《动态路由协议研究4600字（论文）》

常见动态路由协议的分析及比较TOC\o"1-3"\h\u294341引言 引言管理距离是一个人为指定的数字，它是路由协议的优先级。该数字越小，路由协议所宣布的路由的优先级就越高。最大跳值主要是距离向量协议，这意味着这样一个路由协议到其他路由器的最大可以传输数量，例如RIP的最大跳值是15，然后用RIP路由协议传输通知只能通过路由器15倍（重复通过算作一次）。如果路由到达第16个路由器，则路由器认为无法访问转发。路由分为静态路由和动态路由，对应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络配置进行预置。在改变网络结构时，网络管理员手动改变路由表，动态路由随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数据传输的最佳路径，并接收动态路由表。根据路由算法，动态路由协议可分为距离向量输出协议和链路状态路由协议。距离矢量路由协议基于bellman-Ford算法，主要包括RIP和IGRP（IGRP是Cisco的私有协议）。链路状态路由协议是基于图论的路径优先算法，如OSPF。在距离向量输出协议中，路由器将部分或全部路由表发送给相邻路由器，而在连接状态路由协议中，路由器将链路状态信息发送给同一区域内的所有路由器。在自治系统中，路由协议根据路由器的位置使用两种类型的域间路由协议：内部网关协议（图形卡）和外部网关协议IGP。外部网关协议（称为外部网关协议，EGP，域间路由协议）。EGP是一个简单的树拓扑，它在处理路由周期和设置路由策略方面存在明显的缺陷，已被BGP所取代。EIGRP是思科的一种私有协议，这是一个混合协议。它既具有距离向量输出协议的特点，又具有链路状态路由协议的优点。每种路由协议都有自己的特性，适用于不同类型的网络。下面对常用的动态路由协议进行了分析和比较。2动态路由分类动态路由协议分为距离矢量输出协议和链路状态路由协议。这两个协议有它们自己的属性，如下所述。2.1距离向量（DV）协议距离向量是指协议使用跳跃或向量来确定一个设备到另一个设备的距离；没有考虑每跳的连接速率。距离向量输出协议不使用正常的邻居关系。它可以通过两种方式知道拓扑更改和超时：（1）路由器无法直接接收到所连接路由器更新的路由；（2）当一个路由器收到来自邻居的更新信息时，它就会被告知网络中某个地方的拓扑结构发生了变化。距离向量输出协议适用于小型网络（超过100个路由器或更少的路由更新和计算环境）。当小型网络扩展到大型网络，新的路由算法的收敛速度非常慢，和网络处于过渡状态的过程计算，可能引起暂时的拥堵，距离矢量算法忽略了如果底层网络链接技术是多样化和带宽都是不同的。距离向量输出协议的这一特性不仅会造成网络收敛的延迟，而且会消耗网络带宽。随着路由表的增加，会使用更多的CPU资源和内存。2.2链路状态（LS）路由协议链路状态路由协议没有跳数限制。它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短，支持变长子网掩码和CIDR。链路状态路由协议在直接连接的路由之间保持正常的邻居关系，使路由能够更快地收敛。链路状态路由协议通过在加速路由收敛的会话期间交换hello数据包（也称为已知的链路状态信息）来创建对等关系。与距离向量输出协议不同，整个路由表在更新时被发送；链路状态路由协议只发送更新或更改的网络拓扑，使更新更小，节省带宽，CPU使用不变，更新包只在一定时间内发布（通常为30分钟到2小时）。3常用动态路由协议分析3.1RIP协议RIP（路由信息协议）是路由器制造商的第一个开放标准。它是最常用的路由协议，可以在所有IP路由平台上访问。当使用RIP时，思科路由器可以连接到其他制造商的路由器。RIPV1和RIPV2有两个版本。两者都基于经典的距离向量路由算法，最大跳数为15跳。RIPV1是一个类路由协议。由于路由中不包含掩码信息，网络上的所有设备必须使用相同的子网掩码，VLSM不受支持。RIPV2可以发送子网掩码信息。它是一种无类路由协议，支持VLSM。RIP使用UDP数据包更新路由信息；路由器每30秒更新一次路由信息。如果相邻路由器在180秒内没有响应，则路由器的路由不可用，无法到达路由器。如果路由器在240秒后没有收到响应，路由器的路由信息将从路由表中删除。RIP具有以下特性：（1）不同厂家的路由器可以通过RIP连接；（2）配置简单；（3）适用于小型网络(小于15跳)；（4）RIPV1不支持VLSM（5）广域网必须使用带宽；（6）消耗CPU和内存资源。RIP算法简单，但路径多时收敛速度慢。发送路由信息需要更多的带宽资源。适用于网络拓扑相对简单、数据连接故障率极低的小型网络。RIP不在大型网络中使用。3.2IGRP协议内部网关路由协议（IGRP）是一种动态的、长期的（高达255跳）路由协议，由思科在1980年开发。它使用指标（向量）来确定到网络的最佳路由，并根据延迟、带宽、可靠性和负载计算最佳路由。它在同一自治系统中具有较大的跨度，适用于复杂网络。CiscoIOS允许路由器管理员对IGRP的网络带宽、延迟、可靠性和负载进行加权，以影响指标的计算。与RIP类似，IGRP使用UDP发送路由表条目；每个路由器每90更新一次路由信息。如果在270秒内没有收到来自路由器的响应，路由器被认为是不可访问的。如果在630秒内没有收到响应，IGRP进程将从路由表中删除路由。与RIP相比，IGRP的收敛时间更长，但传输路由信息所需的带宽减少。此外，IGRP的数据包格式中没有空字节，提高了IGRP的数据包效率，但IGRP是思科保护的，仅限于思科产品。3.3EIGRP协议随着网络规模的扩大和用户需求的增加，原有的IGRP已不能满足其需求。因此，思科开发了一种改进的IGRP，即EIGRP。EIGRP采用了与IGRP相同的路由算法，但集成了链路状态路由协议和距离向量输出协议的优点，并增加了扩展更新算法（DUAL）。EIGRP有以下属性：（1）快速收敛。广播更新算法通过保存路由表中的路由，实现了快速收敛。也就是说，到目标网络的最小代价路由和次最小代价路由（也称为合适的后继路由）存储在路由表中。如果没有最小代价路径，则快速切换到次最小代价路径，达到快速收敛的目的。（2）减少带宽消耗。与RIP和IGRP不同的是，EIGRP的路由信息可以在所有其他时间段进行交换。它只在目标网络的路由状态改变或路由度量改变时向邻近的EIGRP路由器发送路由更新。因此，更新路由所需的带宽要比触发的RIP和EIGRP小得多。（3）增大网络规模。对于RIP，网络只能支持15跳，而EIGRP可以支持255跳。（4）降低路由器的CPU使用量。路由更新只发送到需要知道状态变化的邻近路由器。由于使用增量更新，EIGRP比IGRP使用更少的CPU。（5）支柱可变长度子网掩码。（6）IGRP和EIGRP自动移植，IGRP路由自动重新分配给EIGRP，IGRP自动传输到IGRP。（7）EIGRP支持三种路由协议（IP、IPX、APPLETALK）。（8）支持非等效路径的负载均衡。（9）由于EIGIP是思科公司开发的一种特殊协议，当思科设备与其他制造商设备连接时，不能使用EIGRP。3.4OSPF协议开放式最短路径优先权（OSPF）是IETF推荐的IP网络开发的一种内部网关路由协议。OSPF协议由Hello协议、交换协议和扩展协议三个子协议组成，Hello协议负责链路是否可以用来完成路由器和受保护的名称路由器。OSPF协议具有以下优点：（1）OSPF可以用自己的链路状态数据库表示整个网络，显著缩短了收敛时间，支持大型异构网络的联网。它为异构网络提供了一种使用相同协议交换网络信息的方式，不易获得错误的路由信息。（2）OSPF支持同一目的的多条路径。（3）OSPF使用路由标签来区分不同的外部路由。（4）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，并针对不同的区域定义不同的测试方法，提高了网络的安全性。（5）OSPF支持在相同代价下对多个连接进行负载均衡。（6）OSPF是一种非家族性路由协议，路由信息不受跳数的限制，减少了分层路由子网分离问题。（7）OSPF支持VLSM和非族类路由查找表，有助于有效管理网络地址。（8）OSPF使用AREA覆盖网络，减少了协议的CPU处理时间和内存需求。3.5BGP协议BGP用于连接互联网。BGPV4是一个外部路由协议。它可以被认为是一种高级的距离向量输出协议。在BGP网络中，一个网络可以分为几个自治系统，自治系统之间使用eBGP广播路由，iBGP在自己的网络中传输路由。互联网包括几个相互关联的商业网络，每个公司网络或ISP必须定义一个自治系统号（ASN）这些自治系统数字是由IANA分配（Internetassigned权威数字）自治系统可用数65535个，其中65512~65535年被预留给私人使用。如果路由信息被释放，这个数字也可以分层保存。BGP使用可靠的会话管理。TCP中的端口179用于触发更新并将信息传递给它的邻居，以传播和更新BGP路由表。在BGP网络中，自主系统包括：1.存根只有一个输入和一个输出的网络。2.转移当数据从一个传送到另一个时，它们必须通过像这样的传输。如果公司网络中有多个AS，则可以停止公司网络中的传输。IGP和BGP之间最大的区别是，运行协议的设备之间传递的附加信息的总量是不同的。IGP使用比BGP更小的路由更新包（因此BGP携带更多的路由属性）。BGP可以为特定路由添加许多属性。当两台路由器使用BGP开始交换动态路由信息时，使用TCP端口179，它们依赖于一个连接（会话）。边界网关协议必须依靠面向连接的TCP会话保持连接状态，因为边界网关协议不能保存信息存储的信息通过正常的头路由器可以检查如果会话是活跃的信息从一个路由器发送到另一个电路，而不是使用TCP会话。路由器使用电路上的这些信号来检查有没有错误或找到电路。在某些情况下，需要BGP：（1）当你需要把流量从一个传送到另一个时；（2）必须手动停止从网络流出的数据；（3）当你连接两个或更多的ISP、NAP和交换点。以下三种情况下不能使用BGP：（1）如果路由器不支持BGP需要的大路由表；（2）如果只有一条互联网连接，则使用默认路由；（3）如果你的网络没有足够的带宽来传输所需的数据（包括BGP路由表）。4总结路由分为静态路由和动态路由，对应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络配置进行预置。在改变网络结构时，网络管理员手动改变路由表，动态路由随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数据传输的最佳路径，并接收动态路由表。动态路由协议可分为距离向量输出协议和链路状态路由协议。距离矢量路由协议基于Bellman-Ford算法，主要包括RIP和IGRP（IGRP是思科的私有协议）。链路状态路由协议是基于图论的路径优先算法，如OSPF。在距离向量输出协议中，路由器将部分或全部路由表发送给邻近的路由器，而在连接状态路由协议中，路由器将链路状态信息发送给同一区域的所有路由器。据此，本文对常见的动态路由进行分类，并对其协议进行分析对比，通过本文的研究，希望能给动态路由协议的了解和研究提供可行性的参考。参考文献张海廷.常用动态路由协议的分析及比较[J].电脑知识与技术,2009,5(009):7108-7109.范鸿雷.常用动态路由协议安全性分析及应用[J].教育技术导刊,2009,000(003):144-146.唐灿华.常用动态路由协议安全性分析及应用[J].中国新通信,2016(7):30-31.周德仿.几种主要的动态路由协议的分析与比较[J].湖北师范学院学报(自然科学版),2004.公凌.静态路由和动态路由协议介绍及配置分析[J].机电信息,2013(09):91-92.朱俊波,王晓燕.常用动态路由协议安全性的评价[J].电子元器件与信息技术,2019,000(001):90-92,115.莫闯.探究常用动态路由协议的安全性[J].科技风,2017,000(010):73-73.张亚楷.基于动态路由协议的分析