路由器原理及常用的路由协议
路由器原理及常用的路由协议、路由算法
[点击数：148 更新时间：2006年05月18日]
近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。
1 网络互连
把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。
1.1 网桥互连的网络
网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（fra me）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。
网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。
网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与
外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。
1.2 路由器互连网络
路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。
路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。
IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。
网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只
根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit，并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。
通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP 子网的主机进行通信，则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。
路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。
2 路由原理
当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。
路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP 分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。
目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet 就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），
路由协议试题以及参考答案
关于路由协议试题以及参考答案 1、解决路由环问题的方法有(ABD) A. 水平分割 B. 路由保持法 C. 路由器重启 D. 定义路由权的最大值 2、下面哪一项正确描述了路由协议(C) A. 允许数据包在主机间传送的一种协议 B. 定义数据包中域的格式和用法的一种方式 C. 通过执行一个算法来完成路由选择的一种协议 D. 指定MAC地址和IP地址捆绑的方式和时间的一种协议 3、以下哪些内容是路由信息中所不包含的(A) A. 源地址 B. 下一跳 C. 目标网络 D. 路由权值 4、以下说法那些是正确的(BD) A. 路由优先级与路由权值的计算是一致的 B. 路由权的计算可能基于路径某单一特性计算，也可能基于路径多种属性 C. 如果几个动态路由协议都找到了到达同一目标网络的最佳路由，这几条路由都会被加入路由表中 D. 动态路由协议是按照路由的路由权值来判断路由的好坏，并且每一种路由协议的判断方法都是不一样的 5、IGP的作用范围是(C) A. 区域内 B. 局域网内 C. 自治系统内 D. 自然子网范围内 6、距离矢量协议包括(AB) A. RIP B. BGP C. IS-IS D. OSPF 7、关于矢量距离算法以下那些说法是错误的(A) A. 矢量距离算法不会产生路由环路问题 B. 矢量距离算法是靠传递路由信息来实现的 C. 路由信息的矢量表示法是(目标网络，metric) D. 使用矢量距离算法的协议只从自己的邻居获得信息 8、如果一个内部网络对外的出口只有一个，那么最好配置(A) A. 缺省路由 B. 主机路由 C. 动态路由 9、BGP是在(D)之间传播路由的协议
路由协议选择OSPFvsEIGRP-V3.1
目录Table of Contents 1路由协议规划选择原则 (4) 2OSPF vs. EIGRP路由协议特性比较 (5) 2.1OSPF协议 (5) 2.1.1OSPF协议简介 (5) 2.1.2OSPF协议特点 (6) 2.2EIGRP协议 (8) 2.2.1EIGRP协议简介 (8) 2.2.2EIGRP协议特点 (8) 2.3OSPF和EIGRP的比较 (9) 2.3.1OSPF的缺点 (10) 2.3.2EIGRP的缺点 (10) 2.3.3OSPF与EIGRP的比较总结 (11) 2.4从EIGRP网络到OSPF网络的迁移 (12)
表目录List of Tables 表1 OSPF和EIGRP比较总结 (12)
路由协议选择：从EIGRP到OSPF 关键词Key words： OSPF，EIGRP，SPF，DUAL 摘要Abstract： 本文首先介绍了在部署网络时，选择路由协议需要注意的地方，然后分别介绍了两种常用的路由协议EIGRP和OSPF，并对其特点和优缺点进行了技术上的比较，最后给出了一个已经部署了EIGRP协议的网络平滑迁移到OSPF的步骤。 缩略语清单List of abbreviations：
1 路由协议规划选择原则 在互联网飞速发展的今天，TCP/IP协议已经成为数据网络互联的主流协议。各种网络上运行的大大小小各种型号路由器，承担着控制本世纪或许最重要信息的流量，而这成百上千台路由器间的协同工作，离不开路由协议。因此在大型网络的规划构建中，选择适当的路由协议是非常重要的。目前常用的单播路由协议有多种，如RIP、OSPF、IS-IS、BGP，以及Cisco私有的IGRP/EIGRP协议等。不同的路由协议有各自的特点，分别适用于不同的条件之下。 互连是网络构建最基础和最本质的要求，选择适当的路由协议需要以此为目标，并综合考虑以下因素： 1)路由协议的开放性：开放性的路由协议保证了不同厂商都能对本路由协议进行支持，这不 仅保证了目前网络的互通性，而且保证了将来网络发展的扩充能力和用户构建网络时的设备选择空间，这点在很多情况下是需要重点考虑的。 2)网络的拓扑结构：网络拓扑结构直接影响协议的选择。例如RIP这样比较简单的路由协议 不支持分层次的路由信息计算，对复杂网络的适应能力较弱。对于比较复杂的网络，需要使用处理能力更强的协议，如OSPF、EIGRP等。 3)网络节点数量：不同的协议对于网络规模的支持能力有所不同，需要按需求适当选择，有 时还需要采用一些特殊技术解决适应网络规模方面的扩展性问题。农发展银行全国网络节点较多，路由信息也非常多，而且网络状况会千变万化，将导致路由刷新相对频繁，所以对路由协议的性能提出很高的要求。如能支持的节点数、路由选径是否最佳、路由算法必须具有鲁棒性、快速收敛性、灵活性等。 4)网络间的互通及关联要求：通过划分成相对独立管理的网络区域，可以减少网络间的相关 性，有利于网络的管理和扩展。可通过划分区域等形式，路由协议要能支持减少网络间的相关性。必要时还要考虑路由信息安全因素和对路由交换的限制策略管理。 5)管理和安全上的要求：通常要求在可以满足功能需求的情况下尽可能简化管理。但有时为 了实现比较完善的管理功能或为了满足安全的需要，例如对路由的传播和选用提出一些人为的要求，就需要路由协议对策略的支持。 根据以上原则，现在各种大型网络构建中，为节省投资、保证网络的持续扩展性，都在使
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。 OSPF动态路由协议的特点 OSPF全称为开放最短路径优先。“开放”表明它是一个公开的协议，由标准协议组织制定，各厂商都可以得到动态路由协议的细节。“最短路径优先”是该动态路由协议在进行路由计算时执行的算法。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个动态路由。 采用OSPF动态路由协议的自治系统，经过合理的规划可支持超过1000台路由器，这一性能是距离向量动态路由如RIP等无法比拟的。距离向量动态路由协议采用周期性地发送整张路由表来使网络中路由器的路由信息保持一致，这个机制浪费了网络带宽并引发了一系列的问题，下面对此将作简单的介绍。 路由变化收敛速度是衡量一个动态路由协议好坏的一个关键因素。在网络拓扑发生变化时，网络中的路由器能否在很短的时间内相互通告所产生的变化并进行路由的重新计算，是网络可用性的一个重要的表现方
内部路由协议和外部路由协议
内部路由协议和外部路由协议 根据路由协议工作的范围可以将动态路由协议划分为内部路由协议和外部路由协议。实际上，前面介绍的距离向量路由协议和链路状态协议均属于内部路由协议，它们工作在一个自治系统（Autonomous System，简称AS。一个自治系统通常是指一个网络管理区域，在这个区域内整个网络受到一个机构的管理，比如某个大学的校园网可以被称作一个自治区域）内部，而外部路由协议则是工作在自治系统之间的路由协议，在自治系统之间进行路由信息的相互交换，实现路由表的动态更新。普遍使用的外部路由协议有部网关协议和边界网关协议。 1.外部网关协议 外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，简称EGP）是长期以来较为著名的外部路由协议，它在RFC 904中描述。外部网关协议用于外部网关之间交换路由信息，这些外部网关不在同一个自治系统之内。EGP假定在两个任意AS之间只有单一的主干，因此也只存在单一的路径，因此EGP限制了网络的规模，在真正的网络运用中，EGP己经逐渐被边界网关协议所替代。 EGP以周期性地轮询为基础，在轮询时进行Hello/I Hear You消息交换以监测邻居路由器的可达性，并发出轮询请求以征求更新应答。EGP对外网关进行限制，它要求它们只能通告在该网关自治系统内的可达网络。因此，一个使用EGP的网关传送信息给它的EGP邻居，但是并不向它的EGP邻居（如果网关交换路由信息，它们就是邻居）通告自治系统这外的可达信息。在一个自治系统内部，由EGP网关负责收集自治系统内部的路由信息。 2.边界网关协议 边界网关协议（Border Gateway Protocol，简称BGP）是一个用于多个自治系统之间交换网络可达信息的外部路由协议，RFC 1771文档中对目前使用的第4版BGP协议（简称为BGP-4）进行了全面的描述。每个BGP路由器向其邻居BGP路由器通告自己掌握的网络可达信息，这些网络可达信息将被BGP路由器用于构建无回路的AS连通图，同时还会运用一些路由策略。 BGP协议实质上是一种距离向量路由选择协议，但它和传统的距离向量协议（如RIP等协议）有所不同，在BGP协议中只有单一的度量，在存在多条到相同目的网络的路由信息时将采用优先级来决定采用其中的哪一条路由信息。
路由协议的分类
路由协议的分类。什么是自治域系统、IGP、EGP。 自治域（自治系统），在同一种路由协议上使用不同的自治域，可以有效的分割 路由信息，即自治域A中的路由器不会与自治域B中的路由器交换路由 信息。一个AS是一组共享相似的路由策略并在单一管理域中运行的路由器的集合。一个AS可以是一些运行单个IGP（内部网关协议）协议的路由器集合。也可以是一些运行不同路由选择协议但都属于同一个组织机构的路由器集合。不管是哪种情况，外部世界都将整个AS看作是一个实体。按照工作区域，路由协议可以分为IGP和EGP： IGP(InteriorGateway Protocols)内部网关协议 在同一个自治系统内交换路由信息，RIP、OSPF和IS—lS 都属于IGP。IGP的主要目的是发现和计算自治域内的路由信息。 EGP(Exterior Gateway Protocols)外部网关协议 用于连接不同的自治系统，在不同的自治系统之间交换路由信息，主要使用路由策略和路由过滤等控制路由信息在自治域间的传播 什么是管理距离，有什么作用。 管理距离是指一种路由协议的路由可信度。每一种路由协议按可靠性从高到低，依次分配一个信任等级，这个信任等级就叫管理距离。对于两种不同的路由协议到一个目的地的路由信息，路由器首先根据管理距离决定相信哪一个协议。 防止环路的方法有哪些？ RIP：有六种防止环路的措施：设定无穷大的值（16）路由毒化水平分割毒化反转触发更新抑制计时器 OSPF有哪些状态，在每种状态下进行哪些操作？OSPF有哪三个表？为什么需要DR、BDR，如何选择。 OSPF路由器在完全邻接之前,所经过的几个状态: 1.Down:此状态还没有与其他路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR(若为广播网络)和任何其他路由器。发送hello分组使用组播地址224.0.0.5。 2.Attempt: 只适于NBMA网络,在NBMA网络中邻居是手动指定的,在该状态下,路由器将使用HelloInterval取代PollInterval 来发送Hello包. 3.Init: 表明在DeadInterval里收到了Hello包,但是2-Way通信仍然没有建立起来. 4.two-way: 双向会话建立,而RID彼此出现在对方的邻居列表中。(若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该选举DR,BDR。) 5.ExStart: 信息交换初始状态，在这个状态下,本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系,并确定DD Sequence Number,路由器ID大的的成为Master. 6.Exchange: 信息交换状态，本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组（也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息)。 7.Loading: 信息加载状态：收到DBD后,将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则向对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。 8.Full: 完全邻接状态,邻接间的链路状态数据库同步完成，通过邻居链路状态请求列表为空且邻居状态为Loading判断。
实验7 OSPF路由协议配置 实验报告
浙江万里学院实验报告 课程名称：数据通信与计算机网络及实践 实验名称：OSPF路由协议配置 专业班级：姓名：小组学号：2012014048实验日期：6.6
再测试。要求写出两台路由器上的ospf路由配置命令。
[RTC-rip-1]import ospf [RTC-rip-1]quit [RTC]ospf [RTC-ospf-1]import rip [RTC-ospf-1]quit
结合第五步得到的路由表分析出现表中结果的原因： RouteB 通过RIP学习到C和D 的路由情况，通过OSPF学习到A 的路由信息 实验个人总结 班级通信123班本人学号后三位__048__ 本人姓名_ 徐波_ 日期2014.6.06 本次实验是我们的最后一次实验，再次之前我们已经做了很多的有关于华为的实验，从一开始的一头雾水到现在的有一些思路，不管碰到什么问题，都能够利用自己所学的知识去解决或者有一些办法。这些华为实验都让我受益匪浅。 实验个人总结 班级通信123班本人学号后三位__046__ 本人姓名_ 金振宁_ 日期2014.6.06 这两次实验都可以利用软件在寝室或者去其他的地方去做，并不拘泥于实验室，好好的利用华为的模拟机软件对我们来说都是非常有用的。 实验个人总结 班级通信123班本人学号后三位__044_ 本人姓名_ 陈哲日期2014.6.06
理解OSPF路由协议，OSPF协议具有如下特点： 适应范围：OSPF 支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器。 快速收敛：如果网络的拓扑结构发生变化，OSPF 立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。 无自环：由于OSPF 通过收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，故从算法本身保证了不会生成自环路由。 实验个人总结 班级通信123班本人学号后三位__050 本人姓名_ 赵权日期2014.6.06 通过本次实验学会了基本的在路由器上配置OSPF路由协议，组建一个简单的路由网络。想必以后的生活中有可能会用到。
RIP和OSPF协议工作原理分析
宽带通信网论文题目：RIP和OSPF协议工作原理分析 班级：4班 学号：105508 姓名：郭晋杰
RIP和OSPF协议工作原理分析 郭晋杰 105508 摘要：本文主要分析了内部网关协议中的路由信息协议（RIP）和开放式最短路径优先协议（OSPF）这两种网络协议的工作原理，并从各个方面分析了这两种路由选择协议的区别，总结出了其分别适用的网络。 关键词：路由信息协议；开放式最短路径优先协议；自治系统 引言 在如今的计算机网络中，当两台非直接连接的计算机需要经过几个网络通信时，通常就需要路由器。路由器提供一种方法来开辟通过一个网状联结的路径。那么路径是怎么建立的呢路由选择协议的任务是，为路由器提供他们建立通过网状网络最佳路径所需要的相互共享的路由信息。路由信息协议（RIP）和开放式最短路径优先协议（OSPF）作为基于TCP/IP的计算机网络中广泛应用的内部网关协议，深入理解其工作原理对研究计算机网络有着很好的促进作用。 1.路由信息协议 1.1路由信息协议简介 路由信息协议（Routing Information Protocol）是内部网关协议IGP 中最先得到广泛应用的协议。这个网络协议最初由加利弗尼亚大学的BerKeley 所提出，其目的在于通过物理层网络的广播信号实现路由信息的交换，从而提供本地网络的路由信息。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大的优点就是简单。 1.2路由信息协议的工作原理 路由信息协议功能的实现是基于距离矢量的运算法则，这种运算法则在早期的网络运算中就被采用。简单来说，距离矢量的运算引入跳数值作为一个路由量度。每当路径中通过一个路由，路径中的跳数值就会加1。这就意味着跳数值越大，路径中经过的路由器就有多，路径也就越长。而路由信息协议就是通过
《数通知识的路由协议部门》试题答案
单选题 1. 在OSPF路由区域内，唯一标示OSPF路由器的是√ A Area ID B AS 号码 C Router ID D Cost 正确答案： C 2. 在OSPF路由域中，引入了外部路由的路由器称为√ A ABR B BR C ASBR D IR 正确答案： C 3. OSPF中详细描述路由器的链路状态信息的协议报文是√ A LSR B LSU C Router LSA D AS-External LSA 正确答案： B 4. 在建立邻居和邻接关系的时候，表示稳定的邻居状态的是√ A Exchange B Full C 2-way D Init 正确答案： C
5. 在建立邻居和邻接关系的时候，表示稳定的邻接状态的是√ A Exchange B Full C 2-way D Init 正确答案： B 6. OSPF选举DR、BDR时会使用如下的那些报文？√ A HELLO报文（Hello Packet） B DD报文（Database Description Packet） C LSR报文（Link State Request Packet） D LSU报文（Link State Update Packet） 正确答案： A 7. 关于指派中间系统DIS下面说法错误的是√ A它在广播网络中创建和更新伪结点 B它的选举是不可预知的，存在备份DIS C当LAN上的所有IS优先级相同时，选举MAC地址最大的IS为DIS D广播网上的DIS选举是抢占式的 正确答案： B 8. ISIS是支持分层次的IGP，那么ISIS路由协议层次之间的边界是如何部署的？√ A ISIS路由协议的不同分层的边界是部署在互联不同层次路由器之间的链路上 B ISIS路由协议的不同分层的边界是部署Level 1 路由器上 C ISIS路由协议的不同分层的边界是部署Level 2 路由器上 D ISIS路由协议的不同分层的边界是部署Level 1/2 路由器上 正确答案： A
常用路由协议的分析及比较
路由分为静态路由和动态路由，其相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的配置情况预先设定，网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表。动态路由随网络运行情况的变化而变化，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，由此得到动态路由表。 根据路由算法 动态路由协议可分为距离向量路由协议（Distance V ector Routing Protocol）和链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）。距离向量路由协议基于Bellman-Ford算法，主要有RIP、IGRP（IGRP为Cisco公司的私有协议）；链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra 算法，即最短优先路径（Shortest Path First，SPF）算法，如OSPF。在距离向量路由协议中，路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器；而在链路状态路由协议中，路由器将链路状态信息传递给在同一区域内的所有路由器。 根据路由器在自治系统（AS）中的位置 可将路由协议分为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）和外部网关协议（External Gateway Protocol，EGP，也叫域间路由协议）。域间路由协议有两种：外部网关协议（EGP）和边界网关协议（BGP）。EGP是为一个简单的树型拓扑结构而设计的，在处理选路循环和设置选路策略时，具有明显的缺点，目前已被BGP代替。 EIGRP是Cisco公司的私有协议，是一种混合协议，它既有距离向量路由协议的特点，同时又继承了链路状态路由协议的优点。各种路由协议各有特点，适合不同类型的网络。下面分别加以阐述。 2 静态路由 静态路由表在开始选择路由之前就被网络管理员建立，并且只能由网络管理员更改，所以只适于网络传输状态比较简单的环境。静态路由具有以下特点： ·静态路由无需进行路由交换，因此节省网络的带宽、CPU的利用率和路由器的内存。 ·静态路由具有更高的安全性。在使用静态路由的网络中，所有要连到网络上的路由器都需在邻接路由器上设置其相应的路由。因此，在某种程度上提高了网络的安全性。 ·有的情况下必须使用静态路由，如DDR、使用NA T技术的网络环境。 静态路由具有以下缺点： ·管理者必须真正理解网络的拓扑并正确配置路由。 ·网络的扩展性能差。如果要在网络上增加一个网络，管理者必须在所有路由器上加一条路由。 ·配置烦琐，特别是当需要跨越几台路由器通信时，其路由配置更为复杂。 3 动态路由
路由器原理及常用的路由协议、路由算法
路由器原理及常用的路由协议、路由算法 近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。 1 网络互连 把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。 1.1 网桥互连的网络 网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。 网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相
同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。 网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。 1.2 路由器互连网络 路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。 路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。 IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。 网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网
ENSP 路由协议实验
ENSP 路由协议实验 【实验目的】 1 、了解常见的RIPv 2 ，OSPF 协议的原理与区别。 2 、熟悉静态路由，RIPv2 ，OSPF 协议的基本配置方法。 【实验内容】 1 、使用静态路由实现不同路由器间业务互通。 2 、使用RIPv2 协议实现不同路由器间业务互通。 3 、使用OSPF 协议（单区域）实现不同路由器间业务互通。 4 、使用OSPF 协议（多区域）实现不同路由器间业务互通。 【实验原理】 请参考教材以及网络资源对以下知识点加深记忆： 静态路由、RIP 、OSPF 、BGP 基本原理 RIPv1 的局限性在大型网络中使用所产生的问题: 1 ）RIP 的15 跳限制，超过15 跳的路由被认为不可达。 2 ）RIP 不能支持可变长子网掩码(VLSM) ，导致IP 地址分配的低效率。 3 ）周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网云中应用将产生很大问题。 4 ）收敛速度慢，在大型网络中收敛时间需要几分钟。 5 ）RIP 没有网络延迟和链路开销的概念，路由选路基于跳数。拥有较少跳数的路由总是被选为最佳路由即使较长的路径有低的延迟和开销。 6 ）RIP 没有区域的概念，不能在任意比特位进行路由汇总。 一些增强的功能被引入RIP 的新版本RIPv2 中，RIPv2 支持VLSM ，认证以及组播更新。但RIPv2 的跳数限制以及慢收敛使它仍然不适用于大型网络。相比RIP 而言，OSPF 更适合用于大型网络: 1 ）没有跳数的限制。 2 ）支持可变长子网掩码(VLSM) 。 3 ）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，提高了带宽的利用率。 4 ）收敛速度快。 5 ）具有认证功能。 6 ）真正的LOOP- FREE （无路由自环）路由协议。 实验一使用静态路由实现不同路由器间业务互通 1 、实验拓扑及描述 · 1.网络中包含三台路由器及两台PC ； · 2.端口连线及设备的IP 编址如图所示； 2 、实验需求 1.完成三台路由器的配置； 2.完成两台PC 的配置；
四种路由协议比较
内部网关协议RIP：基于距离向量的路由协议。（1）仅和相邻路由器交换信息，交换的信息是自己的路由表。（2）按固定的时间间隔交换信息。RIP协议用UDP报文进行传送。 RIP实现简单，但它能使用的最大距离为15,16是不可到达，所以RIP只适用于小规模网络。RIP还有一个特点就是好消息传播的快，坏消息传播的慢。 RIP为了防止成环：可以用水平分割的方法，即从本端口接收到的路由，不再从本接口发送出去。 内部网关协议OSPF：使用分布式的链路状态协议。（1）向本自治系统内的所有路由器发送信息，用洪泛法。，路由器向所有相邻的路由器发送信息，这个相邻的路由器再向所有它相邻的路由器发送信息。（2）发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路专题。（3）只有链路状态变化时，才用洪泛法发送信息，OSPF没有RIP那样坏消息传播的慢的问题。而不像RIP那样每隔30s交换一次路由信息。OSPF协议知道全网的拓扑结构图。OSPF更新收敛的快是重要特点。OSPF不用UDP而是直接用IP数据报传送。OSPF的数据包很短，这样可以减少路由信息的通信量。 注：RIP交换的是路由表，即到目的网络的最短距离，RIP就是根据最短距离选路的。OSPF发送的信息是与本路由器相邻的链路状态，即与本路由器都和哪些路由器相邻以及该链路的度量，如距离，费用带宽。所以交换完路由信息以后，形成数据库，然后利用SPF算法（如Dijkstra静态路由算法）再算出路径，形成SPF树。每个路由单元根据SPF树生成自己的路由表。对OSPF而言，主要的消耗就在SPF的算法处理中，最常用的是Dijkstra静态路由算法。当一条链路down，每台路由器都会获得变化的信息，在网络拓扑更新之后，每台路由器就会重新计算SPT。这样计算SPT的计算量特别大，消耗CPU。。在目前的实际应用中，重新计算SPT就是删除当前的SPT，调用最短路径优先算法重新构造SPT。所以需要提出一种快速收敛的算法，来消除冗余存储或冗余计算。如下图我们只需要计算第二张图中区域的节点，即只对部分变化的节点重新计算路径，大大减少了计算量。
如何在路由器上配置几种路由协议
第2章路由协议设置 在这一章的学习中，我们将学习到如何在路由器上配置以下这几种路由协议： ●静态路由本节简述了路由器的工作原理，并讨论了静态路由的配置。 ●距离向量路由协议——RIP与IGRP本节将详细讨论RIP与IGRP的配置细节。 ●IPX RIP的配置 2.1 静态路由 2．1．1 实验目的 通过配置静态路由，用户可以人为地指定对某一网络访问时所要经过的路径,在网络结构比较简单，且一般到达某一网络所经过的路径唯一的情况下采用静态路由。本次实验将告诉大家如何手工向路由器中添加路由表。 2．1．2 实验原理 当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP 分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP子网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。 路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP 分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。 目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不仅负责对IP 分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。 路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。
路由选择及路由选择协议
第七章路由选择及路由选择协议 7.1 什么是Routing? 所谓Routing就是一个数据包从一个地方到另一个地方这样一个过程在网络中路由器就是承担route功能的网络设备为了 达到Route目的路由器必须知道以下关键因素 Destination Address Identifying sources of information Discovering routes Selecting routes Maintaining routing information 路由器将路由信息存在路由表中路由器正是依靠路由表达到路由目的的在路由器可以通过show ip route 查看路由表 内容如 7.2 路由分类 路由可以分为二大类 静态路由――静态路由是一个单向路由它由网络管理员手工配置到routing table中的网络管理员配置网络中所有路由一 旦网络发生变化必须手工改变和添加新路由静态路由适合小
型网络和Stub 网络所谓Stub网络就是只有一个进出网络的 节点的网络 Static route configuration: Router(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1参数说明见9 7 默认路由default route 是的一种特殊的静态路由在Stub 网络中由于只存在唯一一个网络出入节点也就是说所有数据包 都使用一个路由我们可以配置默认路由将所有出入网络的数据 包都从此路由通过 Default route configuration:(见9 9) Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2 动态路由――动态路由是由路由协议动态获取的当网络发生变 化时路由协议自动更新routing table 路由协议运行于网络层 选择路径和维护routing table 一旦一条路径决定下来路由器 就能路由routed protocol所产生的数据包 区别以下两种名词 Routed protocol: IP IPX Routing protocol: RIP IGRP OSPF *Administrative Distance与Metric 在网络中有时会存在多个路由协议和多条静态路由如何给 多种路由协议排定可信度需要一个参数那就是Administrative Distance AD从0到255 其值越小说明这种路由协议的可靠度越高
路由协议有哪些
什么是路由协议？ 路由器提供了异构网互联的机制，实现将一个网络的数据包发送到另一个网络。而路由就是指导IP数据包发送的路径信息。路由协议就是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。 路由协议有哪些？ 路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括RIP，IGRP(Cisco私有协议)，EIGRP(Cisco私有协议)，OSPF，IS-IS，BGP。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。 路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。 路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一，其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率。按应用范围的不同，路由协议可分为两类:在一个AS(Autonomous System，自治系统，指一个互连网络，就是把整个Internet划分为许多较小的网络单位，这些小的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议)内的路由协议称为内部网关协议(interior gateway protocol)，AS之间的路由协议称为外部网关协议(exterior gateway protocol)。这里网关是路由器的旧称。正在使用的内部网关路由协议有以下几种:RIP-1，RIP-2，IGRP，EIGRP，IS-IS和OSPF。其中前3种路由协议采用的是距离向量算法，IS-IS和OSPF采用的是链路状态算法,EIGRP是结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco私有路由协议。对于小型网络，采用基于距离向量算法的路由协议易于配置和管理，且应用较为广泛，但在面对大型网络时，不但其固有的环路问题变得更难解决，所占用的带宽也迅速增长，以至于网络无法承受。因此对于大型网络，采用链路
OSPF路由协议原理
OSPF路由协议原理
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本节大纲
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? ? ? ? ?
路由基础回顾 OSPF协议基础 链路状态信息描述 链路状态信息传递 SPF路由计算
V1.1
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2
路由基础回顾
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? 交换机转发原理？ ? 路由器转发原理？ ? 路由表的形成？ 根据来源的不同，路由表中的路由通常分为以下三类： - 直连路由； - 由管理员手工配置的静态路由； - 通过动态路由协议所学习的路由；
静态路由 路由协议 动态路由 链路状态路由协议(OSPF、ISIS)
V1.1
距离矢量路由协议（RIP、BGP）
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3
距离矢量路由协议
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? 距离矢量协议也称为Bellman-Ford B ll F d协议，网络中路由器向相邻的路由器 发送它们的整个的路由表。路由器在从相邻路由器接受到的信息的基础 上进行矢量叠加，建立自己的路由表。然后，将信息传递到它的下一跳 路由器。这样一级级传递下去以达到全网同步
上图以RIP为例
V1.1
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4
距离矢量路由协议
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? 距离矢量路由表中的某些路由可能是建立第2手信息的基础之上 的，每个路由器都不了解整个网络拓扑，他们只知道与自己直接 相连的网络情况，并根据从邻居得到的路由信息更新自己的路由 表，进行叠加后转发给其它的邻居 ? 距离矢量路由协议的缺点： - 容易产生路由环路； - 收敛速度慢； - 报文量大，容易占用较多的网络带宽；
V1.1
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路由协议的优先级,以及管理距离AD和metric的区别
路由协议的优先级,以及管理距离AD和metric的区别 发布时间：2013-07-20 09:02:06 浏览次数：737 路由协议的优先级（Preference，即管理距离Administrative Distance）一般为一个0到255之间的数字，数字越大则优先级越低。 ?直连路由具有最高优先级。 ?人工设置的路由条目优先级高于动态学习到的路由条目。 ?度量值算法复杂的路由协议优先级高于度量值算法简单的路由协议 路由的优先级的概念是优先级高的新路由协议可替代优先级低的同信宿路由，反之，则不然。 需要区别的是路由开销（metric）和路由优先级（preference）这两个概念。metr ic是针对同一种路由协议而言，对不同的路由协议，由于代表的含义不同，比较不同协议的metric是无意义的，所以要在两条不同协议的同信宿路由中作出选择，只能比较路由协议的优先级。相反，preference是针对不同路由协议而言，同协议的路由的preference 优先级是一般情况下一样的，这时metric是在两条同信宿路由中作出选择的标准。
总结：路由优先级在不同协议时候，比较preference的大小，而在路由协议相同时候由于preference相同，则再比较metric的大小，进而确定最终选择的路由。 一般在ip route命令中静态路由中的参数“Distance metric for this route“都是指metric参数，而Administrative Distance在使用不同路由协议间比较时候，都使用默认值，。一般Administrative Distance值不单独写出来，除非要更改其默认值。 PS：对于小规模的网络，使用静态路由方式很合适，以下为cisco的静态路由配置命令： Static Routing 静态路由:手动填加路由线路到路由表中,优点是: 1.没有额外的router的CPU负担 2.节约带宽 3.增加安全性 缺点是: 1.网络管理员必须了解网络的整个拓扑结构 2.如果网络拓扑发生变化,管理员要在所有的routers上手动修改路由表 3.不适合在大型网络中 静态路由的配置命令:ip route [dest-network] [mask] [next-hop address或exit interface][administrative distance] [permanent] ip route:创建静态路由 dest-network:决定放入路由表的路由表 mask:掩码 next-hop address:下1跳的router地址 exit interface:如果你愿意的话可以拿这个来替换next-hop address,但是这 [NextPage][/NextPage] 个是用于点对点(point-to-point)连接上,比如广域网(W AN)连接,这个命令不会工作在LAN上 administrative distance:默认情况下,静态路由的管理距离是1,如果你用exit int erface代替next-hop address,那么管理距离是0（不同协议是AD，但是对于相同路由协议时候，是指metric）
路由协议有哪些分类
●1路由协议有哪些分类? (从至少两个方面进行描述) 1）IGP和EGP 2）距离向量和链路状态型的路由协议3）有类和无类的路由协议 ●２.简单描述距离矢量型协议和链路状态型协议的区别？ 1）距离矢量路由协议更新的是路由条目，链路状态路由协议更新的是拓扑 2）距离矢量路由协议发送周期性的更新、完整路由表更新，链路状态路由协议更新是非周期性的，部分的有边界的 3）距离矢量路由协议运行矢量路由协议会将，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，运行链路状态路由协议的路由器只将他所直连的链路状态与邻居共享，这个邻居是指一个域内或区域内一个的所有路由器。 运行距离矢量型协议的路由器并不了解整个网络的拓扑，它们只知道自己直连的网络，和去往目的网络的吓一跳地址，而且距离矢量型协议是以条数作为选路的度量；运行链路状态型协议的路由器都有整个网络的拓扑，它们根据自己的所维持本地链路状态数据库来选择到达目的网络的最佳路径，链路状态型协议会根据链路上的时延带宽等因素算出一个开销最小的路径作为最优路径。 ●３.简单描述EIGRP协议中DUAL有限状态机的决策过程？ 当运行eigrp协议的路由器失去和后继路由器的连接时，路由器首先回查找自己的可行性后继路由器，如果存在可行性后继的话就把可行性后继提升为后继路由器，若没有的话就向所有的邻居路由器发送查询，每个接受到查询的路由器会查看自己的路由表，若有一条替代路由，则向发送查询的源路由器发送这条路由的信息，若没有就继续向自己的邻居发送查询，当发送查询的源路由器收到所有邻居路由器的回复后悔重新计算以选取新的后继。 ●４.EIGRP需要维护几张表? 每张表的作用分别是什么? EIGRP能够快速收敛的关键在于什么? 邻居表：确保直接邻居之间能够双向通信，保存邻居的IP等信息 拓扑表：拓扑表中存放着前往目标地址的所有路由的 路由表：从拓扑表中选择到达目标地址的最佳路由放入路由表 eigrp能够快速收敛关键：使用扩散更新算法（DUAL) ●５.EIGRP协议有哪几种Packet类型？每种类型的Packet的作用是什么? 1）Hello packet：以组播的方式定期发送，用于建立和维护邻居关系 2）ACK(acknowledgement) packet：以单播的方式发送HELLO包，包含一个不为零的确认号，用来 更新、查询和答复数据包。 3）Update packet：当路由器收到某个邻居路由器的第一个HELLO包时，以单播传送方式发送一个包含他所知道的路由信息的更新包。当路由信息发生变化时以组播方式发送只包含变化路由信息的更新包 4）Query（查询））packet：当一条链路失效，并且在拓扑表中没有任何可行后继路由器时，路由器需要重新进行路由计算，路由器就以组播的方式向它的邻居发送一个查询包。 5）Request（请求）packet最初是打算提供给路由服务器（server）使用的，但是从来没实现过. ）& Reply（应答）：以单播的方式回复查询方，对查询数据包进行应答。 ●６．OSPF协议中链路状态通告有几种类型? 它们的作用分别是什么? 1）路由器LSA：由区域内所有路由器产生，并且只能在本个区域内泛洪广播。 2）网络LSA ：由区域内的DR或BDR路由器产生，报文包括DR和BDR连接的路由器的链路信息。网络LSA也仅仅在产生这条网络LSA的区域内部进行泛洪。 3）网络汇总LSA ：由ABR产生，可以通知本区域内的路由器通往区域外的路由信息。 4）ASBR汇总LSA ：由ABR产生，但是它是一条主机路由，指向ASBR路由器地址的路由。 5）自治系统外部LSA ：由ASBR产生，告诉相同自治区的路由器通往外部自治区的路径。 6）组成员LSA 7）NSSA外部LSA ：由ASBR产生，几乎和LSA 5通告是相同的，但NSSA外部LSA通告仅仅在始发这个NSSA外部LSA 通告的非纯末梢区域内部进行泛洪。 ●７.OSPF协议有哪几种Packet类型? 每种类型的Packet的作用是什么? 1）hello：用于建立和维护ospf邻接关系 2）DBD数据库描述：检查链路状态数据库是否同步。