19.动态路由协议基础

动态路由协议

课程目标

• 了解动态路由与静态路由的区别

• 掌握各种动态路由协议的应用场景

• 理解动态路由协议的基本思想

一 动态路由协议简介

1 动态路由

动态路由协议

• 路由器用来计算和维护路由信息的协议

• 通俗的说，就是路由器用来学习路由的协议

2 动态路由协议基本思想

动态路由协议的基本功能

• 发现路由：发现自己的路由信息（收集直连网段信息）

• 通告路由：将自己知道的路由信息通告给其他路由器

• 计算路由：基于所掌握的路由信息进行路由计算，算出最优路由加入路由表

• 路由收敛：当网络拓扑发生变化后，能重新计算出最优路由

二 动态路由协议分类

动态路由协议分类

• 按管理网络的能力范围分类

  • IGP（内部网关协议）：RIP、EIGRP、OSPF、ISIS

  • EGP（外部网关协议）：EGP、BGP

• 按计算路由的算法分类

  • 距离矢量路由协议：RIP、EIGRP、BGP

  • 链路状态路由协议：OSPF、ISIS

• IS-IS：工作在数据链路层

• EGP不生产路由，只搬运IGP生成的路由

• 链路状态：带宽、延迟、开销、链路类型参数

三 控制平面与转发平面

1 动态路由协议进程

• 位于控制层面，运行路由协议学习路由的进程，又称路由进程

• 交换机也有控制层面和转发层面

• telnet实现在控制层面

2 常见路由协议的工作协议栈

3 动态路由协议数据包

• 路由协议数据包的处理

流程

• 路由协议数据包

  • 由控制层面的路由协议进程处理，用于在网络设备之间交换路由信息，更新路由表

• 目标 IP 为自己的数据包（路由协议数据包除外）

  • 这些数据包会被送入控制层面，由相应的上层协议进程处理，例如可能是一些网络管理协议（如 SNMP）的数据包

• 其他数据包

  • 接收二层地址是自己需要处理的包

    • 首先进行拆二层封装操作，去除数据链路层的头部信息

  • 入处理

    • 检查目标 IP 是否是需要接收的包，确定数据包的处理方式

  • IP 转发

    • 在转发层面，根据路由表进行查表操作，确定数据包的下一跳地址

  • 出处理

    • 对数据包进行相应的处理，如修改 TTL（生存时间）等

  • 重新二层封装

    • 为数据包添加新的数据链路层头部信息，以便在输出链路上传输

  • 发送

    • 将处理后的数据包通过接口发送出去

四 管理距离与度量值

1 管理距离

管理距离

• 表示路由协议的优先级，即路由协议的优劣，越小越优先。

• 在不同路由进程学习到相同路由的时候，比较管理距离。

• Cisco管理距离：OSPF(110)、RIP(120)

• 不同厂商的设备管理距离不同

2 度量值

度量值Metric（又称为开销Cost）

• 动态路由协议表示当前路由器到达目标网络的路径开销，越小越优先，主要参考因素有跳数、带宽、时延、负载、MTU等

• 不同路由协议的度量值参考因素不同

• **度量值只在同一路由进程内部比较，不同路由进程之间没有意义**

• 基于跳数的度量值
  • RIP采用基于跳数的度量值

• 基于带宽的度量值
  • OSPF采用基于带宽的度量值

3 分布式路由管理

分布式路由管理

• 每个路由进程都单独维护自己的路由表，并把优选的路由安装到全局路由表用于数据包转发，全局路由表中只存储最优路由