSPF报文 (7)4．1 OSPF协议报文 (7)4．2OSPF包承载的内容 (9)5．OSPF协议的运行 (10)5．1Hello协议的运行 (10)5．2 DR和BDR的产生 (10)5．3链路状态数据库的同步 (11)5．4路由表的产生和查找 (11)1．概述OSPF协议是由Internet网络工程部(IETF)开发的一种内部网关协议(IGP)，即网关和路由器都在一个自治系统内部。
OSPF是一个链路状态协议或最短路径优先(SPF)协议。
虽然该协议依赖于IP环境以外的一些技术，但该协议专用于IP，而且还包括子网编址的功能。
该协议根据IP数据报中的目的IP地址来进行路由选择，一旦决定了如何为一个IP数据报选择路径，就将数据报发往所选择的路径中，不需要额外的包头，即不存在额外的封装。
该方法与许多网络不同，因为他们使用某种类型的内部网络报头对UDP进行封装以控制子网中的路由选择协议。
另外OSPF可以在很短的时间里使路由选择表收敛。
OSPF还能够防止出现回路，这种能力对于网状网络或使用多个网桥连接的不同局域网是非常重要的。
在运行OSPF 的每一个路由器中都维护一个描述自治系统拓扑结构的统一的数据库，该数据库由每一个路由器的局部状态信息（该路由器可用的接口信息、邻居信息）、路由器相连的网络状态信息（该网络所连接的路由器）、外部状态信息（该自治系统的外部路由信息）等组成。
每一个路由器在自治系统范围内扩散相应的状态信息。
所有的路由器并行运行同样的算法，根据该路由器的拓扑数据库构造出以它自己为根节点的最短路径树，该最短路径树的叶子节点是自治系统内部的其它路由器。
当到达同一目的路由器存在多条相同代价的路由时，OSPF能够实现在多条路径上分配流量。
（十二）网络层--路由选择协议
（⼗⼆）⽹络层--路由选择协议互联⽹的路由选择协议这篇⽂章开始我们⼀起来学习下⼏种常⽤的路由选择协议，也就是要讨论路由表是怎样得出的。
基本概念路由选择协议的核⼼就是路由算法，即需要何种算法来获得路由表中的各项⽬，⼀个理想的路由算法应具有如下的⼀些特点：算法必须是正确的和完整的即沿着路由表所指引的路由，分组⼀定能够最终到达⽬的⽹络和⽬的主机。
算法在计算上应简单路由选择的计算不应使⽹络通信量增加太多的额外开销。
算法应能适应通信量和⽹络拓扑的变化当⽹络中的通信量发⽣变化时，算法能⾃适应的改变路由。
当某个结点、链路发⽣故障，或者修理好再投⼊运⾏时，算法能及时改变路由。
算法应具有稳定性在⽹络通信量和⽹络拓扑相对稳定的情况下，路由算法应收敛于⼀个可以接受的解，⽽不应使得出的路由不停地变化。
算法应是公平的路由选择算法应对所有⽤户都是平等的，例如仅仅使某个⽤户的端到端时延为最⼩，但却不考虑其它⽤户，这明显是不公平的。
算法应是最佳的路由选择算法应当能够找出最好的路由，使得分组平均时延最⼩，⽽⽹络吞吐量最⼤。
从路由算法能否随⽹络的通信量或拓扑⾃适应的进⾏调整变化的⾓度来划分，有两⼤类：静态路由选择策略也叫作⾮⾃适应路由选择，其特点是简单、开销较⼩，但不能及时适应⽹络的变化。
⼩⽹络可以使⽤它，⼈⼯配置每⼀条路由。
动态路由选择策略也叫作⾃适应路由选择，其特点是能较好的适应⽹络的变化，但实现起来较为复杂，开销也⽐较⼤。
因此，它适⽤于较⼤的⽹络。
由于以下两个原因，互联⽹采⽤分层次的路由选择协议：（1）互联⽹的规模⾮常⼤。
如果让所有的路由器知道所有的⽹络应怎样到达，那么这种路由表将⾮常⼤，处理起来也太花时间，⽽所有这些路由器之间交换路由信息所需的带宽就会使互联⽹的通信链路饱和。
（2）许多单位不愿意外界了解⾃⼰单位⽹络的布局细节和本部门所采⽤的路由选择协议，但同时还希望连接到互联⽹上。
因此，把整个互联⽹划分为许多较⼩的⾃治系统，⾃治系统是在单⼀技术管理下的⼀组路由器，这些路由器使⽤⼀种⾃治系统内部的路由选择协议和共同的度量。
路由选择协议有哪些
路由选择协议有哪些在计算机网络中，路由选择协议是指路由器之间用来交换路由信息、选择最佳路径的一种协议。
路由选择协议的选择对于网络的性能和稳定性有着至关重要的作用。
下面我们将介绍一些常见的路由选择协议。
1. 距离矢量路由选择协议（Distance Vector Routing Protocol）。
距离矢量路由选择协议是一种最早的路由选择协议，它通过交换路由表来选择最佳路径。
每个路由器会周期性地向相邻路由器发送路由表，然后根据收到的路由表更新自己的路由表。
常见的距离矢量路由选择协议有RIP（Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）。
2. 链路状态路由选择协议（Link State Routing Protocol）。
链路状态路由选择协议是一种基于图论的路由选择协议，它将网络抽象成一个图，每条链路的状态都会被广播到整个网络中。
通过收集整个网络的拓扑信息，每个路由器都能计算出到达目的地的最佳路径。
常见的链路状态路由选择协议有OSPF（Open Shortest Path First）和IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）。
3. 路由信息协议（Border Gateway Protocol）。
路由信息协议是一种用于互联网的路由选择协议，它主要用于在自治系统之间交换路由信息。
BGP协议是一种路径矢量协议，它不仅考虑了最短路径，还考虑了其他因素如AS路径、策略等，因此在互联网规模较大的情况下有着很好的稳定性和灵活性。
4. 组播路由选择协议（Multicast Routing Protocol）。
组播路由选择协议是一种用于组播通信的路由选择协议，它能够有效地将数据包传输到多个接收者。
常见的组播路由选择协议有DVMRP（Distance Vector Multicast Routing Protocol）和PIM（Protocol Independent Multicast）。
第五讲 路由-OSPF协议
指定路由器（DR）与备份指定路由器（BDR） 指定路由器（DR）与备份指定路由器（BDR）
• 在OSPF网络中，多路访问网段（点对点链路不 OSPF网络中 多路访问网段（ 网络中， 需要）都有一个DR和BDR与其它路由器。 需要）都有一个DR和BDR与其它路由器。 DR 与其它路由器 • 所有路由器与DR和BDR形成相邻关系，交换路 所有路由器与DR BDR形成相邻关系 DR和 形成相邻关系， 由信息。 由信息。 • OSPF路由器使用IP组播地址224.0.0.6与DR／ OSPF路由器使用IP组播地址224.0.0.6与DR／ 路由器使用IP组播地址224.0.0.6 BDR交流 BDR交流 • DR／BDR使用224.0.0.5组播地址与其它路由器 DR／BDR使用224.0.0.5组播地址与其它路由器 使用224.0.0.5 交流
自定义OSPF的参数 自定义OSPF的参数 OSPF
• 更改路由器优先级(0~255) 更改路由器优先级(0~255)
Router（config）#ip ospf priority level （ ）
• 设置线路开销（缺省开销是108 ／带宽bps） 设置线路开销（缺省开销是10 带宽bps bps）
单区域OSPF的配置实例 单区域OSPF的配置实例 OSPF
检查OSPF的运行 检查OSPF的运行 OSPF
Router#show ip protocols
•
Verifies that OSPF is configured
Router#show ip route
•
Displays all the routes learned by the router
F0/0: 192.168.1.1/24 S0/0/1:DCE 100.100.100.1/2 4 Area 5 S0/0/1:DTE 100.100.100.2/2 4
路由选择协议的主要功能包括
路由选择协议的主要功能包括路由选择协议的主要功能包括：一、双方的基本信息:1.1 甲方（路由器1）的法定名称、地址、联系方式和组织形式;1.2 乙方（路由器2）的法定名称、地址、联系方式和组织形式;二、各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任:2.1 甲方的身份：路由器1，负责提供网络服务;2.2 乙方的身份：路由器2，负责接收网络服务;2.3 甲方的权利：甲方有权根据用户的需求，对网络交换机和路由器进行管理、升级和监测;2.4 乙方的权利：乙方有权根据用户的需求，对网络交换机和路由器进行管理、升级和监测;2.5 甲方的义务：甲方应根据用户的需求，提供网络服务，并且保证网络的可靠性、安全性和稳定性;2.6 乙方的义务：乙方应根据用户的需求，接收网络服务，并且保证网络的可靠性、安全性和稳定性;2.7 履行方式：甲乙双方应根据用户的需求，实现网络数据的无损传输;2.8 期限：甲乙双方协商时间期限，一般不少于6个月;2.9 违约责任：甲乙双方在履行合同过程中，如有违约行为，应承担相应的法律责任;三、需遵守中国的相关法律法规:3.1 甲乙双方应遵守国家的相关法律法规，对违法违规行为承担相应的法律责任;四、明确各方的权力和义务:4.1 甲方负责提供网络服务，保证网络的可靠性、安全性和稳定性;4.2 乙方负责接收网络服务，保证网络的可靠性、安全性和稳定性;4.3 甲乙双方应保密用户的信息，不得泄露用户的个人资料;五、明确法律效力和可执行性:5.1 甲乙双方应严格按照合同条款执行，如有争议，应首先协商解决，协商不成可申请仲裁或诉讼;5.2 本协议的效力适用于中华人民共和国的法律;以上便是路由选择协议的主要功能包括的内容。
最终协议的具体条款应根据当地的法律法规和双方具体需求制定，并经过双方律师的审核与审慎评估。
路由选择信息协议(RIP)
路由选择信息协议百科名片路由信息协议（RIP）是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。
RIP 是一种内部网关协议。
在国家性网络中如当前的因特网，拥有很多用于整个网络的路由选择协议。
作为形成网络的每一个自治系统，都有属于自己的路由选择技术，不同的AS 系统，路由选择技术也不同。
目录路由信息协议（RIP）光栅图像处理器RNA 免疫共沉淀展开编辑本段路由信息协议（RIP）简介（RIP/RIP2/RIPng：Routing Information Protocol）作为一种内部网关协议或IGP（内部网关协议），路由选择协议应用于AS 系统。
连接AS 系统有专门的协议，其中最早的这样的协议是“EGP”（外部网关协议），目前仍然应用于因特网，这样的协议通常被视为内部AS 路由选择协议。
RIP 主要设计来利用同类技术与大小适度的网络一起工作。
因此通过速度变化不大的接线连接，RIP 比较适用于简单的校园网和区域网，但并不适用于复杂网络的情况。
RIP 2 由RIP 而来，属于RIP 协议的补充协议，主要用于扩大RIP 2 信息装载的有用信息的数量，同时增加其安全性能。
RIP 2 是一种基于UDP 的协议。
在RIP2 下，每台主机通过路由选择进程发送和接受来自UDP 端口520的数据包。
RIP的特点（1）仅和相邻的路由器交换信息。
如果两个路由器之间的通信不经过另外一个路由器，那么这两个路由器是相邻的。
RIP协议规定，不相邻的路由器之间不交换信息。
（2）路由器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。
（3）按固定时间交换路由信息，如，每隔30秒，然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。
适用RIP 和RIP 2 主要适用于IPv4 网络，而RIPng 主要适用于IPv6 网络。
本文主要阐述RIP 及RIP 2。
RIPng：路由选择信息协议下一代（应用于IPv6）（RIPng：RIP for IPv6）RIPng与RIP 1和RIP 2 两个版本不兼容。
Cisco的十三种私有协议
HSRP 运行在 UDP 上，采用端口号1985。路由器转发协议数据包的源地址使用的是实际 IP 地址，而并非虚拟地址，正是基于这一点，HSRP 路由器间能相互识别。
RGMP：思科路由器端口组管理协议（RGMP：Cisco Router Port Group Management Protocol）
为具有更大的灵活性，IGRP 支持多路径路由选择服务。在循环（Round Robin）方式下，两条同等带宽线路能运行单通信流，如果其中一根线路传输失败，系统会自动切换到另一根线路上。多路径可以是具有不同标准但仍然奏效的多路径线路。例如，一条线路比另一条线路优先3倍（即标准低3级），那么意味着这条路径可以使用3次。 只有符合某特定最佳路径范围或在差量范围之内的路径才可以用作多路径。差量（Variance）是网络管理员可以设定的另一个值。
IGMP Snooping 技术的局限性主要体现在：该技术只能将组播流量固定在接收机间经过其它交换机直接或间接相连的交换端口，在 IGMP Snooping 技术下，组播流量不能固定在至少与一台组播路由器相连的端口处，从而引起这些端口的组播流量扩散。IGMP Snooping 是机制固有的局限性。基于此，路由器无法报告流量状态，所以交换机只能知道主机请求的组播流量类型，而不知道路由器端口接收的流量类型。
思科路由器端口组管理协议（RGMP）弥补了 Internet 组管理协议（IGMP：Internet Group Management Protocol）在 Snooping 技术机制上所存在的不足。RGMP 协议作用于组播路由器和交换机之间。通过 RGMP，可以将交换机中转发的组播数据包固定在所需要的路由器中。RGMP 的设计目标是应用于具有多种路由器相连的骨干交换网（Backbone Switched Networks）。
路由协议
路由协议路由器提供了异构网互联的机制，实现将一个网络的数据包发送到另一个网络，路由就是指导IP数据包发送的路径信息。
路由协议是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。
原理路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。
路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有路由器知道到其它路由器的路径。
总之，路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构；路由协议与路由器协同工作，执行路由选择和数据包转发功能。
作用路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括RIP，IGRP（Cisco 私有协议），EIGRP（Cisco私有协议），OSPF，IS-IS，BGP。
起到一个地图导航，负责找路的作用。
它工作在网络层。
路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。
路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一，其选路过程实现的好坏会影响整个Internet 网络的效率。
按应用范围的不同，路由协议可分为两类：在一个AS（Autonomous System，自治系统，指一个互连网络，就是把整个Internet划分为许多较小的网络单位，这些小的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议）内的路由协议称为内部网关协议（interior gateway protocol），AS之间的路由协议称为外部网关协议（exterior gateway protocol）。
这里网关是路由器的旧称。
正在使用的内部网关路由协议有以下几种：RIP-1，RIP-2，IGRP，EIGRP，IS-IS和OSPF。
其中前3种路由协议采用的是距离向量算法，IS-IS 和OSPF采用的是链路状态算法,EIGRP是结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco私有路由协议。
对于小型网络，采用基于距离向量算法的路由协议易于配置和管理，且应用较为广泛，但在面对大型网络时，不但其固有的环路问题变得更难解决，所占用的带宽也迅速增长，以至于网络无法承受。
路由选择协议教学
收敛时间
评估路由协议的收敛速度，即网络拓 扑发生变化后，路由器重新计算路由 所需的时间。
路由跳数
评估到达目的地的总跳数，越少越好。
带宽占用
评估路由协议对带宽的占用情况，确 保网络传输效率。
05 路由选择协议的发展趋势 与挑战
路由选择协议的发展趋势
动态路由选择协议
01
随着网络规模的扩大和拓扑结构的复杂化，静态路由选择协议
抑制路由环路
通过配置路由协议的环路避免机制，如Split-Horizon、SplitHorizon with Poison Reverse等，防止路由环路的发生。
使用路由汇总
对路由进行汇总，减少路由表的大小，提高路由器的处理效率。
路由选择协议的性能评估
路由表大小
评估路由表的大小，以及路由器的内 存占用情况。
路由选择协议教学
contents
目录
• 路由选择协议概述 • 路由选择协议工作原理 • 常见的路由选择协议 • 路由选择协议的配置与优化 • 路由选择协议的发展趋势与挑战
01 路由选择协议概述
路由选择协议的定义
路由选择协议是用于自动发现和维护 路由信息的协议，它允许路由器之间 共享路由信息，以便数据包能够根据 最佳路径在网络中进行传输。
特点
适用于较小的网络环境，但在大 型网络中可能会导致路由循环和 收敛慢。
版本
RIP有版本1和版本2两种，版本2 解决了版本1的一些限制，如不支 持VLSM和子网掩码。
OSPF协议
工作原理
OSPF协议基于链路状态算法，通过收集网络中所 有路由的链路状态信息，计算最短路径树。
特点
适用于大型网络环境，能够快速收敛并减少路由 循环的风险。
第4章 网络层5——路由选择协议
“链路状态”说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的 “度量”(metric) 。 度量包括费用、距离、时延、带宽等
当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器 发送此信息。
链路状态数据库(link-state database)
各路由器之间频繁地交换链路状态信息，所有路 由器最终都能建立一个链路状态数据库。
每一个区域都有一个32位的区域标识符（用点分 十进制表示）。
区域不能太大，在一个区域内的路由器最好不超 过 200 个。
OSPF 划分为两种区域：主干区域和非主干区 域。主干区域(backbone area)，标识符规定为 0.0.0.0，用于连通非主干区域。
至其他自治系统 自治系统 AS
R1 网1 R2 网2 R3 R5
Traceroute（tracert）：跟踪分组从源点到 终点的路径
通过发送小的数据包到目的设备直到其返回， 来测量其需要多长时间。 输出结果包括测试的时间(ms)和设备IP地址。
PING 的应用举例
Traceroute 的应用举例
4.5 因特网的路由选择协议
静态路由选择策略 — 即非自适应路由选择 ，特点是简单和开销较小，但不能及时适应 网络状态的变化。 动态路由选择策略 — 即自适应路由选择， 特点是能较好适应网络状态的变化，但实现 起来较为复杂，开销比较大。
1. 工作原理
RIP 是一种分布式的基于距离向量的路由选 择协议。
RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维 护从它自己到其他目的网络的距离记录。
“距离”的定义
RIP认为一个好的路由是通过的路由器数目少， 即“距离短”。
路由选择协议的功能
路由选择协议的功能
路由选择协议的功能是确定数据包在网络中的最佳路径，并将数据包从源节点转发到目标节点。
基本的功能包括：
1. 路由发现和维护：路由选择协议通过在网络中传播路由器之间的信息来发现和维护路由。
这包括发现可用的网络路径和路由器之间的连接状态。
2. 路由计算：路由选择协议根据网络拓扑和特定的指标（如跳数、延迟或带宽）计算出最佳路径。
这些指标可以衡量网络中各个路径的质量和可靠性。
3. 路由更新：一旦路由计算出最佳路径，路由选择协议会将这些信息更新到路由表中，以确保所有的路由器都能有效地转发数据包。
更新可以是周期性的或基于事件的。
4. 路由策略控制：路由选择协议提供了一种控制路由的方法，以根据网络管理员的要求进行流量控制和优化。
通过配置路由策略，管理员可以指定特定的路径或限制数据流经过某些网络部分。
5. 容错性：路由选择协议通常具有容错功能，以确保即使在网络出现故障或拓扑变化的情况下，数据包仍能正确转发。
这包括检测故障、重新计算路径和更新路由表。
6. 可扩展性：路由选择协议应该能够适应不同规模和复杂度的网络。
它们应该能够处理大量的节点和路由之间的信息传播，并能够适应网络的变化。
总之，路由选择协议的功能是确保数据包能够通过网络按照最佳路径到达目标节点，同时提供容错性和可扩展性，以适应不同的网络环境和要求。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型IP 网络中实现路由器之间的动态路由选择。
本协议旨在为网络提供快速、可靠的数据传输，并具备自动适应网络拓扑变化的能力。
本文将详细解析OSPF协议的工作原理、协议格式和相关的概念。
二、OSPF协议的工作原理1. 链路状态数据库（Link State Database）：每个OSPF路由器都维护一个链路状态数据库，其中存储了网络中所有路由器的链路状态信息。
链路状态信息包括路由器的邻居关系、链路状态类型、链路状态序列号等。
2. 链路状态通告（Link State Advertisement，LSA）：路由器通过链路状态通告向邻居路由器广播自己的链路状态信息，以便其他路由器更新其链路状态数据库。
LSA分为多种类型，如路由器LSA、网络LSA、网络连接LSA等。
3. 最短路径优先计算（Shortest Path First，SPF）：每个路由器根据链路状态数据库中的信息计算出到达目标网络的最短路径，并将结果存储在路由表中。
OSPF 使用Dijkstra算法来进行最短路径计算。
4. 邻居关系建立：OSPF路由器通过Hello消息交换来建立邻居关系。
Hello消息中包含路由器的ID、优先级、Hello间隔等信息，用于验证邻居关系的可靠性。
5. 路由器类型：OSPF定义了多种路由器类型，如主路由器（DR）、备份主路由器（BDR）和普通路由器。
主路由器和备份主路由器用于减少链路状态通告的数量，提高网络稳定性。
三、OSPF协议的格式OSPF协议使用IP协议号89，其数据包格式如下：1. OSPF包头：包括版本号、包类型、包长度等字段，用于标识和解析数据包。
2. OSPF消息头：包括路由器ID、区域ID、检验和等字段，用于标识和验证消息的完整性。
3. OSPF消息体：根据不同的消息类型，消息体的格式会有所不同。
因特网的路由选择协议详解
RIP 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 30 秒。
课件制作人：赵伟
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。
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3，链路状态更新(Link State Update)分组， 用洪泛法对全网更新链路状态。 类型5，链路状态确认(Link State Acknowledgment) 分组。
“距离”的定义
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 只适用于小型互联网。 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。
课件制作人：赵伟
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，它们的路由表当然 也应当是不同的。
第七章 路由器技术和路由选择协议
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7.2.2 内部网关协议RIP （路由信息协议）
1、RIP协议的工作原理
– (1)RIP协议的概念
RIP是一种分布式的基于距离向量的路由 选择协议，它要求网络中的每一个路由 器都要维护从自己到其他每一个目的网 络的最短距离记录。
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RIP协议中“距离”（也称为“跳数”） 的定义为: ●从一路由器到直接连接的网络的距离定 义为1。
OSPF是分布式的链路状态协议。 “链路状态”是说明本路由器都和哪些 路由器相邻，以及该链路的“度量”。
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―度量”的含义是广泛的，它可表示距离 、时延、费用、带宽等。 归纳起来，OSPF协议有以下几个要点：
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– （1）OSPF使用洪泛法向本自治系统中的所有路由器 发送信息，即每个路由器向所有其它相邻路由器发送 信息（但不再发送给刚刚发来信息的那个路由器）。 所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。
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7.1.6 路由器与交换机的比较
1、路由器与二层交换机的比较
●工作层次不同 ●数据转发所依据的对象不同 ●广播控制功能不同 ●应用场合不一样
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2、路由器与三层交换机的比较
●主要功能不同 ●主要适用的环境不一样 ●性能体现不一样
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7.2 IP网的路由选择协议
– 7.2.1 IP网的路由选择协议概述
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而且，自治系统之间的路由选择还要考 虑一些与政治、经济和安全有关的策略 。 所以BGP与内部网关协议RIP和OSPF 不同，它只能是力求寻找一条能够到达 目的网络且比较好的路由，而并非要寻 找一条最佳路由。
于银辉 教授 吉林大学 通信工程学院
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Chapter 13 路由器备份选择协议13．1 HSRP热备份路由选择协议13.1.1 冗余性网络中的路由问题1.缺省网关：当设置默认的网关失效后，数据就不能到别的网段；即使存在作为网关使用的冗余路由器，也不能动态的方法将这些设备切换到新的网关地址。
2.代理ARP：如果要获得切换路由器的MAC地址，源端工作站必须要么发起另一个ARP请求，要么重新启动，那么就可能在一段时间通信无法实现。
导致PC机的ARP缓存可能有几个小时不能刷新ARP缓存。
注：在win95、98环境下使用代理ARP，缺省网关必须设置为该主机设备自己IP地址3.路由选择协议：采用RIP协议，如果源工作站被配置为使用RIP，那么在RIP可以选用另一路由器之前，就会浪费很长的时间去更新。
4.IRDP （ICMP Router Discovery Protocol）①. 用icmp，每一个路由每7分钟发router advertisment， host就可以自动获得gateway②. 有支持IRDP的PC，开机发处请求13.1.2 HSRP协议概述实现HSRP的条件是系统中有多台路由器，它们组成一个“热备份组”，这个组形成一个虚拟路由器。
在任一时刻，一个组内只有一个路由器是活动的，并由它来转发数据包，如果活动路由器发生了故障，将选择一个备份路由器来替代活动路由器，但是在本网络内的主机看来，虚拟路由器没有改变。
所以主机仍然保持连接，没有受到故障的影响，这样就较好地解决了路由器切换的问题。
为了减少网络的数据流量，在设置完活动路由器和备份路由器之后，只有活动路由器和备份路由器定时发送HSRP报文。
如果活动路由器失效，备份路由器将接管成为活动路由器。
如果备份路由器失效或者变成了活动路由器，将有另外的路由器被选为备份路由器。
在实际的一个特定的局域网中，可能有多个热备份组并存或重叠。
每个热备份组模仿一个虚拟路由器工作，它有一个Well－known－MAC地址和一个IP地址。
该IP地址、组内路由器的接口地址、主机在同一个子网内，但是不能一样。
当在一个局域网上有多个热备份组存在时，把主机分布到不同的热备份组，可以使负载得到分担。
13.1.3 HSRP的工作原理HSRP协议利用一个优先级方案来决定哪个配置了HSRP协议的路由器成为默认的主动路由器。
如果一个路由器的优先级设置的比所有其他路由器的优先级高，则该路由器成为主动路由器。
路由器的缺省优先级是100，所以如果只设置一个路由器的优先级高于100，则该路由器将成为主动路由器。
通过在设置了HSRP协议的路由器之间广播HSRP优先级，HSRP协议选出当前的主动路由器。
当在预先设定的一段时间内主动路由器不能发送hello消息时，优先级最高的备用路由器变为主动路由器。
路由器之间的包传输对网络上的所有主机来说都是透明的。
配置了HSRP协议的路由器交换以下三种多点广播消息：Hello——— hello消息通知其他路由器发送路由器的HSRP优先级和状态信息，HSRP路由器默认为每3秒钟发送一个hello消息；Coup———当一个备用路由器变为一个主动路由器时发送一个coup消息；Resign———当主动路由器要宕机或者当有优先级更高的路由器发送hello消息时，主动路由器发送一个resign消息。
在任一时刻，配置了HSRP协议的路由器都将处于以下六种状态之一：Initial—— HSRP启动时的状态，HSRP还没有运行，一般是在改变配置或端口刚刚启动时进入该状态。
learn———路由器已经得到了虚拟IP地址，但是它既不是活动路由器也不是等待路由器。
它一直监听从活动路由器和等待路由器发来的HELLO报文。
Listen———路由器正在监听hello消息。
Speak———在该状态下，路由器定期发送HELLO报文，并且积极参加活动路由器或等待路由器的竞选。
Standby———当主动路由器失效时路由器准备接包传输功能。
Active———路由器执行包传输功能。
使用HSRP时，当末端工作站使用的缺省网关不可用时，可以继续在网络上进行通信。
1.在HSRP中，是采用有一套的路由器，分为活跃、备份、虚拟、其他路由器等体系，在外部看来，它是一台拥有IP和MAC地址的目标路由器。
2.活跃路由器的功能是负责转发发送到虚拟路由器的数据。
它通过发送HELLO消息（基于UDP广播）来通告它的活跃状态3.组中会有另外的一台路由器来作为备份路由器。
它的功能是监视HSRP组中的运行状态，并且在当前活跃路由器不可用时，迅速承担起负责数据转发的任务。
备份路由器也发送HELLO消息来通告组中其他的路由器它备份路由器的角色。
4.虚拟路由器的功能是向最终的用户来代表一台能持续工作的路由器设备。
它有自己的MAC和IP地址。
但是实际上它是不用来转发数据包，它的作用仅仅是代表一台可用的路由设备。
5.其他路由器也监听HELLO消息，但是不作应答，这样它就不会在备份组有身份的概念，同时它也不参与发送到虚拟路由器的数据包，但是还是转发其他路由器发来的数据包。
注：在每个VLAN子网配置一个单独的HSRP组。
活跃路由器的竞争机制1.默认状态的情况下，MAC地址最小的路由器将成为活跃的路由器。
2.当活跃路由器失效的情况下，备份路由器将成为活跃路由器。
但是如果在活跃和备份路由器都失效的情况下，路由器身份的竞争依照如下的原则①.在HSRP中有最高备份优先级的路由器将成为活跃/备份路由器，缺省的优先级是100，优先级从0～255。
②. 当优先级相同的情况下，具有最高IP地址的路由器将成为活跃的路由器③. 默认还是MAC地址最小的成为活跃路由器13.1. 4 配置HSRP热备份路由协议1.配置一个接口以参与HSRP备份组Router (config –if)#standby group-number ip virtual-ip-address如：Interface vlan10ip address 172.16.10.88 255.255.255.0no ip redirects (关闭ICMP从定向)Standby 47 ip 172.16.10.112.配置HSRP的备份优先级，前面已经讲过。
Router (config –if) Standby group-number priority priority-number3.配置HSRP组中的备份占先权Router (config –if) standby group-number preempt4.配置HELLO消息计时器：前面讲过活跃路由器和备份路由器通过发送HELLO消息来说明它现在的身份。
HELLO消息当中包括了路由器的优先级、HELLO时间、保持时间等（默认的保持时间是HELLO消息的3倍）。
Router (config)#standby group-number timers hellotime holdtime①. Hellotime:是以秒来计算的，来定义HELLO消息之间的间隔;默认是3秒②. Holdtime:是以秒来计算的，来定义活跃或是备份路由器在宣布失效之前的时间，从1～255，缺省为10秒。
也就是是说：路由器在3个HELLO消息的间隔内如果还是没有收到HELLO包，宣告现在这台路由器已经失效了。
要恢复到缺省的备份计时器值：no standby group timers命令。
HSRP接口跟踪：配置HSRP的功能是为了解决如下的问题：在某些情况下，端口的状态直接的影响了路由器的身份即哪台路由器要变成活跃的路由器。
尤其是在每台路由器有到某个目的地的不同路径时。
因为当启用了HSRP的路由器的端口是关闭了端口的ICMP的重定向的功能的，因此，当有链路发生了错误时，活跃路由器将不会对数据包进行重定向，导致了数据包的人为不可到达。
通过启用接口跟踪时，可以根据接口的状态自动的调整路由器的优先级，当被跟踪的端口变成不可用时，将自动的降低其路由器的优先级。
这样就降低了它继续成为活跃路由器的可能性，接口配置的模式下作以下的配置：Router(config-if)# standby group-number track type number interface-priority type: 跟踪的接口的类型，与接口号一起使用如s0number: 被跟踪的接口的号，与接口类型一起使用interface-priority: 路由器要被降低的优先级的值，缺省为10要关闭此功能的话使用：no standby group track命令。
在干道上配置HSRP此项功能能通过在子网和VLAN间提供负载均衡和冗余能力提高整个网络的韧性。
我们可以实现通过两个路由器来实现在干道上的互为活跃/备份路由器。
我们只要设置一下他们在HSRP中的优先级就可以实现。
以下有个简单的例子：对router AInterface f1/1.10Encapsulation isl 10Ip address 172.16.10.2 255.255.255.0 Standby 1 ip 172.16.10.110 Standby 1 priority 105Standby 1 preemptInterface f1/1.20Encapsulation isl 20ip address 172.16.20.2 255.255.255.0 Standby 2 ip 172.16.20.110 Standby 2 priority 50 对router BInterface f1/1.10Encapsulation isl 10ip address 172.16.10.3 255.255.255.0 Standby 1 ip 172.16.10.110 Standby 1 priority 50Interface f1/1.20Encapsulation isl 20Ip address 172.16.20.3 255.255.255.0 Standby 2 ip 172.16.20.110 Standby 2 priority 105Standby 1 preempt13.1.5 Show HSRP要显示HSRP路由器的状态，可以在特权的状态下执行如下命令即可router#show standby type-number group brieftype-number: 说明要显示目标接口的类型和序号group：显示接口上某个具体的HSRP组brief: 每个备份组总结成一行来输出如：Show standby vlan10 47/show standby brief/show standby.13.1.6 HSRP 实例某校园网规模比较大，上网的主机相对比较多，共分配有16个C类地址。