两大路由协议(RIP协议和动态路由协议)

5 阅读4分钟

RIP协议:

距离矢量路由(distance vector routing)

这种算法的基本思路是,每个路由器都保存一个路由表,包含多行,每行对应网络中的一个路由器,每一行包含两部分信息,一个是要到目标路由器,从那条线出去,另一个是到目标路由器的距离。

由此可以看出,每个路由器都是知道全局信息的。那这个信息如何更新呢?每个路由器都知道自己和邻居之间的距离,每过几秒,每个路由器都将自己所知的到达所有的路由器的距离告知邻居,每个路由器也能从邻居那里得到相似的信息。第一个问题就是好消息传得快,坏消息传得慢。如果有个路由器加入了这个网络,它的邻居就能很快发现它,然后将消息广播出去。要不了多久,整个网络就都知道了。但是一旦一个路由器挂了,挂的消息是没有广播的。当每个路由器发现原来的道路到不了这个路由器的时候,感觉不到它已经挂了,而是试图通过其他的路径访问,直到试过了所有的路径,才发现这个路由器是真的挂了。

链路状态路由算法

第二大类算法是链路状态路由(link state routing),基于Dijkstra算法。

这种算法的基本思路是:当一个路由器启动的时候,首先是发现邻居,向邻居say hello,邻居都回复。然后计算和邻居的距离,发送一个echo,要求马上返回,除以二就是距离。然后将自己和邻居之间的链路状态包广播出去,发送到整个网络的每个路由器。这样每个路由器都能够收到它和邻居之间的关系的信息。因而,每个路由器都能在自己本地构建一个完整的图,然后针对这个图使用Dijkstra算法,找到两点之间的最短路径。

不像距离距离矢量路由协议那样,更新时发送整个路由表。链路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑,这使得更新信息更小,节省了带宽和CPU利用率。而且一旦一个路由器挂了,它的邻居都会广播这个消息,可以使得坏消息迅速收敛。

动态路由协议

1.基于链路状态路由算法的OSPF

OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先)就是这样一个基于链路状态路由协议,广泛应用在数据中心中的协议。由于主要用在数据中心内部,用于路由决策,因而称为内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)。

内部网关协议的重点就是找到最短的路径。在一个组织内部,路径最短往往最优。当然有时候OSPF可以发现多个最短的路径,可以在这多个路径中进行负载均衡,这常常被称为等价路由。

2.基于距离矢量路由算法的BGP

但是外网的路由协议,也即国家之间的,又有所不同。我们称为外网路由协议(Border Gateway Protocol,简称BGP)。

在网络世界,这一个个国家成为自治系统AS(Autonomous System)。自治系统分几种类型。

  • Stub AS:对外只有一个连接。这类AS不会传输其他AS的包。例如,个人或者小公司的网络。
  • Multihomed AS:可能有多个连接连到其他的AS,但是大多拒绝帮其他的AS传输包。例如一些大公司的网络。
  • Transit AS:有多个连接连到其他的AS,并且可以帮助其他的AS传输包。例如主干网。

每个自治系统都有边界路由器,通过它和外面的世界建立联系。

BGP又分为两类,eBGP和iBGP。自治系统间,边界路由器之间使用eBGP广播路由。内部网络也需要访问其他的自治系统。边界路由器如何将BGP学习到的路由导入到内部网络呢?就是通过运行iBGP,使得内部的路由器能够找到到达外网目的地的最好的边界路由器。

BGP协议使用的算法是路径矢量路由协议(path-vector protocol)。它是距离矢量路由协议的升级版。

路由分静态路由和动态路由,静态路由可以配置复杂的策略路由,控制转发策略;

动态路由主流算法有两种,距离矢量算法和链路状态算法。基于两种算法产生两种协议,BGP协议和OSPF协议。

通道的容量 = 带宽 × 往返延迟。