第8章路由协议

1、SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言第1页第第8章章 路由协议路由协议本章概述 本章的学习目标主要内容SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言第2页本章概述本章概述l路由是网络层的主要功能，实现重要功能的是遵路由是网络层的主要功能，实现重要功能的是遵循标准路由协议的路由器。循标准路由协议的路由器。l每个路由器只记录和自己密切相关的有限路由信每个路由器只记录和自己密切相关的有限路由信息，因此，对某个给定的路由器中的路由选择表，息，因此，对某个给定的路由器中的路由选择表，只包含关于可能的目的站的部分信息。只包含关于可能

2、的目的站的部分信息。l在数据通信过程中，每个路由器却很负责，不仅在数据通信过程中，每个路由器却很负责，不仅认真分析分组的目的地址，帮助决定分组的去向。认真分析分组的目的地址，帮助决定分组的去向。同时，为了丰富自己路由表项，经常与邻接或其同时，为了丰富自己路由表项，经常与邻接或其他的路由器交流，使用部分信息进行路由，使各他的路由器交流，使用部分信息进行路由，使各个路由结点能自动地改变本地路由。个路由结点能自动地改变本地路由。l本章将全面来研究路由协议的机制和特点。本章将全面来研究路由协议的机制和特点。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言第3页本章的学习目

3、标本章的学习目标l掌握路由体系结构的基本概念掌握路由体系结构的基本概念l理解距离向量路由协议的原理理解距离向量路由协议的原理l掌握路由选择信息协议掌握路由选择信息协议(RIP)的机制和特点的机制和特点l掌握掌握EIGRP的的Metric、邻居、选路原理和特点、邻居、选路原理和特点l理解链路状态路由协议的原理理解链路状态路由协议的原理l掌握掌握OSPFl掌握掌握BGPSQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言第4页主要内容主要内容8.1 核心路由器体系结构核心路由器体系结构8.2 路由选择信息协议路由选择信息协议(RIP)8.3 EIGRP8.4 OSPF协议

4、协议8.5 IS-IS 动态路由协议动态路由协议8.6 BGP8.7 本章小结本章小结 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.1 核心路由器体系结构核心路由器体系结构l早期的早期的Internet路由器大致可分成两类：一类是路由器大致可分成两类：一类是少量的核心路由器，它们由少量的核心路由器，它们由Internet网络控制中网络控制中心心NOC来控制。另一类是大量的非核心路由器，来控制。另一类是大量的非核心路由器，分别由各个群体控制。分别由各个群体控制。l核心系统对全部可能的目的站提供可靠的、一致核心系统对全部可能的目的站提供可靠的、一致的、授权的路

5、由，实现了的、授权的路由，实现了Internet的全球互连的全球互连,如如图所示。图所示。第5页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言核心路由器体系结构核心路由器体系结构SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.1.1 自治系统自治系统l原始的原始的Internet核心体系结构是在核心体系结构是在Internet仅有一仅有一个主干网的那个时期开发。不能适应互联网扩展个主干网的那个时期开发。不能适应互联网扩展到任意数量的网点。由于一个核心路由器在每个到任意数量的网点。由于一个核心路由器在每个网点上与一个网络相连，核心

6、路由器就只知道那网点上与一个网络相连，核心路由器就只知道那个网点中的一个网络的情况。个网点中的一个网络的情况。l因此必须用一个单一的协议机制来构造一个由许因此必须用一个单一的协议机制来构造一个由许多网点构成的互联网，同时，各个网点又是一个多网点构成的互联网，同时，各个网点又是一个自治系统。自治系统。l从路由选择的作用看，由一个管理机构控从路由选择的作用看，由一个管理机构控制的网络和路由器的集合称一个自治系统制的网络和路由器的集合称一个自治系统。第7页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.1.2 内部网关协议内部网关协议l在一个自治系统内的两个路由器彼

7、此互为内部路在一个自治系统内的两个路由器彼此互为内部路由器，使用内部网关协议由器，使用内部网关协议(interior gateway Protocol，IGP)。l将整个自治系统的可达信息汇集起来之后，系统将整个自治系统的可达信息汇集起来之后，系统中的某个路由器可使用外部网关协议中的某个路由器可使用外部网关协议(exterior gateway protocol，EGP)将可达信息通知另一将可达信息通知另一个自治系统。个自治系统。lEGP提供为外部路由器通信广泛使用的协议标准提供为外部路由器通信广泛使用的协议标准，而内部路由器通信却没有一个单独的标准。两，而内部路由器通信却没有一个单独的标准。

8、两个自治系统各自在其内部使用不同的个自治系统各自在其内部使用不同的IGP，而外，而外部路由器使用部路由器使用EGP与另一个系统通信，如图所示与另一个系统通信，如图所示。第8页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言两个自治系统的路由两个自治系统的路由SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.1.3 外部网关协议外部网关协议l两个交换路由选择信息的路由器若分别属于两个两个交换路由选择信息的路由器若分别属于两个自治系统，则称为外部邻站。外部邻站使用的向自治系统，则称为外部邻站。外部邻站使用的向其他自治系统通知可达信息的协

9、议称外部网关协其他自治系统通知可达信息的协议称外部网关协议议(EGP)。在。在Internet中中EGP特别重要，自治系统特别重要，自治系统用它向核心系统通知可达信息。用它向核心系统通知可达信息。EGP有三个基本有三个基本功能：功能：l它支持邻站获取机制，允许一个路由器请求另一它支持邻站获取机制，允许一个路由器请求另一个路由器同意交换可达信息。个路由器同意交换可达信息。l路由器持续地测试其邻站是否有响应。路由器持续地测试其邻站是否有响应。lEGP邻站周期地传送路由更新报文来交换网络可邻站周期地传送路由更新报文来交换网络可达信息。达信息。第10页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章

10、Transact-SQL语言8.1.4 边界网关协议边界网关协议lInternet工程组工程组IETF边界网关协议工作组制定了边界网关协议工作组制定了边界网关协议边界网关协议(BGP)标准。已经有四个版本公布标准。已经有四个版本公布，最新的版本是，最新的版本是BGP-4。lBGP和和EGP有很多不同，其中最重要的是将有很多不同，其中最重要的是将“距距离矢量离矢量”的概念换成的概念换成“路径矢量路径矢量”的概念。虽然的概念。虽然EGP中应用的距离矢量协议很适合于中应用的距离矢量协议很适合于IP路由所采路由所采取的典型的跳到跳方法，但不能对路由环路提供取的典型的跳到跳方法，但不能对路由环路提供足够

11、的保护。在典型的距离矢量协议中，到目的足够的保护。在典型的距离矢量协议中，到目的站点的所有与路径相关的信息都集中在度量制式站点的所有与路径相关的信息都集中在度量制式值里，它不能很快发现环路。值里，它不能很快发现环路。第11页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言第12页主要内容主要内容8.1 核心路由器体系结构核心路由器体系结构8.2 路由选择信息协议路由选择信息协议(RIP)8.3 EIGRP8.4 OSPF协议协议8.5 IS-IS 动态路由协议动态路由协议8.6 BGP8.7 本章小结本章小结 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Tr

12、ansact-SQL语言8.2 路由选择信息协议路由选择信息协议(RIP)8.2.1 RIP 1. RIP的距离的距离lRIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。它自己到其他每一个目的网络的距离记录。RIP 协议中的协议中的“距离距离”也称为也称为“跳数跳数”(hop count)，因为每经过一个路由器，跳数就加因为每经过一个路由器，跳数就加 1。这里的。这里的“距离距离”实际上指的是实际上指的是“最短距离最短距离”，RIP 认为一认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即个好的路由就是它通过的路由器的数目少，

13、即“距离短距离短”。第13页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言lRIP 协议定义从一路由器到直接连接的网络的距协议定义从一路由器到直接连接的网络的距离定义为离定义为 1。从一个路由器到非直接连接的网络。从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加的距离定义为所经过的路由器数加 1。“距离距离”的最大值为的最大值为16 时即相当于不可达，时即相当于不可达，RIP 允许一条允许一条路径最多只能包含路径最多只能包含 15 个路由器。个路由器。 RIP 只适用于只适用于小型互联网。小型互联网。RIP 不能在两个网络之间同时使用不能在两个网络之

14、间同时使用多条路由。多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由选择一个具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速（即最短路由），哪怕还存在另一条高速(低时延低时延)但路由器较多的路由。但路由器较多的路由。 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言2. 距离向量算法距离向量算法lRIP 协议按照固定的时间间隔仅和相邻路由器交协议按照固定的时间间隔仅和相邻路由器交换信息。交换的信息是当前本路由器所知道的全换信息。交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。路由表的建立路由器部信息，即自己的路由表。路由表的建立路由器在刚刚开始工作

15、时，只知道到直接连接的网络的在刚刚开始工作时，只知道到直接连接的网络的距离，之后，每一个路由器也只和数目非常有限距离，之后，每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。经过若干次的相邻路由器交换并更新路由信息。经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自治更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。的地址。RIP 协议的收敛协议的收敛(convergence)过程较过程较快，即在自治系统中所有的结点都得到正确的路快，即在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。由选择信息

16、的过程。第15页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.2.2 RIP解决的问题解决的问题lRIP所使用的矢量距离算法会产生慢收敛（所使用的矢量距离算法会产生慢收敛（slow convergence）或无限计数（）或无限计数（count to infinity）问题从而引发不一致性。选择一个小的无限大）问题从而引发不一致性。选择一个小的无限大值（值（16），可以限制慢收敛问题，但不能彻底解），可以限制慢收敛问题，但不能彻底解决。决。第16页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l 协议中更新报文仅仅包含由目的网络

17、及到达该网协议中更新报文仅仅包含由目的网络及到达该网络的距离构成的序偶。参考如图络的距离构成的序偶。参考如图8-2所示的网络，所示的网络，R1直接与网络直接与网络1相连，所以在它的选路表中有一相连，所以在它的选路表中有一条到该网络的距离为条到该网络的距离为1的路由；在周期性的路由的路由；在周期性的路由广播中包括了这个路由。广播中包括了这个路由。R2从从R1处得知了这个路处得知了这个路由，并在自己的选路表中建立了相应的路由，将由，并在自己的选路表中建立了相应的路由，将之以距离值之以距离值2广播出去。最后广播出去。最后R3从从R2处得知该路处得知该路由并以距离值由并以距离值3广播。图广播。图8-6

18、 (a)中的三个路由器的中的三个路由器的路由表都记录了到网络路由表都记录了到网络1的路由。的路由。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言图图8-2 慢收敛问题慢收敛问题第18页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l现在假设现在假设R1到网络到网络1的连接失效了，如图的连接失效了，如图8-2(b)所所示路由已经消失。那么示路由已经消失。那么R1立即更新它的选路表把立即更新它的选路表把该路由的距离置为该路由的距离置为16（无穷大）。在下一次广播（无穷大）。在下一次广播时，时，R1应该通告这一信息。但是，除非协议包含应

19、该通告这一信息。但是，除非协议包含了额外的机制预防此类情况，可能有其他的路由了额外的机制预防此类情况，可能有其他的路由器在器在R1广播之前就广播了其路由。可能假设一个广播之前就广播了其路由。可能假设一个特殊的情况，即特殊的情况，即R2正好在正好在R1与网络与网络1连接失效后连接失效后通告其路由。通告其路由。慢收敛慢收敛SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l因此，因此，R1就会收到就会收到R2的报文，并对此使用通常的的报文，并对此使用通常的矢量距离算法：它注意到矢量距离算法：它注意到R2有到达网络有到达网络1的费用的费用更低的路由，计算出现在到达网络更低

20、的路由，计算出现在到达网络1需要需要3跳（跳（R2通告的到网络通告的到网络1费用是费用是2跳，再加上到跳，再加上到R2的的1跳）跳），然后在选路表中装入新的通过，然后在选路表中装入新的通过R2到达网络到达网络1的的路由。图路由。图8-6描述了这个过程，描述了这个过程，R1和和R2中的任一中的任一个收到去网络个收到去网络1的数据报之后，就会把该报文在的数据报之后，就会把该报文在两者之间来回传输直到寿命计时器超时溢出。两者之间来回传输直到寿命计时器超时溢出。慢收敛慢收敛SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l这两个路由器随后广播的这两个路由器随后广播的RIP

21、不能迅速解决这个不能迅速解决这个问题。在下一轮交换选路信息的过程中，问题。在下一轮交换选路信息的过程中，R1通告通告它的选路表中的各个项目。而它的选路表中的各个项目。而R2得知得知R1到网络到网络1的距离是的距离是3之后，计算出该路由新长度之后，计算出该路由新长度4。到第三。到第三轮的时候，轮的时候，R1收到从收到从R2传来的路由距离增加的信传来的路由距离增加的信息，把自己的选路表中该路由的距离增到息，把自己的选路表中该路由的距离增到5。如。如此循环往复，直至距离值到达此循环往复，直至距离值到达RIP的极限。的极限。慢收敛慢收敛SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact

22、-SQL语言l对于图对于图8-2所示的例子，可以使用分割范围更新（所示的例子，可以使用分割范围更新（split horizon update）技术来解决慢收敛问题。）技术来解决慢收敛问题。l 考虑慢收敛问题的另一个方法是使用信息流的概考虑慢收敛问题的另一个方法是使用信息流的概念。念。l 解决慢收敛问题的另一个技术使用了抑制（解决慢收敛问题的另一个技术使用了抑制（hold down）法。）法。l 解决慢收敛问题的最后一种技术就是毒性逆转（解决慢收敛问题的最后一种技术就是毒性逆转（poison reverse）。）。解决方法解决方法SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact

23、-SQL语言l虽然触发更新技术、毒性逆转技术、抑制技术和虽然触发更新技术、毒性逆转技术、抑制技术和分割范围技术能够解决一些问题，但它们又带来分割范围技术能够解决一些问题，但它们又带来了一些新的问题。例如，在许多路由器共享一个了一些新的问题。例如，在许多路由器共享一个公共网络的结构中采用触发更新技术的情况下，公共网络的结构中采用触发更新技术的情况下，一个广播就能改变这些路由器的选路表，引发一一个广播就能改变这些路由器的选路表，引发一轮新的广播。如果第二轮广播改变了路由表，它轮新的广播。如果第二轮广播改变了路由表，它又会引起更多的广播。这就产生了广播雪崩。又会引起更多的广播。这就产生了广播雪崩。R

24、IP不足不足SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.3.3 RIP报文格式报文格式l RIP报文大致可分为两类：选路信息报文和对信报文大致可分为两类：选路信息报文和对信息的请求报文。它们都使用同样的格式，由固定息的请求报文。它们都使用同样的格式，由固定的首部和后面可选的网络和距离序偶列表组成，的首部和后面可选的网络和距离序偶列表组成，如图如图8-3所示的报文的格式。所示的报文的格式。第24页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言图图8-3 RIP报文格式报文格式SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 T

25、ransact-SQL语言第26页主要内容主要内容8.1 核心路由器体系结构核心路由器体系结构8.2 路由选择信息协议路由选择信息协议(RIP)8.3 EIGRP8.4 OSPF协议协议8.5 IS-IS 动态路由协议动态路由协议8.6 BGP8.7 本章小结本章小结 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.3 EIGRPl EIGRP是思科私有协议，只能运行在思科的设是思科私有协议，只能运行在思科的设备上。备上。 EIGRP能够支持的协议有能够支持的协议有IP、AppleTalk和和IPX。 EIGRP的流量使用的流量使用IP协议号协议号88。 EI

26、GRP采用采用Diffused Update Algorithm (DUAL)算法来算法来计算到目标网络的最短路径，计算到目标网络的最短路径，EIGRP还是一个距还是一个距离矢量路由协议，从邻居那里收到路由表之后，离矢量路由协议，从邻居那里收到路由表之后，会经过一些计算和比较，然后才放进路由表中使会经过一些计算和比较，然后才放进路由表中使用，因此将用，因此将EIGRP的身份提高到的身份提高到“增强的距离矢增强的距离矢量路由协议量路由协议”第27页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言lEIGRP使用了使用了Autonomous System（AS）的概）

27、的概念，即使是这样，念，即使是这样，EIGRP也算不上外部网关路由也算不上外部网关路由协议（协议（Exterior Gateway Protocol 即即EGP），），因为不同因为不同AS之间，之间，EIGRP无法传递路由信息，所无法传递路由信息，所以以EIGRP依然是个内部网关路由协议（依然是个内部网关路由协议（Interior Gateway Protocol，即，即IGP）。）。lEIGRP支持支持 Classless Interdomain Routing (CIDR)和和Variable-Length Subnet Masks (VLSMs)。SQL Server实用简明教程(第三版

28、)第3章 Transact-SQL语言8.3.1 EIGRP MetriclEIGRP使用多种参数计算去往目标网络的使用多种参数计算去往目标网络的Metric值，包括带宽值，包括带宽(Bandwidth)、延迟、延迟(delay)、可靠、可靠性性(reliability)、负载、负载(loading)、最大传输单元、最大传输单元(MTU)，这，这5个参数分别使用个参数分别使用K值来表示，即值来表示，即K1、K2、K3、K4、K5，所以如果两台，所以如果两台EIGRP路由器路由器之间的之间的5个个K值不同，则代表双方计算值不同，则代表双方计算Metric值的值的方法不同；无论是方法不同；无论是E

29、IGRP还是其它协议，在需要还是其它协议，在需要使用带宽计算使用带宽计算Metric时，只计算接口出方向的带时，只计算接口出方向的带宽，而接口进方向的是不计算在内的，也就是一宽，而接口进方向的是不计算在内的，也就是一条链路上，只有一个出接口的带宽会被计算，而条链路上，只有一个出接口的带宽会被计算，而进接口的带宽是被忽略的，如下图进接口的带宽是被忽略的，如下图8-4所示。所示。第29页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言图图8-4 Metric值示例值示例SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l 从源路由器从源路由

30、器R1到目标到目标R4所经过的三条链路中，所经过的三条链路中，带宽分别是带宽分别是100 Mbit/s、10 Mbit/s、1 Gbit/s、虽然有条链路的带宽可达虽然有条链路的带宽可达1 Gbit/s，但我们都知，但我们都知道，从源到目标的带宽最快也始终不超过最低带道，从源到目标的带宽最快也始终不超过最低带宽宽10 Mbit/s，永远不可能达到，永远不可能达到1 Gbit/s，所以从，所以从源到目的的路径中，只有最低带宽最终决定传输源到目的的路径中，只有最低带宽最终决定传输时的带宽，而某条链路的高带宽是没有意义的，时的带宽，而某条链路的高带宽是没有意义的，所以在所以在EIGRP的的Metri

31、c计算中，只需要计算从源计算中，只需要计算从源到目标的最低带宽即可，但是经过各个接口的延到目标的最低带宽即可，但是经过各个接口的延迟却是要累加的。迟却是要累加的。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l公式中的带宽为公式中的带宽为1000 0000除以链路中的最小带除以链路中的最小带宽，带宽单位为宽，带宽单位为Kbit，延迟为链路中的延迟之和，延迟为链路中的延迟之和除以除以10，延迟单位为，延迟单位为 ms(毫秒毫秒). 默认情况下，默认情况下，5个个K值的取值分别为值的取值分别为: K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = K5 =0，

32、由于，由于K5=0，由此一来，造成上面的公，由此一来，造成上面的公式算出来的最终结果为式算出来的最终结果为0， EIGRP在计算在计算Metric时，使用时，使用K值来控制整个计算公式值来控制整个计算公式25( 13)256256e4KBandwidthKKBandwitdthKDelayLoadR liabilityKSQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l所以当所以当K5=0时，必须将公式简化。时，必须将公式简化。2( 13)256256KBandwidthKBandwitdthKDelayLoadSQL Server实用简明教程(第三版)第3章 T

33、ransact-SQL语言l 正因为默认正因为默认5个个K值的取值分别为值的取值分别为: K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = K5 =0，所以默认，所以默认EIGRP的计算的计算公式为：公式为：l l此公式为此公式为EIGRP默认计算公式，改变默认计算公式，改变K值，将影值，将影响响Metric值的计算公式。值的计算公式。 10000000Delay()256Bandwidth10之和最小SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.3.2 EIGRP邻居邻居lEIGRP使用了邻居的概念，使用了邻居的概念，EIGRP的路由表并不的路由表

34、并不会像会像RIP那样通过组播或广播向网络中发送，那样通过组播或广播向网络中发送，EIGRP只向邻居发送路由表，并且是使用单播向只向邻居发送路由表，并且是使用单播向邻居发送路由表，如果要在邻居发送路由表，如果要在EIGRP之间交换路由之间交换路由表，必须成为邻居，不同表，必须成为邻居，不同AS不能成为邻居，不能成为邻居，EIGRP只在直连网络中发现和建立邻居。只在直连网络中发现和建立邻居。第35页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言lEIGRP路由器之间的邻居关系通过路由器之间的邻居关系通过Hello包来发现包来发现和维护，和维护，EIGRP会将自己全

35、部的路由表发给所有会将自己全部的路由表发给所有邻居；路由器上启动邻居；路由器上启动EIGRP之后，就会使用组播之后，就会使用组播地址地址224.0.0.10在相应接口上发送在相应接口上发送Hello包，包，EIGRP会使用一张单独的表来记录哪些路由器是会使用一张单独的表来记录哪些路由器是自己的邻居，称为邻居表，只要收到自己的邻居，称为邻居表，只要收到Hello包，便包，便将对方列为自己的邻居，并且写入邻居表，将对方列为自己的邻居，并且写入邻居表，EIGRP会将邻居的地址写在会将邻居的地址写在Hello包中。包中。Hello包包SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-

36、SQL语言lEIGRP双方必须满足以下三个条件，才能建立邻双方必须满足以下三个条件，才能建立邻居。居。l双方在相同双方在相同AS。l双方双方Hello包正常，即双方接口包正常，即双方接口Primary地址在同地址在同网段。网段。l双方计算双方计算Metric值方法相同，即双方值方法相同，即双方K1 K2 K3 K4 K5值相同。值相同。l在一个稳定的在一个稳定的EIGRP邻居之间，只有邻居之间，只有Hello包在传包在传递，递，EIGRP支持的邻居数量，并没有限制，但要支持的邻居数量，并没有限制，但要视内存大小，视内存大小，CPU能力，路由条目数量，拓扑复能力，路由条目数量，拓扑复杂程度，网络

37、稳定性而定。杂程度，网络稳定性而定。建立邻居建立邻居SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言 8.3.3 EIGRP数据包和运行过程数据包和运行过程l在在EIGRP协议中，会使用五种类型的数据包，分协议中，会使用五种类型的数据包，分别为别为Hello、Update、 Query、Reply、Ack。l五种数据包中，五种数据包中，Update、Query、Reply在对方在对方收到后，都需要回复确认，这些数据包是可靠的收到后，都需要回复确认，这些数据包是可靠的，回复是发送，回复是发送Ack；而；而Hello和和Ack，是不需要回，是不需要回复的，因此被认为不

38、可靠。复的，因此被认为不可靠。第38页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l路由器路由器A启动启动EIGRP后，在相应接口上向外发送后，在相应接口上向外发送Hello包。包。lB收到收到A发来的发来的Hello包后，将包后，将A列入自己的邻居列入自己的邻居表，然后向表，然后向A单播发送单播发送Update，也就是向，也就是向A单播单播发送自己的路由表；发送自己的路由表；EIGRP路由器在收到一个路由器在收到一个Hello包时，就直接向对方发送路由表了，包时，就直接向对方发送路由表了，B后面后面的的Hello包就会写明路由器包就会写明路由器A已是自己的邻

39、居。已是自己的邻居。 两台路由器两台路由器A和和B启动启动EIGRP的的过程过程SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言lA在收到在收到B的的Update之后，向之后，向B发送发送Ack通知对方通知对方已经收到已经收到Update，然后再向，然后再向B单播发送自己的单播发送自己的Update，在，在A收到收到B的的Hello包后，会发现里面列包后，会发现里面列出了自己的地址，双方都看见对方出了自己的地址，双方都看见对方Hello中列出自中列出自己后，双向邻居关系便建立成功。己后，双向邻居关系便建立成功。lB在收到在收到A的的Update之后，向之后，向A发

40、送发送Ack确认确认Update已收到。已收到。lA和和B都将收到的都将收到的Update放入拓扑数据库中，计放入拓扑数据库中，计算路由表。算路由表。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言 8.3.4 EIGRP选路选路l 虽然虽然EIGRP是距离矢量路由协议，但是当从邻居是距离矢量路由协议，但是当从邻居收到路由后，并不是不经过任何计算就直接放进收到路由后，并不是不经过任何计算就直接放进路由表中使用，路由表中使用，EIGRP会将从邻居收到的路由全会将从邻居收到的路由全部放入拓扑数据库（部放入拓扑数据库（Topology Database）中，）中，经过经

41、过DUAL的无环算法计算之后，才将最优的路的无环算法计算之后，才将最优的路由放入路由表中。由放入路由表中。第41页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l因为因为EIGRP可能有多个邻居，也可能从多个邻居可能有多个邻居，也可能从多个邻居收到相同的路由，所以需要从中选中最优路由放收到相同的路由，所以需要从中选中最优路由放入路由表中使用，而不是最优的路由则放在拓扑入路由表中使用，而不是最优的路由则放在拓扑数据库中备份，等路由表中的路由失效后，便从数据库中备份，等路由表中的路由失效后，便从拓扑数据库中查找备用路由继续放入路由表中使拓扑数据库中查找备用路由继续放

42、入路由表中使用。用。 当当EIGRP将从邻居收到的路由信息放入拓扑将从邻居收到的路由信息放入拓扑数据库之后，要经过数据库之后，要经过DUAL算法选出最优路由。算法选出最优路由。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l因为因为EIGRP拓扑数据库中的信息就是从邻居收到拓扑数据库中的信息就是从邻居收到的路由表，目的地对于邻居来说肯定是可达的，的路由表，目的地对于邻居来说肯定是可达的，Reported Distance是表示邻居到达目的地的是表示邻居到达目的地的Metric值是多少。在如图值是多少。在如图8-5所示，所示，R1从从R2和和R3收到去往目标网络的

43、路由后，收到去往目标网络的路由后，R2去往目标网络的去往目标网络的Metric值对于值对于R1来说就是来说就是RD，同样，同样，R3去往目去往目标网络的标网络的Metric值对于值对于R1来说也是来说也是RD。Reported Distance（RD）SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l当从邻居收到路由信息后，当从邻居收到路由信息后，RD只是邻居去往目的只是邻居去往目的地的地的Metric，而自己去往目的地还得在，而自己去往目的地还得在RD的基础的基础上，再加自己到邻居的这段距离，所以自己到目上，再加自己到邻居的这段距离，所以自己到目的地的真正的地的

44、真正Metric应该是自己到邻居这段距离的应该是自己到邻居这段距离的Metric加上加上RD，但是拓扑数据库中可能存在多条，但是拓扑数据库中可能存在多条去往目的地的路径，而被放入路由表的最优的那去往目的地的路径，而被放入路由表的最优的那条被称为条被称为Feasible distance（FD）。如图）。如图8-5所所示，如果示，如果R1选择从选择从R2去往目的地，那么结果将如去往目的地，那么结果将如下图下图8-5所示。所示。可行距离可行距离Feasible distance（FD）SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言Feasible distance图

45、图8-5 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l如果如果R1选择从选择从R2去往目的地，那么去往目的地，那么R2到达目的到达目的地的地的metric（RD）加上）加上R1到到R2的的Metric，就是，就是R1到达目的地的到达目的地的FD，R1将将R2的路径放入路由表的路径放入路由表中，这时，中，这时，R2也称为也称为Successor；默认情况下，；默认情况下，拓扑数据库中有多条路径可到目的地时，被放入拓扑数据库中有多条路径可到目的地时，被放入路由表的那条就是路由表的那条就是FD，FD就一定会被放入路由就一定会被放入路由表。表。后继路由后继路由SQL

46、 Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l 因为拓扑数据库中可能存在多条路径可以到达目因为拓扑数据库中可能存在多条路径可以到达目的地，但被选为的地，但被选为FD的最优的那条被放入路由表中的最优的那条被放入路由表中使用，而留在拓扑数据库中的备用路由称为使用，而留在拓扑数据库中的备用路由称为Feasible Successor（FS），如下图），如下图8-6所示。所示。R2被选为被选为Successor，当，当R3继续存放于拓扑数继续存放于拓扑数据库时，据库时，R3就是就是FS。 可行后继路由可行后继路由Feasible Successor（FS）SQL Serve

47、r实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言Feasible Successor（FS）图）图8-6 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l 拓扑数据库中的拓扑数据库中的FS最多可以有最多可以有6条，如果一个条，如果一个EIGRP有有8个邻居可以去往目的地，选出一条个邻居可以去往目的地，选出一条FD放入路由表之后，并不是其它放入路由表之后，并不是其它7条全部都可以存条全部都可以存放于拓扑数据库，拓扑数据库最多只能有放于拓扑数据库，拓扑数据库最多只能有6条（条（其中已经包含其中已经包含FD），也并不是一定会有），也并不是一定会有6条被放条

48、被放入拓扑数据库，因为要存放于拓扑数据库，是必入拓扑数据库，因为要存放于拓扑数据库，是必须达到一定条件的，称为须达到一定条件的，称为Feasibility Condition (FC)，就是邻居通告的，就是邻居通告的RD必须小于必须小于FD，这个邻，这个邻居的路径才能存在于拓扑数据库。居的路径才能存在于拓扑数据库。 Feasibility Condition (FC)SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.3.5 EIGRP负载均衡负载均衡lEIGRP可以支持非等价负载均衡，最多支持可以支持非等价负载均衡，最多支持6条条，默认为，默认为4条，但非等价负

49、载均衡功能默认为关条，但非等价负载均衡功能默认为关闭状态。闭状态。lEIGRP只能将拓扑数据库中的备用链路放入路由只能将拓扑数据库中的备用链路放入路由表执行负载均衡，拓扑数据库中可能有多条备用表执行负载均衡，拓扑数据库中可能有多条备用链路，而且多条链路的链路，而且多条链路的Metric值也可能各不相同值也可能各不相同，当启用非等价负载均衡时，需要定义什么样的，当启用非等价负载均衡时，需要定义什么样的Metric范围可以用来负载均衡，这需要通过控制范围可以用来负载均衡，这需要通过控制Metric的变量（的变量（Variance）值来控制。）值来控制。第50页SQL Server实用简明教程(第三

50、版)第3章 Transact-SQL语言第51页主要内容主要内容8.1 核心路由器体系结构核心路由器体系结构8.2 路由选择信息协议路由选择信息协议(RIP)8.3 EIGRP8.4 OSPF协议协议8.5 IS-IS 动态路由协议动态路由协议8.6 BGP8.7 本章小结本章小结 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.4 OSPF协议协议l路由协议路由协议OSPF全称为全称为Open Shortest Path First，也就开放的最短路径优先协议，因为，也就开放的最短路径优先协议，因为OSPF是是由由IETF开发的，它的使用不受任何厂商限制，所

51、开发的，它的使用不受任何厂商限制，所有人都可以使用，所以称为开放的，而最短路径有人都可以使用，所以称为开放的，而最短路径优先（优先（SPF）只是）只是OSPF的核心思想，其使用的的核心思想，其使用的算法是算法是Dijkstra算法，最短路径优先并没有太多算法，最短路径优先并没有太多特殊的含义，并没有任何一个路由协议是最长路特殊的含义，并没有任何一个路由协议是最长路径优先的，所有协议，都会选最短的。径优先的，所有协议，都会选最短的。 第52页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言lOSPF的流量使用的流量使用IP协议号协议号89。lOSPF工作在单个工作在

52、单个AS，是个绝对的内部网关路由，是个绝对的内部网关路由协议（协议（Interior Gateway Protocol，即，即IGP）。）。lOSPF对网络没有跳数限制，支持对网络没有跳数限制，支持 Classless Interdomain Routing (CIDR)和和Variable-Length Subnet Masks (VLSMs)，没有自动汇总功能，没有自动汇总功能，但可以手工在任意比特位汇总，并且手工汇总没但可以手工在任意比特位汇总，并且手工汇总没有任何条件限制，可以汇总到任意掩码长度。有任何条件限制，可以汇总到任意掩码长度。lOSPF支持认证，并且支持明文和支持认证，并且支

53、持明文和MD5认证；认证；OSPF不可以通过不可以通过Offset list来改变路由的来改变路由的metric。 SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言8.4.1 OSPF术语术语1. Router-IDl每一个每一个OSPF路由器定义一个身份，这就是路由器定义一个身份，这就是Router-ID，并且，并且Router-ID在网络中绝对不可以在网络中绝对不可以有重名，否则路由器收到的链路状态，就无法确有重名，否则路由器收到的链路状态，就无法确定发起者的身份，也就无法通过链路状态信息确定发起者的身份，也就无法通过链路状态信息确定网络位置。定网络位置。OS

54、PF路由器发出的链路状态都会路由器发出的链路状态都会写上自己的写上自己的Router-ID，可以理解为该链路状态的，可以理解为该链路状态的签名，不同路由器产生的链路状态，签名绝不会签名，不同路由器产生的链路状态，签名绝不会相同。相同。第54页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言 2. COSTl OSPF使用接口的带宽来计算使用接口的带宽来计算Metric，例如一个，例如一个10 Mbit/s的接口，计算的接口，计算Coast的方法为：的方法为：l将将10 Mbit换算成换算成bit，为，为10 000 000 bit，然后用，然后用10000 000

55、0除以该带宽，结果为除以该带宽，结果为 10000 0000/10 000 000 bit = 10，所以一个，所以一个10 Mbit/s的接口，的接口，OSPF认为该接口的认为该接口的Metric值为值为10，需要注意的，需要注意的是，计算中，带宽的单位取是，计算中，带宽的单位取bit/s，而不是，而不是Kbit/s，例如一个，例如一个100 Mbit/s的接口，的接口，Cost 值为值为 10000 0000 /100 000 000=1，因为，因为Cost值必须为整数值必须为整数，所以即使是一个，所以即使是一个1000 Mbit/s（1GBbit/s）的接）的接口，口，Cost值和值和1

56、00Mbit/s一样，为一样，为1。第55页SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l如果路由器要经过两个接口才能到达目标网络，如果路由器要经过两个接口才能到达目标网络，那么很显然，两个接口的那么很显然，两个接口的Cost值要累加起来，才值要累加起来，才算是到达目标网络的算是到达目标网络的Metric值，所以值，所以OSPF路由路由器计算到达目标网络的器计算到达目标网络的Metric值，必须将沿途中值，必须将沿途中所有接口的所有接口的Cost值累加起来，在累加时，同值累加起来，在累加时，同EIGRP一样，只计算出接口，不计算进接口。一样，只计算出接口，不计

57、算进接口。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言l链路（链路（Link）就是路由器上的接口，在这里，就是路由器上的接口，在这里，指运行在指运行在OSPF进程下的接口。进程下的接口。l 链路状态（链路状态（LSA）就是）就是OSPF接口上的描述信息接口上的描述信息，例如接口上的，例如接口上的IP地址，子网掩码，网络类型，地址，子网掩码，网络类型，Cost值等等，值等等，OSPF路由器之间交换的并不是路路由器之间交换的并不是路由表，而是链路状态（由表，而是链路状态（LSA），），OSPF通过获得通过获得网络中所有的链路状态信息，从而计算出到达每网络中所有的链

58、路状态信息，从而计算出到达每个目标精确的网络路径。个目标精确的网络路径。 3. 链路状态（链路状态（Link-State）SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言lOSPF路由器会将自己所有的链路状态毫不保留路由器会将自己所有的链路状态毫不保留地全部发给邻居，邻居将收到的链路状态全部放地全部发给邻居，邻居将收到的链路状态全部放入链路状态数据库（入链路状态数据库（Link-State Database），邻），邻居再发给自己的所有邻居，并且在传递过程种，居再发给自己的所有邻居，并且在传递过程种，绝对不会有任何更改。通过这样的过程，最终，绝对不会有任何更改。通

59、过这样的过程，最终，网络中所有的网络中所有的OSPF路由器都拥有网络中所有的路由器都拥有网络中所有的链路状态，并且所有路由器的链路状态应该能描链路状态，并且所有路由器的链路状态应该能描绘出相同的网络拓扑。绘出相同的网络拓扑。SQL Server实用简明教程(第三版)第3章 Transact-SQL语言4. OSPF区域区域l 因为因为OSPF路由器之间会将所有的链路状态（路由器之间会将所有的链路状态（LSA）相互交换，毫不保留，当网络规模达到一）相互交换，毫不保留，当网络规模达到一定程度时，定程度时，LSA将形成一个庞大的数据库，势必将形成一个庞大的数据库，势必会给会给OSPF计算带来巨大的压

60、力；为了能够降低计算带来巨大的压力；为了能够降低OSPF计算的复杂程度，缓存计算压力，计算的复杂程度，缓存计算压力，OSPF采采用分区域计算，将网络中所有用分区域计算，将网络中所有OSPF路由器划分路由器划分成不同的区域，每个区域负责各自区域精确的成不同的区域，每个区域负责各自区域精确的LSA传递与路由计算，然后再将一个区域的传递与路由计算，然后再将一个区域的LSA简化和汇总之后转发到另外一个区域，这样一来简化和汇总之后转发到另外一个区域，这样一来，在区域内部，拥有网络精确的，在区域内部，拥有网络精确的LSA，而在不同，而在不同区域，则传递简化的区域，则传递简化的LSA。区域的划分为了能够。区