03 动态路由协议简介
详细分析动态路由协议原理和特点
随着路由的发展，路由协议的种类也有很多，于是我研究了一下动态路由协议的实际应用和详细的介绍，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。
顾名思义，动态路由协议是一些动态生成(或学习到)路由信息的协议。
在计算机网络互联技术领域，我们可以把路由定义如下，路由是指导IP报文发送的一些路径信息。
动态路由协议是网络设备如路由器(Router)学习网络中路由信息的方法之一，这些动态路由协议使路由器能动态地随着网络拓扑中产生(如某些路径的失效或新路由的产生等)的变化，更新其保存的路由表，使网络中的路由器在较短的时间内，无需网络管理员介入自动地维持一致的路由信息，使整个网络达到路由收敛状态，从而保持网络的快速收敛和高可用性。
路由器学习路由信息、生成并维护路由表的方法包括直连路由(Direct)、静态路由(Static)和动态路由(Dynamic)。
直连路由是由链路层动态路由协议发现的，一般指去往路由器的接口地址所在网段的路径，该路径信息不需要网络管理员维护，也不需要路由器通过某种算法进行计算获得，只要该接口处于活动状态(Active)，路由器就会把通向该网段的路由信息填写到路由表中去，直连路由无法使路由器获取与其不直接相连的路由信息。
静态路由是由网络规划者根据网络拓扑，使用命令在路由器上配置的路由信息，这些静态路由信息指导报文发送，静态路由方式也不需要路由器进行计算，但是它完全依赖于网络规划者，当网络规模较大或网络拓扑经常发生改变时，网络管理员需要做的工作将会非常复杂并且容易产生错误。
而动态路由的方式使路由器能够按照特定的算法自动计算新的路由信息，适应网络拓扑结构的变化。
动态路由协议的分类按照区域(指自治系统)，动态路由协议可分为内部网关协议IGP(InteriorGatewayProtocol)和外部网关协议EGP(ExteriorGatewayProtocol)，按照所执行的算法，动态路由协议可分为距离向量动态路由协议(DistanceVector)、链路状态动态路由协议(LinkState)，以及思科公司开发的混合型动态路由协议。
动态路由协议概述
▪ 静态路由还是动态路由？
➢ 根据网络规模进行选择
▪ 距离矢量还是链路状态？
RA RB
RD
➢ 根据网络规模进行选择
➢ 根据网络复杂程度进行选择
RC
▪ 有类路由还是无类路由？
➢ 考虑网络需求 ➢ 考虑可扩展性
路由协议的比较
路由协议 距离矢量 链路状态 有类路由协议 无类路由协议 变长子网掩码 路由自动汇总 路由手动汇总 收敛速度
▪ 管理距离 (AD) ：定义路由来源的可信度
➢ 不同的路由协议生成到相同目标网络的路由条目时，根据管理距离确 定哪个路由协议生成的路由条目显示在路由表中
➢ 管理距离是从 0 到 255 的整数值。值越低表示路由来源越可靠，优 先级别越高。
▪ 常见路由协议的管理距离值
路由来源 直连接口生成的直连路由 使用出站接口配置的静态路由 使用下一跳地址配置的静态路由 OSPF RIP
收敛
• 收敛：使网络中所有路由选择表达到一致状态的过程。 • 收敛时间：从不收敛到收敛所花费的时间。即全网实现信息共
享以及所有路由器计算最优路径所花费的时间的总和。 • 在任何路由选择协议里收敛时间都是一个重要的因素，在拓扑
发生变化之后，一个网络收敛速度越快，说明路由选择协议越 好。
路由协议的选择
1-to-1 Windows 110
链路和接口状态 组播包
触发更新 技术相对复杂 独自计算路径
很多
管理距离 0 0 1
110 120
度量
▪ 度量：是评价一条路由条目的优劣程度
➢ 相同路由协议生成到相同目标网络的路由条目时，根据度量确定哪条 路由条目显示在路由表中
➢ 如果多条路由条目度量相同则启用负载均衡
03动态路由协议简介
03 动态路由协议简介3.1 协议介绍及其优点3.1.1前景和背景知识1、动态路由协议的发展历程2、认识动态路由协议( Dynamic Routing Protocol )：路由协议(动态路由协议/路由选择协议)是用于路由器之间交换路由信息的协议。
通过路由协议，路由器可以动态共享有关远程网络的信息，并自动将信息添加到各自的路由表中。
3.1.2网络发现和路由表的维护1、路由协议的用途如下：1)发现远程网络2)维护最新路由信息3)选择通往目的网络的最佳路径4)当前路径无法使用时找出新的最佳路径2、路由协议由哪些部分组成？1)数据结构 ( Data structures) －某些路由协议使用路由表和/或数据库来完成路由过程。
此类信息保存在内存中。
2)算法( Algorithm ) －算法是指用于完成某个任务的一定数量的步骤。
路由协议使用算法来路由信息并确定最佳路径。
3)路由协议消息 ( Routing protocol messages ) －路由协议使用各种消息找出邻近的路由器，交换路由信息，并通过其它一些任务来获取和维护准确的网络信息。
3、动态路由协议的运行过程如下：1)路由器通过其接口发送和接收路由消息。
2)路由器与使用同一路由协议的其它路由器共享路由消息和路由信息。
3)路由器通过交换路由信息来了解远程网络。
4)如果路由器检测到网络拓扑结构的变化，路由协议可以将这一变化告知其它路由器。
3.1.3动态路由协议的优点1、静态路由的优点：1)占用的CPU 处理时间少。
2)便于管理员了解路由。
3)易于配置。
2、静态路由的缺点：1)配置和维护耗费时间。
2)配置容易出错，尤其对于大型网络。
3)需要管理员维护变化的路由信息。
4)不能随着网络的增长而扩展；维护会越来越麻烦。
5)需要完全了解整个网络的情况才能进行操作。
3、动态路由的优点：1)增加或删除网络时，管理员维护路由配置的工作量较少。
2)网络拓扑结构发生变化时，协议可以自动做出调整。
动态路由协议工作原理介绍
动态路由协议工作原理介绍动态路由协议是计算机网络中常用的一种路由协议，它可以自动地更新路由表，实现路由的自适应和动态性。
本文将介绍动态路由协议的工作原理。
一、什么是动态路由协议动态路由协议是一种实现自动学习和更新路由表的协议，它可以根据网络的拓扑结构和链路状态，自动地选择最佳的路由路径，并将这些信息传递给其他路由器，从而构建和更新整个网络的路由表。
二、工作原理1. 链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）链路状态路由协议是动态路由协议的一种常见类型，它的工作原理如下：（1）路由器通过交换链路状态信息，了解整个网络的拓扑结构。
（2）路由器收集到链路状态信息后，会计算出到达其他路由器的最佳路径，生成路由表。
（3）当网络发生变化时，路由器会更新链路状态信息，并重新计算路由表。
2. 距离向量路由协议（Distance Vector Routing Protocol）距离向量路由协议是另一种常见的动态路由协议，它的工作原理如下：（1）每个路由器都维护一个距离向量表，记录到达其他路由器的距离。
（2）路由器周期性地向相邻路由器发送距离向量信息，用于更新路由表。
（3）当路由器收到相邻路由器的距离向量信息后，会根据这些信息更新自己的距离向量表，并重新计算最佳路径。
三、常见的动态路由协议1. OSPF（Open Shortest Path First）OSPF是一种链路状态路由协议，它以链路状态更新的方式，通过交换链路状态信息，计算并维护到达目标网络的最佳路径。
OSPF具有快速收敛、可扩展性好等特点，广泛应用于大型企业网络和互联网中。
2. RIP（Routing Information Protocol）RIP是一种距离向量路由协议，以跳数作为距离度量标准，周期性地向相邻路由器发送更新信息，实现路由表的更新。
RIP具有简单、易于实现的特点，适用于小型网络。
3. BGP（Border Gateway Protocol）BGP是一种路径向量路由协议，用于在互联网中交换路由信息。
动态路由协议概述
动态路由协议概述动态路由协议是计算机网络中用于交换路由信息和自动选择最佳路径的协议。
在网络中，当数据包需要从源地址传输到目的地址时，路由器负责将数据包转发到下一跳路由器，直到抵达目的地址。
动态路由协议的作用就是帮助路由器选择最佳路径，以提高网络的性能和可靠性。
动态路由协议的工作方式是通过交互式的路由器之间的通信来传递路由信息。
当一个路由器加入到网络中时，它会向周围的路由器发送一个路由请求，请求附带了该路由器的网络拓扑信息。
其他路由器收到请求后，会将自己的路由表信息回复给请求的路由器。
这样就建立了一个动态路由协议的路由信息交换网络。
RIP协议是一种基于跳数的协议，它通过每个路由器的跳数来选择最佳路径。
RIP协议每隔一段时间向邻居路由器广播自己的路由表信息，路由表以距离向量的方式存储。
RIP协议适用于小型网络，但对于大型网络来说，跳数的限制容易产生路由环路。
OSPF协议是一种基于链路状态的协议，它通过每个路由器广播自己的链路状态信息，包括连接的网络、带宽、延迟等。
路由器根据收到的链路状态信息计算最短路径，选择最佳路径。
OSPF协议支持大型网络，并且有更好的路由计算能力，但实现较为复杂。
BGP协议是一种自治系统之间的路由协议，用于连接不同的自治系统。
BGP协议使用路径向量方式存储路由信息，路由器通过向邻居路由器发送更新消息来交换路由信息。
BGP协议适用于大型网络和互联网，但配置和管理较为复杂。
动态路由协议的使用需要注意一些问题。
首先，路由器需要正确配置和管理协议参数和路由策略，以确保选择最佳路径。
其次，路由器之间的邻居关系需要正确建立和维护，以保证路由信息的有效传递。
此外，网络的拓扑结构和带宽分布等因素也会影响动态路由协议的性能。
总之，动态路由协议在计算机网络中起着重要的作用，它可以帮助路由器选择最佳路径，提高网络的性能和可靠性。
不同的动态路由协议有不同的特点和适用场景，使用时需要根据实际情况选择合适的协议并正确配置和管理。
动态路由协议
动态路由协议引言在计算机网络中，动态路由协议是实现网络设备之间自动交换路由信息的重要方式。
动态路由协议允许网络设备根据网络的拓扑结构和相关的配置信息，通过交互和交换路由信息，动态地学习和更新网络的路由表，从而实现灵活、自适应的路由选择。
本文将介绍动态路由协议的基本原理、常见的动态路由协议及其特点以及在实际网络中的应用场景。
动态路由协议的基本原理动态路由协议的基本原理是通过网络设备之间的信息交换实现自动化的路由学习和更新。
具体而言，动态路由协议的实现包括以下几个步骤：1.邻居发现：网络设备首先需要发现相邻的网络设备并建立邻居关系。
这一步骤通常通过发送和接收特定的控制信息来实现。
通过建立邻居关系，网络设备可以了解到相邻设备的存在，并与之交换路由信息。
2.路由信息交换：建立邻居关系后，网络设备之间可以开始交换路由信息。
这些路由信息包括各设备所知道的网络地址和相关的路由选择度量值等。
路由信息交换的方式主要有两种：跳跃式交换和洪泛式交换。
跳跃式交换是指路由信息只被发送到直接相邻的设备，而洪泛式交换则是指路由信息会被发送到所有相邻的设备。
3.路由表更新：在接收到其他设备发送的路由信息后，网络设备需要根据这些信息更新自己的路由表。
更新路由表的主要目的是根据最新的路由信息选择最优的路径进行数据传输。
4.路由选择：在路由表更新后，设备可以根据路由表中的信息选择最佳的路径进行数据的传输。
路由选择的标准主要包括路径的可达性、成本、带宽等因素。
常见的动态路由协议在实际的网络中，有多种动态路由协议可供选择。
下面将介绍几种常见的动态路由协议及其特点：1. RIP（Routing Information Protocol）RIP是一种基于跳数的动态路由协议，它使用跳数（hop count）作为路径选择的度量。
RIP协议使用了一种称为。
动态路由协议的概念及其优缺点
动态路由协议的概念及其优缺点认识动态路由协议: 什么是动态路由协议：路由协议是⽤于路由器之间交换路由信息的协议。
动态路由协议分为内部⽹关协议（IGP）和外部⽹关协议（EGP）。
通过路由协议，路由器可以动态共享有关远程⽹络的信息，路由协议可以确定到达各个⽹络的最佳路径，然后将路径添加到路由表中。
动态路由协议可以⾃动的发现远程⽹络，主要的好处是：只要⽹络拓扑结构发⽣了变化，路由器就会相互交换路由信息，不仅能够⾃动获知新增加的⽹络，还可以在当前⽹络连接失败时找出备⽤路径。
动态路由协议⾃上个世纪⼋⼗年代初期开始应⽤于⽹络。
1982 年第⼀版 RIP 协议问世，不过，其中的⼀些基本算法早在1969 年就已应⽤到 ARPANET 中。
随着⽹络技术的不断发展，⽹络的愈趋复杂，新的路由协议不断涌现。
⽹络发现和路由表维护： 动态路由协议的⽤途：交换路由信息，并将其选择的最佳路径添加到路由表中。
路由协议的⽤途如下： 1.发现远程⽹络 2.维护最新路由信息 3.选择通往⽬的⽹络的最佳路径 4.当前路径⽆法使⽤时找出新的最佳路径 路由协议由哪些部分组成： 1.数据结构 - 某些路由协议使⽤路由表和/或数据库来完成路由过程。
此类信息保存在内存中。
2.算法 - 算法是指⽤于完成某个任务的⼀定数量的步骤。
路由协议使⽤算法来路由信息并确定最佳路径。
3.路由协议消息 - 路由协议使⽤各种消息找出邻近的路由器，交换路由信息，并通过其它⼀些任务来获取和维护准确的⽹络信息。
动态路由协议的运⾏过程如下： (动态路由协议的运⾏过程由路由协议类型及协议本⾝所决定)1.路由器通过其接⼝发送和接收路由消息。
2.路由器与使⽤同⼀路由协议的其它路由器共享路由消息和路由信息。
3.路由器通过交换路由信息来了解远程⽹络。
4.如果路由器检测到⽹络拓扑结构的变化，路由协议可以将这⼀变化告知其它路由器。
以上就是动态路由协议的概念、分类、组成部分和优缺点的详细介绍，谢谢阅读，希望能帮到⼤家，请继续关注，我们会努⼒分享更多优秀的⽂章。
动态路由协议概述
10.2.0.0 A
S0 S0
10.3.0.0 B
S1 S0
10.4.0.0 C
E0
Routing Table 10.1.0.0 10.2.0.0 E0 S0 0 0
Routing Table 10.2.0.0 10.3.0.0 S0 S1 0 0
Routing Table 10.3.0.0 10.4.0.0 S0 E0 0 0
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
距离矢量—源信息的获得
10.1.0.0
E0
10.2.0.0 A
S0 S0
10.3.0.0 B
S1 S0
10.4.0.0 C
E0
Routing Table 10.1.0.0 10.2.0.0 10.3.0.0 E0 S0 S0 0 0 1
Routing Table 10.2.0.0 10.3.0.0 10.4.0.0 10.1.0.0 S0 S1 S1 S0 0 0 1 1
距离矢量路由协议
B C Distance—How far Vector—In which direction A
D
D
C
B
A
Routing Table
Routing Table
Routing Table
Routing Table
定期将路由表复制给相邻的路由器并且进行矢量堆加
距离矢量—源信息的获得
10.1.0.0
链路状态路由协议工作过程
网络运行过程 在网络运行的过程中，只要一个路由器的链路状态发生变化， 该路由器就要使用链路状态更新分组，用洪泛法向全网更新 链路状态。 OSPF规定每隔一段时间(例如30分钟)要刷新一次数据库中的 链路状态（保持一致）。由于一个路由器的链路状态只涉及 与相邻路由器的连接状态，因而与整个Internet的规模无关。 通过各路由器之间的交换链路状态信息，每一个 路由器都可得出该网络的链路状态数据库。据此，计算以本 路由器为根的最短路径树，再生成路由表。
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03 动态路由协议简介
3.1 协议介绍及其优点
3.1.1 前景和背景知识
1、动态路由协议的发展历程
2、认识动态路由协议：
路由协议是用于路由器之间交换路由信息的协议。
通过路由协议，路由器可以动态共享有关远程网络的信息，并自动将信息添加到各自的路由表中。
3.1.2网络发现和路由表的维护
1、路由协议的用途如下：
1)发现远程网络
2)维护最新路由信息
3)选择通往目的网络的最佳路径
4)当前路径无法使用时找出新的最佳路径
2、路由协议由哪些部分组成？
1)数据结构（Data structures）－某些路由协议使用路由表和/或数据库来完成路由过程。
此类信息保存在内存中。
2)算法（Algorithm）－算法是指用于完成某个任务的一定数量的步骤。
路由协议使用
算法来路由信息并确定最佳路径。
3)路由协议消息（Routing protocol messages）－路由协议使用各种消息找出邻近的路由
器，交换路由信息，并通过其它一些任务来获取和维护准确的网络信息。
3、动态路由协议的运行过程如下：
1)路由器通过其接口发送和接收路由消息。
2)路由器与使用同一路由协议的其它路由器共享路由消息和路由信息。
3)路由器通过交换路由信息来了解远程网络。
4)如果路由器检测到网络拓扑结构的变化，路由协议可以将这一变化告知其它路由器。
3.1.3动态路由协议的优点
1、静态路由的优点：
1)占用的CPU 处理时间少。
2)便于管理员了解路由。
3)易于配置。
2、静态路由的缺点：
1)配置和维护耗费时间。
2)配置容易出错，尤其对于大型网络。
3)需要管理员维护变化的路由信息。
4)不能随着网络的增长而扩展；维护会越来越麻烦。
5)需要完全了解整个网络的情况才能进行操作。
3、动态路由的优点：
1)增加或删除网络时，管理员维护路由配置的工作量较少。
2)网络拓扑结构发生变化时，协议可以自动做出调整。
3)配置不容易出错。
4)扩展性好，网络增长时不会出现问题。
4、动态路由的缺点：
1)需要占用路由器资源（CPU 时间、内存和链路带宽）。
2)管理员需要掌握更多的网络知识才能进行配置、验证和故障排除工作。
3.2动态路由协议的分类
3.2.1概述
RIP －一种距离矢量内部路由协议
IGRP －Cisco 开发的距离矢量内部路由协议（12.2 IOS 及后续版本已不再使用）
OSPF －一种链路状态内部路由协议
IS-IS －一种链路状态内部路由协议
EIGRP －Cisco 开发的高级距离矢量内部路由协议
BGP - 一种路径矢量外部路由协议
3.2.2IGP和EGP
1、AS（Autonomous System，自治系统）- 也称为路由域，是指一个共同管理区域内的一
组路由器。
2、由于Internet 基于自治系统，因此既需要使用内部路由协议，也需要使用外部路由协议。
这两类协议如下：
1)IGP（Interior Gateway Protocols ，内部网关协议），用于在自治系统内部路由，适
用于IP 协议的IGP 包括RIP、IGRP、EIGRP、OSPF 和IS-IS。
2)EGP（Exterior Gateway Protocols ，外部网关协议），用于在自治系统之间路由，
BGP 是目前唯一使用的一种EGP 协议，也是Internet 所使用的路由协议。
3.2.3距离矢量和链路状态
1、内部网关协议(IGP) 可以划分为两类：
1)距离矢量路由协议（Distance vector routing protocols）：
●距离矢量是指以距离和方向构成的矢量来通告路由信息。
距离按跳数等度量来定
义，方向则是下一跳的路由器或送出接口。
距离矢量协议通常使用贝尔曼-福特
(Bellman-Ford) 算法来确定最佳路径。
●距离矢量协议会定期向所有邻近的路由器发送完整的路由表。
2)链路状态路由协议（Link-state routing protocols）：
●配置了链路状态路由协议的路由器可以获取所有其它路由器的信息来创建网络的
“完整视图”（即拓扑结构）。
●链路状态路由器使用链路状态信息来创建拓扑图，并在拓扑结构中选择到达所有目
的网络的最佳路径。
3.2.4有类（Classful）和无类（Classless）
1、有类路由协议在路由信息更新过程中不发送子网掩码信息。
因为子网掩码可以根据网络
地址的第一组二进制八位数来确定。
有类路由协议不支持VLSM（可变长子网掩码）。
有类路由协议包括RIPv1 和IGRP。
2、在无类路由协议的路由信息更新中，同时包括网络地址和子网掩码。
无类路由协议包括
RIPv2、EIGRP、OSPF、IS-IS 和BGP 等
3.2.5收敛（Convergence）
1、收敛是指所有路由器的路由表达到一致的过程。
当所有路由器都获取到完整而准确的网
络信息时，网络即完成收敛。
2、收敛时间是指路由器共享网络信息、计算最佳路径并更新路由表所花费的时间。
3.3度量（Metric）
3.3.1度量的作用
1、度量是指路由协议用来分配到达远程网络的路由开销的值。
有多条路径通往同一远程网
络时，路由协议使用度量来确定最佳的路径。
3.3.2度量和路由协议
1、IP 路由协议中使用的度量如下：
1)跳数－一种简单的度量，计算的是数据包所必须经过的路由器数量
2)带宽－通过优先考虑最高带宽的路径来做出选择
3)负载－考虑特定链路的通信量使用率
4)延迟－考虑数据包经过某个路径所花费的时间
5)可靠性－通过接口错误计数或以往的链路故障次数来估计出现链路故障的可能性
6)开销－由IOS 或网络管理员确定的值，表示优先选择某个路由。
开销既可以表示一
个度量，也可以表示多个度量的组合，还可以表示路由策略。
2、路由表中的度量字段
1)RIP：跳数－选择跳数最少的路由作为最佳路径。
2)IGRP 和EIGRP：带宽、延迟、可靠性和负载和MTU －通过这些参数计算综合
度量值，选择综合度量值最小的路由作为最佳路径。
默认情况下，仅使用带宽和延
迟。
3)IS-IS 和OSPF：开销－选择开销最低的路由作为最佳路径
3.3.3负载匀衡
1、如果路由表中有多个路由条目与同一目的网络关联，则负载均衡正在起作用。
3.4管理距离（AD，Administrative Distance）
3.4.1AD的用途
1、管理距离的用途
管理距离(AD) 定义路由来源的优先级别。
对于每个路由来源（包括特定路由协议、静态路由又或是直连网络），使用管理距离值按从高到低的优选顺序来排定优先级。
2、管理距离是从0 到255 的整数值。
值越低表示路由来源的优先级别越高。
管理距离值
为0 表示优先级别最高。
只有直连网络的管理距离为0，而且这个值不能更改。
3.4.2动态路由协议
路由来源默认AD值
直连0
静态 1
RIP 120
EIGRP 90
OSPF 110
3.4.3静态路由
3.4.4直连网络
3.5路由协议和子网划分练习
3.5.1区分路由表中的元素
3.5.2子网划分的场景1
3.5.3子网划分的场景2
3.5.4子网划分的场景3。