第7章 路由协议配置

本章提要：

在IP网络中使用动态路由配置时，路由器使用路由协议自动完成路径的选择。

不同的路由协议采用不同的路由算法来完成选路工作。采用距离矢量算法的路由协议称为距离矢量路由协议；采用链路状态算法的称为链路状态路由协议。

引入自治域系统的概念可使路由表得以简化。在自治域系统内使用的路由协议称为内部路由协议，在自治域系统之间使用的称为外部路由协议。

常用的路由协议有RIP，IGRP，EIGRP，OSPF和EGP等，其中前四个是内部路由协议，后一个是外部路由协议。

配置路由协议时，需要在全局模式下指定所用的协议，进入相应的路由协议配置模式，然后再进行进一步的配置工作。

7.1常用的路由协议

路由器的路由表记录着到达目标网络的路径。路由表中的路由项可人工指定，为静态路由和默认路由。若要自动生成并维护路由表项，则需对路由器配置路由协议。由路由协议来给网络中的所有路由器提供网络拓扑结构图，生成并更新路由表。常用的路由协议有：

路由信息协议RIP

内部网关路由协议IGRP

开放最短路径优先协议OSPF

增强型内部网关路由协议EIGRP

边界网关路由协议BGP

7.1.1路由协议的分类

1. 自治域系统AS

自治域系统（Autonomous System，AS）是指共享同一路由策略的网络的集合，自治域有时也称区域。在Internet上，使用自治域系统可以简化路由表。在自治域系统内的路由器只需知道本系统内的路由信息就可以了，不必了解其他自治域的情况。各个自治域之间的通信则通过位于自治域边界的路由器Ra、Rb和Rc来完成。在自治域内部路由器上运行的路由协议称为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），在连接各自治域之间的路由器（边界路由器）上运行的路由协议称为外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP）。

2．路由协议的分类

按路由协议作用的范围，把其分为：

内部网关协议(内部路由协议)：在自治域内部的路由器使用的路由协议

外部网关协议（外部路由协议）：在连接各自治域之间的路由器上使用的路由协议

这里的网关（Gateway）是以往对路由器的称呼，内部网关协议也就是内部路由协议，外部网关协议也就是外部路由协议。

以下协议属于内部网关协议：

路由信息协议RIP

内部网关路由协议IGRP

开放最短路径优先协议OSPF

增强型内部网关路由协议EIGRP

而外部网关协议则使用边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）。

当然了，自治域系统的划分也是相对的，整个Internet可划分为若干个自治域系统。

按路由协议使用的路由算法，把其分为：

距离矢量路由协议

链路状态路由协议

1) 距离矢量路由协议（Distance Vector Routing Protocol）

在启用该协议的路由器上，该协议通过计算所连接的所有目标网络地址（其他路由器）的距离矢量值（以跳数做计算标准）来完成路由表的生成，在路由表中记下所有可到达的目标地址及其距离矢量。并且，定时把本路由表的副本传送到相邻的路由器，启用该协议的所有的路由器都如此做，使得路由信息在整个网络沟通。如果网络的拓扑结构发生了变化，在该协议的作用下，各个路由器的路由表都能自动更新。距离矢量路由协议所用的路由算法为Bellman-Ford，某路由器只了解与之直接相连的路由器和同步直接相邻的路由器的路由信息。某路由项变化时，整张路由表都被更新。以下协议属于距离矢量路由协议：

路由信息协议RIP

内部网关路由协议IGRP

2) 链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）

该协议使用链路状态通告（LSA）获得网络中所有路由器的信息（这一点与距离矢量路由协议明显不同），如邻居路由器的名称、到达目标的路由开销等，各个路由器均拥有整个网络的拓扑结构信息。链路状态路由协议所用的算法为最短路径优先（SPT）算法，也称Dikjstra算法。链路状态路由协议在更新路由表时，只更新其变化的路由项部分而不是整体都更新，故能节约带宽；该协议还支持无类域间寻址和路由聚合等。

7.1.2不同路由协议的特点

1．路由信息协议RIP

路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是第一个出现的内部网关协议，纯粹采用距离矢量算法，目前仍在广泛使用，适用于比较简单的小型同类网络环境。

RIP通过广播UDP报文来交换路由信息，定时发送路由信息更新。RIP提供跳数（Hop Count）作为尺度来衡量路由的优劣。跳数是一个数据包到达目标所必须经过的路由器的数目，跳数最少的路径，RIP就认为是最优的路径。RIP最多支持的跳数为15，即在源和目的网间所要经过的最多路由器的数目为15，跳数16视为不可到达。

RIP的缺点很明显，路由的度量标准过于简单，只考虑了跳数一个因素。如果有到相同目标的两个不等速或不同带宽的路由，但跳数相同，则RIP认为两个路由是等距离的。

而其他因素，如链路带宽、拥塞程度等，对路径优劣的影响甚至大于跳数。因此RIP是一个比较简单“粗糙”的路由协议。

在规模较大的网络中，只支持15跳是远远不够的。因此RIP只适用于较为简单的网络环境。

RIP通过广播UDP数据段来实现路由信息的更新，默认为每30 s进行一次。某路由器如果在180 s内没有收到目标路由器的响应信息，则认为该目标路由器当前不可到达，在240 s若仍无响应，则到达该目标路由器的路由信息就会从路由表中删除。

RIP路由协议有两个版本，称为版本1和版本2，版本2是对版本1的改进。版本1不支持变长子网掩码，版本2则支持。

RIP可以在6条相同开销的路径上进行负载均衡。这里的相同开销是指所选路径的优劣程度相同，即要求跳数相同；负载均衡又叫流量均衡，是指在两条或两条以上的路径上分流路由器之间的通信量，以避免在单一路径上传送数据的拥塞。RIP要求参与负载均衡的路径必须是开销相同的，条件比较苛刻。

2．内部网关路由协议IGRP

内部网关路由协议(Interior Gateway Routing Protocol，IGRP)是Cisco公司开发的路由协议，它以路由信息协议RIP为基础，但做了重大的改进。它使用由带宽、延迟、可靠性、负载和最大传输单元（mtu）五个参数作为路由选择的度量标准。IGRP的主要特点：

路由度量标准复杂化，合理性提高。