路由算法区分管理距离和最大跳数

路由算法区分管理距离和最大跳数

管理距离是人为指定的数字，代表路由协议的优先级。数字越小，该路由协议通告的路由越优先。例如，静态路由的默认管理距离是0，rip是120。如果这两个同时通告到某个网段的路由通告，则采用静态路由通告的路径。

最大跳数主要用于距离矢量路由协议，这意味着此类路由协议可以向其发送路由通告的最大路由器数量。例如，如果rip的最大跳数是15，那么某条带有rip协议传输公告的路由只能通过路由器15次(重复通过可以算作一次)。如果它第16次到达某个路由器，路由器会认为传输的路由不可达。

路由分为静态路由和动态路由，它们对应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表是网络管理员在安装系统时根据网络配置预设的。网络结构改变后，网络管理员手动修改路由表。动态路由随着网络运行的变化而变化，路由器根据路由协议提供的功能自动计算出数据传输的最佳路径，从而得到动态路由表。

根据路由算法，动态路由协议可分为距离矢量路由协议和链路状态路由协议。距离矢量路由协议基于贝尔曼-福特算法，主要有RIP和IGRP(IGRP是思科的私有协议)；链路路由协议基于图论中众所周知的Dijkstra算法，即最短路径优先(SPF)算法，如OSPF。在距离矢量路由协议中，路由器将其部分或全部路由表发送给相邻路由器；在链路状态路由协议中，路由器将链路状态信息发送给同一区域的所有路由器。根据路由器在自治系统(AS)中的位置，路由协议可以分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。有两种域间路由协议:外部网关协议(EGP)和边界网关协议(BGP)。EGP是为简单的树形拓扑设计的。在处理路由环路和设置路由策略方面有明显的缺点，已被BGP取代。

EIGRP是Cisco的私有协议，是一种混合协议。它不仅具有距离矢量路由协议的特点，而且继承了链路状态路由协议的优点。每种路由协议都有自己的特点，适用于不同类型的网络。以下分别阐述。

一、静态路由

静态路由表是网络管理员在开始选择路由之前建立的，只有网络管理员才能更改，所以只适用于网络传输状态简单的环境。静态路由具有以下特征:

...静态路由不需要路由交换，因此节省了网络的带宽、CPU的利用率和路由器的内存。

…静态路由安全性更高。在具有静态路由的网络中，所有要连接到网络的路由器都需要在相邻路由器上设置相应的路由。因此，在一定程度上提高了网络的安全性。

有些情况下必须使用静态路由，比如DDR和使用NAT技术的网络环境。

静态路由有以下缺点:

管理者必须真正了解网络的拓扑结构，并正确配置路由。

…网络扩展性差。如果要将网络添加到网络中，管理员必须添加到所有路由器的路由。

配置比较繁琐，尤其是需要跨几个路由器通信时，其路由配置更复杂。

二。动态路由

动态路由协议分为距离矢量路由协议和链路状态路由协议。这两种协议各有特点，如下所述。

1。距离矢量(DV)协议

Distancevector是指协议用来确定从一台设备到另一台设备的距离的跳数或向量。不考虑每一跳链路的速率。

距离矢量路由协议不使用正常的邻居关系，通过两种方法学习拓扑变化和路由超时:

…当路由器不能直接从连接的路由器接收路由更新时；

…当路由器收到来自邻居的更新时，它被告知网络的拓扑结构在某处发生了变化。

在小型网络中(少于100台路由器，或者需要较少的路由更新和计算环境)，距离矢量路由协议非常适用。当一个小网络扩展到一个大网络时，该算法计算出的新路由收敛速度极慢，并且在其计算过程中，网络处于过渡状态，容易循环，造成暂时的拥塞。此外，当网络的底层链路技术多样且带宽不同时，距离矢量算法对此视而不见。

距离矢量路由协议的这一特点不仅造成了网络收敛的延迟，还消耗了带宽。随着路由表的增加，消耗更多的CPU资源和内存。

2。链接状态(LS)路由协议

链路状态路由协议对跳数没有限制，使用“图论”算法或最短路径优先算法。

链路状态路由协议收敛时间更短，支持VLSM(可变长度子网掩码)和CIDR。

链路状态路由协议维护直连路由之间的正常邻居关系。这允许路由更快地收敛。链路状态路由协议通过在会话期间交换Hello数据包(也称为链路状态信息)来创建对等关系，从而加速路由的收敛。

与距离矢量路由协议不同，更新时会发送整个路由表。链路状态路由协议只广播更新或改变的网络拓扑，这使得更新的信息更小，并且节省了带宽和CPU的使用。另外，如果网络没有变化，更新包只会在特定时间内发出(一般是30分钟到2小时)。

3。常见动态路由协议分析

RIP

RIP(路由信息协议)是路由器制造商使用的第一个开放标准，也是所有IP路由平台上可用的最广泛的路由协议。使用RIP时，Cisco路由器可以与其他制造商的路由器相连。RIP有两个版本:RIPv1和RIPv2，都是基于经典的bellman-ford路由算法，最大跳数为15。

RIPv1是一种有类路由协议。因为路由不包含掩码信息，所以网络上的所有设备都必须使用相同的子网掩码，因此不支持VLSM。RIPv2可以发送子网掩码信息，这是一种无类路由协议，支持VLSM。

RIP使用UDP数据包来更新路由信息。路由器每30秒更新一次路由信息。如果在180秒内没有收到相邻路由器的响应，则认为到该路由器的路由不可用，该路由器不可达。如果240秒后仍未收到该路由器的响应，则该路由器的路由信息将从路由表中删除。

RIP具有以下特征:

…不同厂商的路由器可以通过RIP互联；

…配置简单；适用于小型网络(小于15跳)；

…Ripv1不支持VLSM；

...需要消耗广域网带宽；

…CPU和内存资源被消耗。

RIP的算法简单，但在路径较多的情况下收敛速度较慢，广播路由信息时占用较多带宽资源。适用于网络拓扑相对简单、数据链路故障率极低的小型网络。在大型网络中，一般不使用RIP。

IGRP

内部网关路由协议(IGRP)是由Cisco在20世纪80年代开发的。它是一种动态的大跨度路由协议，最多支持255跳。它使用度量(向量)来确定到网络的最佳路由，并根据延迟、带宽、可靠性和负载等来计算最佳路由。它在同一个自治系统中具有很高的跨度，CiscoIOS允许路由器管理员权衡IGRP的网络带宽、延迟、可靠性和负载，以影响度量的计算。

像RIP一样，IGRP使用UDP发送路由表条目。每台路由器每90s更新一次路由信息，如果在270s内没有收到路由器的响应，则认为路由器不可达；如果在630秒内没有收到回复，IGRP进程将从路由表中删除该路由。

与RIP相比，IGRP的收敛时间更长，但传输路由信息所需的带宽却减少了。另外，IGRP的报文格式中没有空白字节，提高了IGRP的报文效率。然而，IGRP是思科独有的，仅限于思科产品。

EIGRP

随着网络规模的扩大和用户需求的增长，原有的IGRP已经显得力不从心，于是思科开发了一种增强的IGRP，即EIGRP。EIGRP使用与IGRP相同的路由算法，但它集成了链路状态路由协议和距离矢量路由协议的优点，同时增加了传播更新算法(DUAL)。

EIGRP具有以下特征:

…快速收敛。快速收敛是通过使用扩散更新算法，备份路由表中的路由来实现的，即在路由表中保存到达目的网络的最低开销和次低开销的路由(也称为可行后继)。当开销最低的路由不可用时，快速切换开销次低的路由，达到快速收敛的目的。

…减少带宽消耗。与偶尔交换路由信息的RIP和IGRP不同，EIGRP仅在某个目的网络的路由状态发生变化或路由度量发生变化时，才向相邻的EIGRP路由器发送路由更新。因此，路由更新所需的带宽比RIP和EIGRP小得多——这种方法称为触发式。

…增加网络规模。对于RIP，最大网络大小只能是15跳，而EIGRP可以支持255跳。

…降低路由器CPU的利用率。更新仅发送给需要知道状态变化的相邻路由器。由于增量更新，EIGRP使用的CPU比IGRP少。

…支持可变长度子网掩码。

IGRP和EIGRP可以自动移植。IGRP路由可以自动重新分配到EIGRP，EIGRP可以自动重新分配到IGRP的路由。如果您愿意，也可以关闭路由的重新分配。

EIGRP支持三种可路由协议(IP、IPX、AppleTalk)。

…支持不等路径的负载均衡。

EIGRP 在思科设备与其他厂商设备互联时不能使用，因为EIGRP是思科开发的特殊协议。

OSPF

开放式最短路径优先(OSPF)协议是为IP网络开发的内部网关路由协议，由IETF开发并推荐。OSPF协议由三个子协议组成:Hello协议、交换协议和扩散协议。Hello协议负责检查链路是否可用，并完成指定路由器和备份指定路由器；交换协议完成“主”和“从”路由器的指定，并交换它们各自的路由数据库信息；扩散协议完成所有路由器中路由数据库的同步维护。

OSPF协议有以下优点:

OSPF可以在自己的链路状态数据库中代表整个网络，大大减少了收敛时间，支持大型异构网络的互联，为异构网络提供了一种通过相同协议交换网络信息的方式，并且不容易出现错误的路由信息。Ospf支持同一目的的多条路径。

OSPF使用路由标签来区分不同的外部路由。

OSPF支持路由验证，只有通过路由验证的路由器才能交换路由信息；并且可以针对不同的区域定义不同的认证方法，提高了网络的安全性。

OSPF支持相同开销的多条链路上的负载均衡。

OSPF是非家族路由协议。路由信息不受跳数限制，减少了分层路由带来的子网分离问题。

OSPF支持VLSM和非家族路由查找，有利于网络地址的有效管理。

OSPF使用AREA对网络进行分层，降低了对CPU处理时间和内存的要求。

BGP

BGP是用来连接互联网的。BGPv4是一种外部路由协议。它可以被视为一种高级距离矢量路由协议。

在BGP网络中，一个网络可以划分为多个自治系统。EBGP用于在自治系统之间广播路由，而iBGP用于在自治系统自己的网络内广播路由。

互联网是由几个相互连接的商业网络组成的。每个企业网络或ISP必须定义一个自治系统号(ASN)。这些自治系统编号由IANA(互联网编号分配机构)分配。有65，535个可用的自治系统号，其中65，512~65，535个预留给私人使用。当共享路由信息时，也允许在层中维护该号码。

BGP使用可靠的会话管理，TCP中的179端口用于触发更新和保持活动信息给邻居，以传播和更新BGP路由表。

在BGP网络中，自治系统是:

1。存根为

只有一个入口和一个出口的网络。

2。转移身份(中转身份)

当数据从一个AS传输到另一个AS时，它必须通过中转AS。

如果企业网络有多个as，可以在企业网络中设置中转AS。

IGP和BGP最大的区别是运行协议的设备之间传递的附加信息总数不同。IGP使用的路由更新包比BGP使用的要小(所以BGP携带了更多的路由属性)。BGP可以将许多属性附加到给定的路由上。

当两个运行BGP的路由器开始通信以交换动态路由信息时，它们通过使用TCP端口179依赖于面向连接的通信(会话)。

BGP必须依靠面向连接的TCP会话来提供连接状态。因为BGP不能使用Keepalive信息(但Keepalive信息存储在公共头中，以允许路由器检查会话是否处于活动状态)。标准的Keepalive是在电路上从一台路由器发送到另一台路由器的信息，不使用TCP会话。在路由器电路上使用这些信号来检验没有错误或没有发现电路。在某些情况下，需要BGP:

…当您需要从一个AS向另一个AS发送流量时；

…当流出网络的数据必须手动维护时；

…当您连接两个或更多ISP、nap(网络接入点)和交换点时。

BGP在以下三种情况下不能使用

如果您的路由器不支持BGP要求的大路由表；

…当只有一个Internet连接时，使用默认路由。

…当您的网络没有足够的带宽来传输所需的数据(包括BGP路由表)时。

以上是分享的知识点:路由算法分析管理距离和最大跳数的区别，希望对大家的学习有帮助。