Здравствуйте, это сайт Альянса сетевых технологий.

Протокол маршрутизации — очень важная концепция в сети. Он отвечает за доставку пакетов данных от исходных узлов к узлам назначения. Протоколы маршрутизации определяют правила связи и методы передачи данных между различными маршрутизаторами в сети для эффективной передачи пакетов данных от адресов источника к адресам назначения. В мире сетевых технологий существует множество различных протоколов маршрутизации на выбор. В этой статье мы подробно рассмотрим семь распространенных протоколов маршрутизации: RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, EGP, BGP и IS-IS.

Прежде чем официально представить эти семь протоколов маршрутизации, Ruige необходимо подробно представить принципы, стандарты классификации и принципы работы протоколов маршрутизации.

1. Протокол маршрутизации

1.1 Что такое протокол маршрутизации?

Протокол маршрутизации — это протокол компьютерной сети, используемый для определения пути передачи пакетов данных в нескольких сетях. Это один из основных механизмов реализации маршрутизации пакетов данных в сети. Он не только отвечает за определение пути передачи пакетов данных, но также динамически настраивает путь передачи пакетов данных в соответствии с топологией сети, чтобы гарантировать возможность передачи пакетов данных. быстро и стабильно маршрутизировать передачу.

1.2 Классификация протоколов маршрутизации

Протоколы маршрутизации можно классифицировать по различным критериям классификации, например:

1. Следуйте Принципу Классификация работ: Протокол маршрутизации вектора расстояния (Расстояние Vector Routing Протокол) и Протокол маршрутизации состояния канала (Ссылка State Routing Protocol）。
2. Классифицируются по методу обновления таблицы маршрутизации: протокол статической маршрутизации и протокол динамической маршрутизации.
3. Классифицируется по поддерживаемым типам протоколов: протокол одноадресной маршрутизации, протокол многоадресной маршрутизации и протокол многоадресной маршрутизации.
4. Классифицируются в зависимости от области применения протокола: протокол внутреннего шлюза (IGP) и протокол внешнего шлюза (EGP).

Ниже Руиге кратко представляет эти категории:

1.2.1 Протокол маршрутизации вектора расстояния

Протокол векторной маршрутизации расстояния (DVRP) также известен как «алгоритм маршрутизации на основе переходов». Его принцип заключается в следующем: каждый узел поддерживает расстояние, необходимое для достижения узла назначения, и каждое обновление обновляет расстояние от этого узла до всех других узлов. Вектор отправляется соседним узлам, а соседние узлы отправляют его соседним узлам... до тех пор, пока векторы расстояний всех узлов не обновятся. Наконец, каждый узел получает кратчайшее расстояние до узла назначения.

Общие протоколы маршрутизации вектора расстояния включают в себя

• RIP（Routing Information Protocol）
• IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）

1.2.2 Протокол маршрутизации состояния канала

Протокол маршрутизации состояния канала (LSRP) также называется «алгоритмом маршрутизации на основе состояния». Его принцип заключается в том, что каждый узел отправляет свою собственную информацию о состоянии канала соседним узлам, а соседние узлы сохраняют ее и передают другим узлам. После того, как все узлы завершили обмен информацией о состоянии канала, каждый узел получает кратчайший путь сети путем расчета алгоритма кратчайшего пути.

Общие протоколы маршрутизации состояния канала включают в себя

• OSPF（Open Shortest Path First）
• IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）

1.2.3 Протокол статической маршрутизации

В протоколе статической маршрутизации администратор сети вручную настраивает таблицу маршрутизации, а затем маршрутизатор пересылает пакеты данных на основе настроенной таблицы маршрутизации.

статическиймаршрутизациясогласованныйнедостатокнегибкий,Невозможно своевременно реагировать на изменения топологии.

1.2.4 Протокол динамической маршрутизации

Протоколы динамической маршрутизации могут автоматически корректировать таблицу маршрутизации в соответствии с изменениями топологии сети. Расчет таблицы маршрутизации завершается запуском протокола маршрутизации. Хотя протоколы динамической маршрутизации более сложны, чем протоколы статической маршрутизации, они обладают преимуществами гибкости, адаптируемости и надежности.

Общие протоколы динамической маршрутизации включают в себя

• BGP
• OSPF
• IS-IS
• RIP
• IGRP
• EIGRP
• OSPFv3

1.2.5 Протоколы одноадресной маршрутизации, протоколы многоадресной маршрутизации и протоколы многоадресной маршрутизации

Протокол одноадресной маршрутизации относится к протоколу маршрутизации, который выполняет одноадресную пересылку. Протокол многоадресной маршрутизации относится к протоколу маршрутизации для многоадресной пересылки. Протокол многоадресной маршрутизации — это протокол маршрутизации для многоадресной передачи пакетов, аналогичный протоколу многоадресной маршрутизации.

1.2.6 Протокол внутреннего шлюза и протокол внешнего шлюза

Протокол внутреннего шлюза (IGP) — это протокол, развернутый на предприятии или организации для связи между внутренними маршрутизаторами, такой как RIP, IGRP, EIGRP, OSPF и IS-IS. Протокол внешнего шлюза (EGP) относится к протоколу маршрутизации между различными автономными системами, такими как BGP.

1.3 Принцип работы

Принцип работы протоколов маршрутизации можно разделить на четыре этапа:

• сосед нашел
• маршрутизация Создание таблицы
• ведение таблицы маршрутизации
• маршрутизациявыбор стола

1.3.1 Обнаружение соседей

Обнаружение соседей — это процесс, посредством которого маршрутизаторы узнают друг друга. После установления физического соединения маршрутизаторы будут обмениваться своей информацией, такой как IP-адрес, MAC-адрес, тип протокола маршрутизации и т. д., для использования в последующем процессе создания и обновления таблицы маршрутизации.

1.3.2 Создание таблицы маршрутизации

Протокол маршрутизации сохранит информацию о маршрутизации до узла назначения в своей собственной таблице маршрутизации. Обычно используемая информация о маршрутизации включает адрес назначения, адрес следующего перехода, расстояние (или стоимость) и т. д. После обнаружения маршрутизаторов посредством обнаружения соседей можно создать таблицу маршрутизации. Существует два типа таблиц маршрутизации: таблица префиксной маршрутизации и таблица маршрутизации хоста. Таблица маршрутизации префиксов сопоставляет записи с префиксами, а таблица маршрутизации узлов сопоставляет записи с адресами узлов. Маршрут, выбранный в таблице маршрутизации, может быть неоптимальным. Маршрутизатор выберет маршрут в соответствии с алгоритмом выбора, определенным протоколом маршрутизации, и выберет оптимальный путь.

1.3.3 Ведение таблицы маршрутизации

Под обслуживанием таблицы маршрутизации подразумевается обновление протоколом маршрутизации установленной таблицы маршрутизации. Когда топология сети изменится, маршрутизатор отправит определенные сообщения протокола маршрутизации, чтобы уведомить своих соседей о своей новой информации в таблице маршрутизации. Затем соседи передадут информацию другим соседям и продолжат ее обновлять. Видно, что обслуживание таблицы маршрутизации — это динамичный и изменяющийся процесс.

1.3.4 Выбор таблицы маршрутизации

Выбор таблицы маршрутизации означает, что маршрутизатор выбирает оптимальный путь из нескольких доступных путей на основе алгоритма выбора (например, сначала кратчайший путь). В процессе выбора маршрутизаторам необходимо учитывать множество факторов, таких как пропускная способность, расстояние, задержка и другие факторы между маршрутизаторами.

Вот и все, что касается протоколов маршрутизации. Давайте представим семь распространенных протоколов маршрутизации.

2. Общие протоколы маршрутизации

2.1. RIP

RIP（Routing Information Protocol）вектор расстояниямаршрутизацияпротокол,Использовать количество переходов（hop считать) как мера.

Вот как это работает:

• Сервер маршрутизации передает информацию из своей таблицы маршрутизации соседним серверам маршрутизации.
• После получения информации соседняя маршрутизация обновляется на основе полученного значения расстояния и собственной таблицы маршрутизации.
• Каждая маршрутизация использует алгоритм вектора расстояния для расчета кратчайшего пути к целевой сети.
• Информация об обновлении периодически обменивается между маршрутизацией,В целях своевременного обновления таблицы маршрутизации.

RIP подходит для небольших сетей и прост в настройке. Однако в больших сетях он может страдать от медленной конвергенции и петель маршрутизации.

2.2. OSPF

OSPF（Open Shortest Path First）это состояние связимаршрутизацияпротокол,Он широко используется на крупных предприятиях и в Интернете.

Вот как это работает:

• Обмен информацией о состоянии канала (LSA) между маршрутизацией,Используется для построения карты топологии сети.
• Сервер маршрутизации собирает и вычисляет полученную информацию о состоянии канала и использует алгоритм «Сначала кратчайший путь» (SPF) для расчета кратчайшего пути к сети назначения.
• OSPF учитывает пропускную способность канала, задержку, надежность и другие факторы для выбора наилучшего пути.
• OSPF поддерживает маски подсети переменной длины (VLSM).、Расширенные функции, такие как агрегация маршрутизации и зонирование.

OSPF подходит для крупномасштабных сетей и обладает хорошей масштабируемостью, быстрой конвергенцией и гибким выбором маршрутизации.

2.3. IGRP

IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）это вектор расстояния, разработанный Ciscoмаршрутизацияпротокол,Для среднего бизнесасеть.

Это улучшенная версия RIP со следующими функциями:

• IGRP использует количество переходов и другие показатели, такие как пропускная способность.、Задерживать、надежность) для оценки качества маршрутизации пути.
• IGRP выполняет выбор маршрутизации путем широковещательной рассылки информации из таблицы маршрутизации.
• Он обеспечивает более высокую гибкость и возможность настройки, чем RIP.

IGRP подходит для сетей предприятий среднего размера и предоставляет больше возможностей конфигурации и гибкости.

2.4. EIGRP

EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）Это гибридный вектор расстояния и состояния канала, разработанный Cisco Systems.маршрутизацияпротокол,Он сочетает в себе преимущества обоих алгоритмов.

Он имеет следующие характеристики:

• Использование полосы пропускания EIGRP、Задерживать、Надежность и другие показатели для оценки качества маршрутизации пути.
• маршрутизация обменивается маршрутизационной информацией между серверами и использует надежные методы передачи для обеспечения целостности информации.
• Он использует алгоритм DUAL (рассеивающий алгоритм обновления) для расчета наилучшего пути при одновременном сокращении времени сходимости сети.
• EIGRP поддерживает VLSM、Такие функции, как агрегация маршрутизации и быстрая конвергенция.

EIGRP подходит для сложных сетевых сред и обладает высокой масштабируемостью и гибкостью маршрутизации.

2.5. EGP

EGP（Exterior Gateway Protocol）является устаревшимизвнешний шлюзпротокол,выбор маршрутизации для подключения различных автономных систем (АС).

Вот как это работает:

• EGP используется для обмена информацией о маршрутизации между автономными системами.
• Он основан на алгоритме вектора пути и учитывает путь AS и другие факторы для выбора наилучшего пути.
• Однако из-за ограничений и проблем безопасности EGP был заменен BGP.

В современных сетях EGP используется редко, вместо него используется более совершенный и безопасный протокол BGP.

2.6. BGP

BGP（Border Gateway Protocol）Это наиболее часто используемый в настоящее время Интернет.извнешний шлюзпротокол。как вектор путипротокол,BGP используется для выбора маршрутизации между различными автономными системами.

Он имеет следующие характеристики:

• BGP учитывает множество факторов,Например, политика сети, длина пути AS и доступность префикса сети.,чтобы определить лучший путь.
• Он обладает высокой масштабируемостью и достаточно гибок, чтобы адаптироваться к потребностям выбора маршрутизации в масштабе Интернета.
• BGP обменивается информацией о маршрутизации посредством сеансов между узлами и использует надежные соединения TCP для обеспечения целостности передачи данных.
• BGP также поддерживает политику маршрутизации и механизмы фильтрации.,Добиться тонкого контроля дорожного движения.

BGP широко используется на пограничных маршрутизаторах, соединяющих интернет-провайдеров (ISP), для маршрутизации между автономными системами.

2.7. IS-IS

IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）это внутренний шлюзпротокол,В основном используется на крупных предприятиях и интернет-провайдерах. Он основан на концепции состояния канала.,Используйте алгоритм SPF (сначала кратчайший путь) для расчета наилучшего пути.

IS-IS имеет следующие характеристики:

• IS-IS делит сеть на зоны,В каждой области используется одна и та же база данных состояния каналов.
• Маршрутизация обменивается информацией о состоянии канала (LSA) для построения карты топологии сети и расчета кратчайшего пути.
• IS-IS поддерживает быструю конвергенцию и может быстро адаптироваться к изменениям.
• Имеет высоту Масштабируемость,Подходит для больших сетевых сред.

IS-IS широко используется в сетях крупных предприятий и сетях интернет-провайдеров и особенно подходит для сценариев, требующих быстрой конвергенции и высокой масштабируемости.

3. Сравнение протоколов маршрутизации

Чтобы лучше понять различия, плюсы и минусы этих протоколов маршрутизации, вот их сравнение по нескольким аспектам:

1.Тип алгоритма маршрутизации：

• RIP и IGRP — протоколы вектора расстояния.,Используйте количество переходов в качестве показателя.
• OSPF, EIGRP и IS-IS — это протоколы маршрутизации состояния канала, которые учитывают несколько индикаторов для выбора наилучшего пути.
• EGP устарел и был заменен BGP.

2.Область применения：

• RIP для небольшой сети,Потому что его скорость сходимости медленнее,И он не подходит для сложной топологии.
• OSPF, EIGRP и IS-IS подходят для крупных сетей, с лучшей Масштабируемостью и скоростью конвергенции.
• BGPподходящийвыбор маршрутизации для подключения различных автономных систем (АС).

3.Производительность и эффективность：

• Протоколы вектора расстояния, такие как RIP и IGRP, имеют меньшую вычислительную сложность.,Но это может привести к образованию петель маршрутизации и замедлению сходимости.
• Протоколы состояния канала (такие как OSPF, EIGRP и IS-IS) обладают более быстрой конвергенцией и лучшими возможностями выбора пути, но требуют больше вычислительных ресурсов и ресурсов хранения.

4.Масштабируемость：

• RIP Масштабируемость LIMITED В КРУПНОЙ СЕТИ,Потому что сообщение маршрутизации будет транслироваться на всю сеть.
• OSPF, EIGRP и IS-IS используют многоуровневую структуру.,Лучше справляется с большой сетью,Уменьшите потребление ресурсов.
• BGP как основной протокол маршрутизации Интернета,С высокой степенью Масштабируемости.

5.Конфигурация и управление：

• Конфигурация RIP и IGRP относительно проста.,Подходит для небольшой сети.
• Настройка OSPF, EIGRP и IS-IS более сложна и требует больше знаний и опыта.
• BGPиз Конфигурация и Управление относительно сложное, поскольку предполагает крупномасштабный обмен маршрутизациями в Интернете.

При выборе протокола маршрутизации, подходящего для конкретной сетевой среды, необходимо учитывать размер сети, ее сложность, требования к производительности и возможности управления. Обычно крупные корпоративные сети и Интернет используют протоколы состояния канала (например, OSPF и IS-IS), тогда как сети меньшего размера могут выбирать протоколы вектора расстояния (например, RIP). В то же время BGP широко применяется для маршрутизации между подключенными автономными системами.

Обратите внимание, что каждый протокол имеет свои особые требования к конфигурации и оптимизации для обеспечения оптимальной производительности сети. В практических приложениях сетевые администраторы и инженеры должны иметь глубокое понимание этих протоколов и настраивать их соответствующим образом в соответствии с конкретными ситуациями. Сюда входит определение топологии сети, настройка соседских отношений между маршрутизаторами, настройка политик маршрутизации и правил фильтрации и т. д.

Подводя итог, ниже приведены основные функции и применимые сценарии каждого протокола маршрутизации:

• RIP：подходящийдля маленькихсеть,Простая конфигурация,но Масштабируемость Бедный,Скорость сходимости низкая.
• OSPF：подходящийдля крупных предприятийсетьи Интернет,С лучшей Масштабируемостью, быстрой конвергенцией и гибкими возможностями маршрутизации.
• IGRP：подходящийдля среднего размераизпредприятиесеть,Обеспечивает более высокую гибкость и возможность настройки, чем RIP.
• EIGRP：Собственная технология Ciscoпротокол,Сочетает в себе преимущества протоколов вектора расстояния и состояния канала.,Подходит для сложных сред.
• EGP：былBGPзаменять,Используется для выбора маршрутизации между различными автономными системами.
• BGP：Используется для подключения автономных систем.измаршрутизациявыбирать,Широко используется в Интернете.
• IS-IS：подходящийдля крупных предприятийсетьиISPсеть,Он имеет быструю сходимость и широкие возможности масштабирования.

4. Резюме

Подводя итог, можно сказать, что эти семь общих протоколов маршрутизации играют важную роль в сети. Они различаются алгоритмами маршрутизации, сферой применения, эффективностью производительности, масштабируемостью и управлением конфигурацией. При выборе подходящего протокола маршрутизации следует учитывать размер сети, ее сложность, требования к производительности и возможности управления. RIP подходит для небольших сетей, OSPF, EIGRP и IS-IS подходят для крупных сетей, а BGP подходит для маршрутизации между автономными системами. Глубокое понимание характеристик и требований к конфигурации каждого протокола поможет сетевым администраторам и инженерам принимать обоснованные решения в практических приложениях и создавать эффективную и стабильную сетевую инфраструктуру.

На этом статья заканчивается, спасибо, что прочитали! Если вам помогло, не забудьте поставить лайк, спасибо!