5 动态路由协议RIP与OSPF
网络协议知识：RIP协议和OSPF协议的联系与区别
网络协议知识：RIP协议和OSPF协议的联系与区别网络协议知识：RIP协议和OSPF协议的联系与区别随着互联网的迅猛发展，越来越多的人开始对网络协议有了更深入的了解。
而在众多的网络协议中，RIP协议和OSPF协议是两个比较重要的协议。
RIP协议和OSPF协议都是路由协议，但是它们的工作方式、特点和应用场景有很大的不同。
接下来，我们将详细探讨RIP协议和OSPF协议的联系与区别。
一、 RIP协议1.1 RIP协议的概述RIP协议全称为Routing Information Protocol，即路由信息协议，是一种基于距离向量算法的路由选择协议。
RIP协议的作用是通过向邻居路由器发送信息，让所有的路由器都知道整个网络的拓扑信息，然后根据自己的算法，计算出到达目的网络的最短路径和距离。
1.2 RIP协议的应用场景RIP协议最初是为小型的异构网络设计的，它比较适合于网络规模比较小、拓扑结构比较简单的局域网中。
例如，一个学校或者办公环境中的网络就比较适合采用RIP协议，因为他们的网络规模比较小、节点不多、距离比较近等。
1.3 RIP协议的特点RIP协议有以下几个特点：（1）基于距离向量算法，即根据到达目标节点的距离进行路由选择。
（2）支持无类别域间路由（CIDR），但不能快速适应网络的变化。
（3）允许一个节点最多传播15个路由器的距离，一旦超过这个距离，会被视为无限大的距离。
（4）采用广播的方式来更新路由表，对网络负载造成较大的压力。
1.4 RIP协议的优缺点RIP协议的主要优点是实现简单，适用于小型网络。
但是RIP协议由于基于距离向量算法，会导致更新延迟、网络振荡等问题，无法适应大型复杂网络。
二、 OSPF协议2.1 OSPF协议的概述OSPF协议全称为Open Shortest Path First，即开放式最短路径优先协议，是一个基于链路状态算法的路由选择协议。
OSPF协议的作用是通过向邻居路由器发送链路状态信息，让所有的路由器都知道整个网络的状态信息，然后根据自己的算法，计算出到达目的网络的最短路径和距离。
rip协议与ospf协议
rip协议与ospf协议协议名称：RIP协议与OSPF协议协议概述：RIP（Routing Information Protocol）和OSPF（Open Shortest Path First）是两种常用的动态路由协议，用于在计算机网络中实现路由选择和数据包转发。
本协议旨在详细介绍RIP协议和OSPF协议的定义、特点、工作原理、应用场景以及优缺点。
一、RIP协议1. 定义：RIP协议是一种距离向量路由协议，用于在小型网络中实现动态路由选择。
它通过交换路由信息来确定最佳路径，并使用跳数（hop count）作为度量标准。
2. 特点：- RIP协议使用UDP协议进行路由信息的交换，使用端口号520。
- RIP协议支持最大15跳的路由，超过15跳的路由会被认为是不可达。
- RIP协议每30秒广播一次路由表，以更新网络中的路由信息。
- RIP协议使用跳数作为度量标准，即选择跳数最少的路径作为最佳路径。
3. 工作原理：- RIP协议通过路由器之间的RIP消息交换来更新路由表。
- 路由器会周期性地广播自己的路由表给相邻的路由器，同时接收相邻路由器发送的路由表。
- 路由器根据接收到的路由表更新自己的路由表，并选择最佳路径。
- 当网络拓扑发生变化时，路由器会重新计算路由表。
4. 应用场景：- RIP协议适用于小型网络环境，如家庭网络、办公室网络等。
- 由于RIP协议的简单性和易于配置，它在一些简单的网络中仍然广泛使用。
5. 优缺点：- 优点：RIP协议配置简单，适用于小型网络环境，具有较好的兼容性。
- 缺点：RIP协议的收敛速度较慢，对于大型网络环境不适用，且容易产生路由环路。
二、OSPF协议1. 定义：OSPF协议是一种链路状态路由协议，用于在大型网络中实现动态路由选择。
它通过交换链路状态信息来确定最佳路径，并使用带宽、延迟等作为度量标准。
2. 特点：- OSPF协议使用IP协议进行路由信息的交换，使用标准的IP协议号89。
路由协议RIP、OSPF、BGP比较
根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。
这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。
自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。
协议RIP（ Routing Information Protocol ）路由信息协议：是在一个AS系统中使用地内部路由选择协议，是基于距离向量路由选择的协议。
RIP有两个版本：RIPv1和RIPv2，它们均基于经典的距离向量路由算法，最大跳数为15跳。
RIP的算法简单，但在路径较多时收敛速度慢，广播路由信息时占用的带宽资源较多，它适用于网络拓扑结构相对简单且数据链路故障率极低的小型网络中，在大型网络中，一般不使用RIP。
RIP使用UDP数据包更新路由信息。
路由器每隔30s更新一次路由信息，如果在180s内没有收到相邻路由器的回应，则认为去往该路由器的路由不可用，该路由器不可到达。
如果在240s后仍未收到该路由器的应答，则把有关该路由器的路由信息从路由表中删除。
RIP具有以下特点：不同厂商的路由器可以通过RIP互联；配置简单；适用于小型网络（小于15跳）；RIPv1不支持VLSM；需消耗广域网带宽；需消耗CPU、内存资源。
协议OSPF（ Open Shortest Path First，开放最短路径优先）协议：采用链路状态路由选择技术，开放最短路径优先算法。
路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其它路由器的链路信息。
每个 OSPF 路由器维护相同自治系统拓扑结构的数据库。
从这个数据库里，构造出最短路径树来计算出路由表。
当拓扑结构发生变化时， OSPF 能迅速重新计算出路径，而只产生少量的路由协议流量。
主要优点：收敛速度快；没有跳数限制；支持服务类型选路提供负载均衡和身份认证适用环境规模庞大、环境复杂的互联网协议BGP （边界网关协议，Border Gateway Protocol ）是自治系统之间的路由选择协议。
路由协议RIP和OSPF
路由协议RIP和OSPF路由协议是计算机网络中用于决定数据包从源主机到目的主机的路径的一种机制。
RIP（Routing Information Protocol）和OSPF（Open Shortest Path First）是两种常用的路由协议。
本文将详细介绍RIP和OSPF协议的特点、工作原理以及各自的优缺点。
RIP是一种距离矢量路由协议，其最初用于IPv4网络，后来扩展到支持IPv6、RIP协议通过交换路由表信息来决定数据包的传输路径。
RIP使用Hop Count（跃点数）作为度量标准，即每个路由器将数据包发送到目标网络所需经过的路由器数量。
RIP用于小型网络，其操作简单，实施容易。
RIP的最大跳数默认为15，超过这个跳数的路由将被认为无效。
RIP协议采用分散式的路由算法，每个路由器都独立地计算路径和更新路由表，然后将更新的路由表信息广播给邻居。
RIP协议使用了刷新时间（30秒）和失效时间（180秒）来更新和删除路由表项。
RIP协议的优点是实施简单、开销低，并且适用于小型网络。
然而，RIP协议也有一些缺点。
首先，RIP协议的最大跳数限制导致其适用范围受限，不能应用于大型网络。
其次，RIP的收敛时间较长，当网络拓扑发生变化时，RIP需要较长的时间来更新路由信息，可能会造成数据包丢失或延迟。
此外，RIP协议只考虑跳数作为路由度量标准，忽略了其他因素，如带宽和延迟，导致不够灵活。
相比之下，OSPF是一种链路状态路由协议，用于在大型复杂网络中找到最短路径。
OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径，并将其存储在一个链路状态数据库中。
OSPF协议需要大量的计算和内存资源来维护链路状态数据库，并使用Hello消息来检测邻居路由器。
OSPF协议将网络划分为区域，其中每个区域中的路由器都有一个完整的链路状态数据库，而不需要了解区域外的网络拓扑。
OSPF协议使用开销（Cost）作为路径选择的度量标准，开销通常与链路带宽相关。
动态路由协议：RIP与OSPF
动态路由协议：RIP 与OSPF1. 动态路由特点：减少管理任务、增加网络带宽。
2. 动态路由协议概述：路由器之间用来交换信息的语言。
3. 度量值：带宽、跳数、负载、时延、可靠性、成本。
4. 收敛：使所有路由表都达到一致状态的过程动态路由分类：自治系统（AS ）内部网关协议（EIGRP 、RIP 、OSPF 、IGP ）外部网关协议（EGP ）按照路由执行的算法分类：距离矢量路由协议（RIP ）链路状态路由协议（OSPF ）两种结合（EIFRP ）RIP ：RIP 是距离矢量路由协议。
RIP 基本概念：定期更新（30秒）、邻居、广播更新、全路由表更新 RIP 最大跳数为15跳，16跳为不可达RIP 使用水平分割，防止路由环路：从一个接口学习到的路由信息，不再从这个接口发出去RIPv1：有类路由、RIPv2：无类路由OSPF ：OSPF 是链路状态路由协议。
Router ID 是OSPF 区域内唯一标识路由器的IP 地址。
Router ID 选取规则：先选取路由器lookback 接口上最高的IP 地址，如果没有lookback 接口，就选取物理接口上的最高IP 地址。
也可以使用Router-id 命令手动指定。
OSPF 有三张表：邻接关系表、链路状态数据库、路由表》》首先建立邻接关系，然后建立链路数据库，最后通过SPF 算法算出最短路径树，最终形成路由表 OSPF 的度量值为COST （代价）：COST=10^8/BW接口类型 代价（108/BW ）Fast Ethernet 1Ethernet 1056K 1785OSPF 和RIP 的比较：OSPF RIP v1 RIP v2链路状态路由协议 距离矢量路由协议没有跳数的限制 RIP 的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达支持可变长子网掩码 （VLSM ） 不支持可变长子网掩码（VLSM ） 支持可变长子网掩码（VLSM ）收敛速度快 收敛速度慢使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时使用触发更新，提高了带宽的利周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网中应用将产生很大问题用率OSPF区域：为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域，每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息。
rip协议与ospf协议
rip协议与ospf协议协议撰写专家回复：RIP协议与OSPF协议一、介绍RIP（Routing Information Protocol）和OSPF（Open Shortest Path First）是两种常用的路由协议，用于在计算机网络中实现路由器之间的信息交换和路由选择。
本协议旨在详细描述RIP协议和OSPF协议的基本原理、工作方式和相关特性，以及它们在网络中的应用。
二、RIP协议1. 原理RIP协议是一种距离矢量路由协议，它使用跳数（hops）作为衡量路径距离的度量单位。
RIP协议通过路由器之间周期性地交换路由表信息，以更新网络中各个路由器的路由表。
每个路由器将自己的路由表信息广播给相邻的路由器，相邻路由器再将收到的路由表信息继续广播，直到整个网络中的所有路由器都得到最新的路由表。
2. 工作方式RIP协议的工作方式如下：- 路由器将自己的路由表信息封装在路由更新报文中，并通过广播方式发送给相邻的路由器。
- 接收到路由更新报文的路由器会更新自己的路由表，并将更新后的路由表信息再次广播给相邻的路由器。
- 路由器根据收到的路由表信息更新自己的路由表，选择距离最短的路径作为优选路径，并将该路径添加到自己的路由表中。
3. 特性RIP协议具有以下特性：- 基于距离矢量的路由选择：RIP协议使用跳数作为路径距离的度量单位，选择跳数最少的路径作为优选路径。
- 最大跳数限制：RIP协议的最大跳数限制为15跳，超过该跳数的路径将被认为是无效路径。
- 路由更新时间间隔：RIP协议路由器之间的路由更新时间间隔默认为30秒。
- 拓扑变化慢：RIP协议对网络拓扑变化的响应较慢，因为它需要等待路由更新时间间隔才能更新路由表。
三、OSPF协议1. 原理OSPF协议是一种链路状态路由协议，它使用链路状态数据库（Link State Database）来记录网络中各个路由器之间的链路状态信息。
每个路由器通过交换链路状态信息，构建整个网络的拓扑图，并计算出最短路径树，从而选择最优路径。
RIP和OSPF
RIP和OSPF急着准备⾯试，先记下来再说，以后细究。
路由可分为静态、动态路由。
静态路由由管理员⼿动维护；动态路由由路由协议⾃动维护。
路由选择算法的必要步骤：1、向其它路由器传递路由信息；2、接收其它路由器的路由信息；3、根据收到的路由信息计算出到每个⽬的⽹络的最优路径，并由此⽣成路由选择表；4、根据⽹络拓扑的变化及时的做出反应，调整路由⽣成新的路由选择表，同时把拓扑变化以路由信息的形式向其它路由器宣告。
两种主要算法：距离向量法（Distance Vector Routing）和链路状态算法（Link-State Routing）。
由此可分为距离⽮量（如：RIP、IGRP、EIGRP）、链路状态路由协议（如：OSPF、IS-IS）。
路由协议是路由器之间实现路由信息共享的⼀种机制，它允许路由器之间相互交换和维护各⾃的路由表。
当⼀台路由器的路由表由于某种原因发⽣变化时，它需要及时地将这⼀变化通知与之相连接的其他路由器，以保证数据的正确传递。
路由协议不承担⽹络上终端⽤户之间的数据传输任务。
※简单说下OSPF的操作过程①路由器发送HELLO报⽂；②建⽴邻接关系；③形成链路状态④SPF算法算出最优路径⑤形成路由表※OSPF路由协议的基本⼯作原理，DR、BDR的选举过程，区域的作⽤及LSA的传输情况（注：对⽅对OSPF的相关知识提问较细，应着重掌握）。
特点是：1、收敛速度快；2、⽀持⽆类别的路由表查询、VLSM和超⽹技术；3、⽀持等代价的多路负载均衡；4、路由更新传递效率⾼（区域、组播更新、DR/BDR）；5、根据链路的带宽（cost）进⾏最优选路。
通过发关HELLO报⽂发现邻居建⽴邻接关系，通过泛洪LSA形成相同链路状态数据库，运⽤SPF算法⽣成路由表。
DR/BDR选举：1、DR/BDR存在->不选举；达到2-way状态Priority不为0->选举资格；3、先选BDR后DR；4、利⽤“优先级”“RouterID”进⾏判断。
实训十六、RIP、OSPF动态路由协议的配置
OSPF缺点
配置相对复杂，需要一定的网络知识；对路由器的性能要 求较高。
不同场景下协议选择建议
小型网络
对于规模较小、结构简单的 网络，可以选择RIP协议， 因为其配置简单，易于实现 和维护。
中大型网络
对于规模较大、结构复杂的 网络，建议选择OSPF协议 。OSPF协议能够避免路由 环路问题，支持多区域划分 和多种路由类型，适用于大 型网络。
OSPF特点：无环路、收敛快、扩展性强、支持VLSM和CIDR、支持认证 等。
OSPF区域：OSPF协议通过将自治系统划分为不同的区域（Area）来优 化网络性能，减少资源消耗。
OSPF工作原理
建立邻居关系
OSPF路由器通过发送Hello报文 来发现、建立和维护邻居关系。
交换链路状态信息
每台OSPF路由器都会生成一条 LSA（链路状态广播），包含路 由器上所有直连网段的信息。这 些LSA会被泛洪到整个OSPF区域
RIP报文使用UDP进行传输，目的 端口号为520。在传输过程中， RIP报文会被封装在IP数据报中， 并通过互联网进行传输。
03 OSPF动态路由协议
OSPF协议概述
OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）协议：是一种 基于链路状态的内部网关协议（IGP），用于在单一自治系统（AS）内 决策路由。
LSR（Link State Request）报文：用 于向邻居路由器请求 特定的LSA信息。
LSU（Link State Update）报文：用于 向邻居路由器发送 LSA信息或对LSR报文 的响应。
LSAck（Link State Acknowledgment） 报文：用于对收到的 LSA信息进行确认。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
R1
20.0.0.0
30.0.0.0
发送40.0.0.0的 路由更新，跳数为2
Routing Table Net 10.0.0.0 Hop 0 Next Hop Net 10.0.0.0 20.0.0.0 20.0.0.2 20.0.0.2 30.0.0.0 Routing Table Hop 1 0 0 1 3 Next Hop 20.0.0.1 Net 10.0.0.0 20.0.0.0 30.0.0.0
需求分析
分别使用RIPv1和RIPv2进行配置 分别验证路由器Loopback接口通信是否正常
Loopback0 10.1.1.1/24
F0/0 R1
F0/0
R2
192.168.0.0/24
Loopback0 10.1.2.1/24
教员演示操作过程
Page 18
18
小结
请思考：
动态路由协议的分类？ RIP路由协议的最大跳数？ 有类路由和无类路由？ 水平分割的作用？
Routing Table
NET NET C 20.0.0.0 C 20.0.0.0 C 30.0.0.0 C 30.0.0.0 R R 10.0.0.0 40.0.0.0 20.0.0.1 30.0.0.2 Next Next hop hop Metric 0 0 1 1
Routing Table
Page 19
19
OSPF路由协议概述
链路状态路由协议
40 RB 20 10 RA 30 RD 60
20
50 80 RC 70
Page 20
Route ID
Router ID
OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址
Router ID选取规则
首先，选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址 如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的 也可以使用router-id命令指定Router ID
NET NET C 30.0.0.0 C 30.0.0.0 C 40.0.0.0 C 40.0.0.0 R 20.0.0.0 R 10.0.0.0 30.0.0.1 30.0.0.1 Next Next hop hop Metric 0 0 0 0 1 2 8
Page 8
RIP的度量值与更新时间
50.0.0.0
减少了管理任务 占用了网络带宽
10.0.0.0
f0/0 R2
f0/1 .1 .2 30.0.0.0 R3 40.0.0.0
R1
.1 .2 20.0.0.0
我的路由表是： Routing Table 动态路由不需要手工写路由， 10.0.0.0和20.0.0.0 路由器之间能够自己互相学习！ NET Metric NET Metric 20.0.0.0 0 C C 20.0.0.0 0 CC ? ?
区域ID
骨干区域Area0
AS Area 0 负责区域间路由信息传播 Area 1 Area 2
查看路由表
Router# show ip route
查看路由协议的配置
Router# show ip protocol
Page 12
12
RIP配置实例
需求描述
配置RIP实现全网互通
F1/0
F0/0
F1/0
F0/0
F0/0
F1/0
R2
10.0.0.0/8
R1
20.0.0.0/8
R3
192.168.1.0/24
.1
10.0.0.0
.2
R2
.1
.2 R3 40.0.0.0
R1
20.0.0.0
30.0.0.0
Routing Table
NET C 10.0.0.0 C 20.0.0.0 R 30.0.0.0 R 40.0.0.0 20.0.0.2 20.0.0.2 Next hop Next hop Metric 0 0 1 2
R C C R 20.0.0.0/8 [120/1] via 10.0.0.2, 00:00:19, FastEthernet0/0 10.0.0.0/8 is directly connected, FastEthernet0/0 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0 192.168.2.0/24 [120/2] via 10.0.0.2, 00:00:19, FastEthernet0/0 Metric，RIP中为跳数
10
水平分割
使用水平分割，防止路由环路
从一个接口学习到路由信息，不再从此接口发送出去
Page 11
11
RIP路由协议的配置与验证
启动RIP进程
Router(config)# router rip
宣告主网络号
Router(config-router)# network network-number
Page 24
24
OSPF的应用与特点
从以下几方面考虑OSPF的使用
网络规模 网络拓扑 其他特殊要求 路由器自身要求
OSPF的特点
可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 无路由环 支持变长子网掩码VLSM 支持区域划分 支持以组播地址发送协议报
Page 25
25
OSPF区域概述
OSPF区域
为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域 每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息
动态路由协议
—— 理论部分
Page 1
技能展示
理解动态路由的基本概念和原理 理解距离矢量路由协议和链路状态路由协议 了解内部和外部网关协议 理解有类路由和无类路由 会RIP协议的基本配置 会OSPF协议的基本配置
Page 2
2
本章结构
动态路由协议基础
动态路由协议简介
动态路由协议分类 RIP路由协议工作原理
RIP路由协议 动态路由协议
RIP的配置和验证 RIP路由协议V1与V2 OSPF路由协议概述 链路状态路由协议工作过程 Route IF的工作过程
OSPF的度量值
OSPF与RIP的比较 OSPF的基本配置
Page 3
3
动态路由概述
动态路由
更新路由信息： 基于某种路由协议实现 30.0.0.0 40.0.0.0 配置接口IP地址后 我的路由表是： 50.0.0.0 动态路由特点 路由表中生成直连路由 20.0.0.0和30.0.0.0
22
OSPF的度量值
OSPF的度量值为COST
COST= 108/BW 最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的
接口类型
Fast Ethernet Ethernet 56K
代价（108/BW）
1 10 1785
Page 23
23
OSPF与RIP比较
OSPF
链路状态路由协议 没有跳数的限制
Page 4
我的路由表是： 30.0.0.0和40.0.0.0 不同的路由协议， 有不同的值
30.0.0.0 30.0.0.0 10.0.0.0 40.0.0.0 50.0.0.0
0 0
?根据拓扑变化 ?做出及时反映
4
动态路由协议
动态路由协议概述
路由器之间用来交换信息的语言
度量值
跳数、带宽、负载、时延、可靠性、成本
14
表示RIP协议学到的路由
Page 14
有类路由和无类路由
路由协议在路由信息宣告时，是否包含网络掩码
有类路由
在通告目的地址时不通告它的子网掩码
无类路由
在通告目的地址时通告它的子网掩码
通告有类地址
如果目的地址是一个和路由器直连的主网络的成员，则该 网络的路由器接口的子网掩码被用来确定目的地址的子网 如果目的地址不是一个和路由器直连的主网络成员，则路 由器仅尝试去匹配目的地址对应的A、B、C类主网络号
Page 16
16
RIPv2配置
启用RIPv2
Router(config)# router rip Router(config-router)# version 2
关闭路由汇总功能
Router(config-router)# no auto-summary
Page 17
17
RIPv2配置实例
收敛
2Mb/s
R2
使所有路由表都达到一致状态的过程
2Mb/s
R1 静态路由与动态路由的比较 19.2Kb/s 192.168.1.0/24 网络中静态路由和动态路由互相补充 R3
Page 5
5
动态路由分类
内部网关协议和外部网关协议
自治系统（AS） 内部网关协议（IGP） 外部网关协议（EGP）
按照路由执行的算法分类 内部网关路由协议（IGP）
Page 15
15
RIP的版本
RIPv1
有类路由
RIPv2
无类路由
.1 10.1.1.0/24 R1 .2 R2 .1 .2 R3 10.1.2.0/24
192.168.1.0
192.168.2.0
10.1.1.0/24 10.1.1.0 Routing Table NET Next hop Next hop
Page 21
21
链路状态路由协议中的数据库 类型
邻居列表 链路状态数据库 路由表
A 1.5 1 B 1 C 1 1 1.5 1 E 1 F C 1 B 1 1 E 1 F A 1.5
以A为例，生成路由表的过程
建立邻接关系
链路状态数据库
最短路径树
路由表
学习链路状态信息
Page 22
Djkstra算法