5.2 IP路由-距离矢量路由选择
距离矢量路由协议（distancevector）VS链路状态路由协议（link-st...
距离矢量路由协议（distancevector）VS链路状态路由协议（link-st...距离矢量路由协议（distance vector） VS 链路状态路由协议（link-state）收藏新一篇: 链路状态路由选择协议 | 旧一篇: chap. 1一、PK第一番距离矢量:运行距离矢量路由协议的路由器,会将所有它知道的路由信息与邻居共享,但是只与直连邻居共享！链路状态:运行链路状态路由协议的路由器,只将它所直连的链路状态与邻居共享,这个邻居是指一个域内(domain),或一个区域内(area)的所有路由器！二、PK第二番所有距离矢量路由协议均使用Bellman-Ford(Ford-Fulkerson)算法，容易产生路由环路（loop）和计数到无穷大（counting to infinity）的问题。
因此它们必须结合一些防环机制：split-horizonroute poisoningpoison reversehold-down timertrigger updates同时由于每台路由器都必须在将从邻居学到的路由转发给其它路由器之前，运行路由算法，所以网络的规模越大，其收敛速度越慢。
链路状态路由协议均使用了强健的SPF算法，如OSPF的dijkstra，不易产生路由环路，或是一些错误的路由信息。
路由器在转发链路状态包时（描述链路状态、拓扑变化的包），没必要首先进行路由运算，再给邻居进行发送，从而加快了网络的收敛速度。
三、PK第三番距离矢量路由协议，更新的是“路由条目”！一条重要的链路如果发生变化，意味着需通告多条涉及到的路由条目！链路状态路由协议，更新的是“拓扑”！每台路由器上都有完全相同的拓扑，他们各自分别进行SPF算法，计算出路由条目！一条重要链路的变化，不必再发送所有被波及的路由条目，只需发送一条链路通告，告知其它路由器本链路发生故障即可。
其它路由器会根据链路状态，改变自已的拓扑数据库，重新计算路由条目。
距离矢量路由协议的特点
距离矢量路由协议实现简单， 易于部署和维护。
灵活性
能够适应网络拓扑变化，快速 收敛。
可靠性
通过多路径备份和路由环路避 免，提高路由的可靠性。
工作原理
路由信息交换
节点之间通过定期交换路由信息，更新邻居节点和路 径信息。
最佳路径选择
根据距离度量和路径可靠性等因素，选择最佳路径进 行数据传输。
路由环路避免
Floyd-Warshall算法
总结词
Floyd-Warshall算法是一种用于查找所有节点对之间最短路径的动态规划算法。在距离矢量路由协议中，FloydWarshall算法用于计算网络中所有节点之间的最短路径。
详细描述
Floyd-Warshall算法的基本思想是通过构建一个中间节点矩阵，逐步计算出所有节点对之间的最短路径。算法通 过不断更新节点间的距离值，最终得到一个所有节点对之间的最短路径矩阵。Floyd-Warshall算法适用于稀疏图 和稠密图，具有较高的计算效率和准确性。
适用于对可靠性要求高的场景。
02 路由计算方式
CHAPTER
Bellman-Ford算法
总结词
Bellman-Ford算法是一种经典的动态规划算法，用于解决最短路径问题。在距离矢量路由协议中， Bellman-Ford算法用于计算从源节点到目的节点的最短路径。
详细描述
Bellman-Ford算法的基本思想是通过迭代的方式，从源节点开始，逐步计算每个节点到源节点的最短 距离。算法通过不断更新节点间的距离值，最终找到从源节点到目的节点的最短路径。Bellman-Ford 算法具有较好的稳定性和扩展性，适用于大规模网络。
通过限制路由信息的转发范围和采用路由汇总等技术 ，避免路由环路的发生。
距离矢量路由协议VS链路状态路由协议
距离矢量路由协议VS链路状态路由协议2009-10-23-J杰什么是距离向量路由协议？距离向量路由协议是为小型网络环境设计的。
在大型网络环境下，这类协议在学习路由及保持路由将产生较大的流量，占用过多的带宽。
如果在9 0秒内没有收到相邻站点发送的路由选择表更新，它才认为相邻站点不可达。
每隔30秒，距离向量路由协议就要向相邻站点发送整个路由选择表，使相邻站点的路由选择表得到更新。
这样，它就能从别的站点（直接相连的或其他方式连接的）收集一个网络的列表，以便进行路由选择。
距离向量路由协议使用跳数作为度量值，来计算到达目的地要经过的路由器数。
例如，R I P使用B e l l m a n - F o r d算法确定最短路径，即只要经过最小的跳数就可到达目的地的线路。
最大允许的跳数通常定为1 5。
那些必须经过1 5个以上的路由器的终端被认为是不可到达的。
距离向量路由协议有如下几种：IP RIP、IPX RIP、A p p l e Talk RT M P和I G R P。
什么是链接状态路由协议？链接状态路由协议更适合大型网络，但由于它的复杂性，使得路由器需要更多的C P U 资源。
它能够在更短的时间内发现已经断了的链路或新连接的路由器，使得协议的会聚时间比距离向量路由协议更短。
通常，在1 0秒钟之内没有收到邻站的H E L LO报文，它就认为邻站已不可达。
一个链接状态路由器向它的邻站发送更新报文，通知它所知道的所有链路。
它确定最优路径的度量值是一个数值代价，这个代价的值一般由链路的带宽决定。
具有最小代价的链路被认为是最优的。
在最短路径优先算法中，最大可能代价的值几乎可以是无限的。
如果网络没有发生任何变化，路由器只要周期性地将没有更新的路由选择表进行刷新就可以了（周期的长短可以从3 0分钟到2个小时）。
链接状态路由协议有如下几种：IP OSPF、IPX NLSP和I S - I S。
一个路由器可以既使用距离向量路由协议，又使用链接状态路由协议吗？可以。
计算机网络原理 距离矢量路由
计算机网络原理距离矢量路由距离矢量路由选择（Distance Vector Routing）算法是通过每个路由器维护一张表（即一个矢量）来实现的，该表中列出了到达每一个目标地的可知的最短路径及所经过的线路，这些信息通过相邻路由器间交换信息来更新完成。
我们称这张表为路由表，表中按进入子网的节点索引，每个表项包含两个部分，到达目的地最优路径所使用的出线及一个估计的距离或时间，所使用的度量可能是站段数，时间延迟，沿着路径的排队报数或其他。
距离矢量路由选择算法有时候也称为分布式Bellman-Ford路由选择算法和Ford-Fulkerson算法，它们都是根据其开发者的名字来命名的(Bellman，1957；Ford and Fulkerson，1962)。
它最初用于ARPANET路由选择算法，还用于Internet和早期版本的DECnet 和Novell的IPX中，其名字为RIP。
AppleTalk t Cisco路由器使用了改进型的距离矢量协议。
在距离矢量路由选择算法中，每个路由器维护了一张子网中每一个以其他路由器为索引的路由选择表，并且每个路由器对应一个表项。
该表项包含两部分：为了到达该目标路由器而首选使用的输出线路，以及到达该目标路由器的时间估计值或者距离估计值。
所使用的度量可能是站点数，或者是以毫秒计算的延迟，或者是沿着该路径排队的分组数目，或者其他类似的值。
假设路由器知道它到每个相邻路由器的“距离”。
如果所用的度量为站点，那么该距离就为一个站点。
如果所用的度量为队列长度，那么路由器只需检查每一个队列即可。
如果度量值为延迟，则路由器可以直接发送一个特殊的“响应”（ECHO）分组来测出延时，接收者只对它加上时间标记后就尽快送回。
距离矢量路由协议和链路状态路由协议
距离矢量路由协议和链路状态路由协议距离矢量路由协议和链路状态路由协议是计算机网络中常见的两种路由协议。
它们分别通过不同的方式来确定网络中数据包的最佳传输路径。
本文将对这两种路由协议进行深入探讨，从协议原理、工作方式、优缺点等几个方面进行比较分析，以便读者更好地理解两种路由协议的异同之处。
一、距离矢量路由协议距离矢量路由协议（Distance Vector Routing Protocol）是一种基于距离度量的路由选择协议，它根据每条路径的距离（即跳数或者成本）来确定最佳路径。
常见的距离矢量路由协议有RIP（Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）等。
1.1原理距离矢量路由协议的原理比较简单，每个路由器会周期性地向它的邻居路由器发送路由更新信息，包括自己所知道的所有网络地址及到达这些地址的距离。
邻居路由器收到这些更新信息后，会根据这些信息更新自己的路由表。
如果某个路由器的路由表发生变化，它就会通知它的邻居路由器。
通过这种方式，路由表信息会在整个网络中传播，直到所有路由器的路由表都收敛到最优状态。
1.2工作方式距离矢量路由协议的工作方式是分散式的，每个路由器只知道它直接相连的邻居路由器的路由信息，并且根据这些信息来计算到达其他网络的最佳路径。
因此，距离矢量路由协议的路由表只包含了直接相连的邻居路由器的信息，而不包含整个网络的拓扑结构信息。
1.3优缺点距离矢量路由协议的优点是实现比较简单，对网络带宽和处理器资源的需求较低。
但是它也存在很多缺点，比如收敛速度慢、不适合大型网络、易受环路影响等。
二、链路状态路由协议链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）是另一种常见的路由选择协议，它根据网络中每个路由器的链路状态信息来计算最佳路径。
常见的链路状态路由协议有OSPF（Open Shortest PathFirst）和IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）等。
常用距离矢量路由协议
常用距离矢量路由协议
常用的距离矢量路由协议包括RIP（路由信息协议）和EIGRP （增强内部网关路由协议）。
RIP是一种老式的距离矢量路由协议，它使用跳数（即路由器的数量）作为路由选择的度量标准。
RIP具有简单易用的特点，但是由于其慢速收敛和跳数的限制，使其在大型网络中不太适用。
EIGRP是思科开发的一种距离矢量路由协议，它结合了距离矢量和链路状态路由协议的优点。
EIGRP使用带宽、延迟、可靠性和负载作为路由选择的度量标准，并且具有快速收敛和低带宽占用的特点，使其在复杂的企业网络中得到广泛应用。
除了RIP和EIGRP之外，还有一些其他的距离矢量路由协议，如IGRP（内部网关路由协议）和Babel等。
不同的距离矢量路由协议在实际应用中具有各自的特点和适用范围，网络管理员需要根据具体的网络环境和需求选择合适的路由协议来进行部署和优化。
距离矢量路由协议的特点(ppt 39页)
无限计数
10.1.0.0
10.2.0.0
10.3.0.0
10.4.0.0
E0
A
S0
S0
B
S1
S0
C
X E0
Routing Table 10.1.0.0 E0 0 10.2.0.0 S0 0 10.3.0.0 S0 1 10.4.0.0 S0 6
Routing Table 10.2.0.0 S0 0 10.3.0.0 S1 0 10.4.0.0 S1 5 10.1.0.0 S0 1
•每个路由器的路由表在最初只有与之直连的网络 •路由器从邻居发现到达目的网络的最佳路径
距离矢量—源信息的获得
10.1.0.0
10.2.0.0
10.3.0.0
10.4.0.0
E0
A
S0
S0
B
S1
S0
C
E0
Routing Table 10.1.0.0 E0 0 10.2.0.0 S0 0 10.3.0.0 S0 1
Routing Table 10.3.0.0 S0 0 10.4.0.0 E0 Down 10.2.0.0 S0 1 10.1.0.0 S0 2
缓慢的收敛容易造成路由信息的不一致 上图中，RouterC的E0口发生故障，10.4.0.0网络成为不可达,但是RouterA 还没有收到通知,仍然以为可以通过RouterB到达10.4.0.0网络，RouterB也 以为自己可以到达10.4.0.0网络。
Routing Table 10.3.0.0 S0 0 10.4.0.0 E0 0 10.2.0.0 S0 1 10.1.0.0 S0 2
•路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径 •过一段时间后路由器收到邻居发来的网络信息，并将距离加1
路由器及路由协议基础配置-距离矢量路由协议
2013-7-30
27
常见的RIP配臵问题
• 更新间隔
– Cisco IOS软件默认每30s运行一次IP RIP更新； 这个时间可以重新配臵得长一些以节约带宽，或者 短一些以减少收敛时间； – 使用以下命令可以修改更新间隔： Router(config-router)# update-timer [seconds]
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索引
• 距离矢量路由选择 • RIP协议
2013-7-30
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RIP的主要特点
• 路由选择信息协议(RIP)最初定义于1988 年的RFC 1058，其主要特点包括：
1. 2. 3. 4. 属于距离矢量路由选择协议 使用跳数Hop count)作为路径选择的度量标准 路由跳数大于15则丢弃使用该路由的转发分组 默认情况下，路由选择更新每30s广播一次。
2013-7-30
6
距离矢量路由环路问题
3) 现在路由器C向路由器 D发送定期更新，指示有 一条路径经路由器B可以到 达网络1。路由器D修改自 己的落雨选择表以反映这 条不正确的信息，并把这 个信息发送给路由器A。路 由器A将这个信息发送到路 由器B和E，以此类推。任 何到达网络1的分组现在都 回沿着路由器C到B到A到 D然后回到C如此循环的传 输。
2013-7-30
26
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路由条目不一致(续) 路由条目不一致(
路由器 根据这个错误的路由条目更新它的路由表. 路由器A根据这个错误的路由条目更新它的路由表. 根据这个错误的路由条目更新它的路由表
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无限大计数
网络 网络10.4.0.0的跳数无限大. 的跳数无限大. 的跳数无限大
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路由环路
发往网络 发往网络10.4.0.0的数据包在路由器 和C之间循环. 的数据包在路由器B和 之间循环 之间循环. 的数据包在路由器
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定义最大跳数
定义最大跳数防止无限循环. 定义最大跳数防止无限循环.
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触发更新
当路由表发生变化时,路由器立即发送更新. 当路由表发生变化时,路由器立即发送更新.
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水平分割
一个路由器通过接口发送路由信息,但该接口不会接收来自和 一个路由器通过接口发送路由信息, 信息发送相反方向的路由信息. 信息发送相反方向的路由信息.
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路由中毒
路由器向其它邻居通告一条无穷大跳数的路由信息. 路由器向其它邻居通告一条无穷大跳数的路由信息.
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总结(续) 总结(
路由表更新,不断增加一个不可到达的目标网络的度量 路由表更新, 这种情况被称为无穷大计数, 值,这种情况被称为无穷大计数,可以通过使用最大跳 数标识目标网络不可达. 数标识目标网络不可达. 当两个或多个路由器进行错误的路由信息传递,指示一 当两个或多个路由器进行错误的路由信息传递, 个不可达的目标网络的路径是有效的路由时, 个不可达的目标网络的路径是有效的路由时,路由环路 产生. 产生. 许多方法可以消除路由环路,包括:水平分割 (split许多方法可以消除路由环路,包括: horizon),路由中毒 (route poisoning),毒性反转 , ,毒性反转(poison reverse),抑制计时器 ,抑制计时器(holddown timers)和触发更新 和触发更新 (triggered updates). .
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目标
通过完成这一节的学习,你将能够: 通过完成这一节的学习,你将能够:
描述距离矢量路由协议的特点并举例说明 描述距离矢量路由协议存在的问题并说明如何解决
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距离矢量路由协议
路由器周期性向邻居路由器传递路由表的复制信息. 路由器周期性向邻居路由器传递路由表的复制信息.
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毒性反转
毒性反转不考虑水平分割. 毒性反转不考虑水平分割.
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抑制计时器
路由器在 路由器在hold-down时间内将路由条目标识为 时间内将路由条目标识为possible down状态 时间内将路由条目标识为 状态 继续通告,并允许其它路由器重新计算网络拓补的变化. 继续通告,并允许其它路由器重新计算网络拓补的变化.
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�
路由条目不一致(续) 路由条目不一致(
缓慢的收敛产生不一致的路由信息. 缓慢的收敛产生不一致的路由信息.
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路由条目不一致(续) 路由条目不一致(
路由器 推断通过路由器B到达网络 路由器C推断通过路由器 到达网络 是最好的路径. 推断通过路由器 到达网络10.4.0.0是最好的路径. 是最好的路径
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信息来源和路由发现
路由器从邻居获取到达目标最好的路径
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维护路由信息
更新在路由器间按部就班的进行下去
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路由条目不一致
每个路由器维护与之相连的所有网络的路由条目. 每个路由器维护与之相连的所有网络的路由条目.
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计时器
RIP 更新计时器 30秒 失效计时器 180秒 抑制计时器 180秒 刷新计时器 240秒 IGRP 更新计时器 90秒 失效计时器 270秒 抑制计时器 280秒 刷新计时器 630秒
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距离矢量操作
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距离矢量操作(续) 距离矢量操作(
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总结
基于距离矢量的路由算法 贝尔曼.福特算法 在路由器间 基于距离矢量的路由算法(贝尔曼 福特算法 贝尔曼 福特算法)在路由器间 周期性传递路由表的复制信息. 周期性传递路由表的复制信息. 当运行距离矢量路由协议的网络拓补发生改变时,路由 当运行距离矢量路由协议的网络拓补发生改变时, 表必须更新.在重新计算和网络发现过程中, 表必须更新.在重新计算和网络发现过程中,拓补变化 的更新继续按部就班的在路由器间进行. 的更新继续按部就班的在路由器间进行. 由于网络慢速收敛,当维护路由信息时,一个新的配置 由于网络慢速收敛,当维护路由信息时, 可能导致不一致的错误路由条目. 可能导致不一致的错误路由条目.