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7.24路由协议总结

课程目标
 了解动态路由与静态路由的区别
 掌握各种动态路由协议的应用场景
 理解动态路由协议的基本思想

动态路由协议简介
• 动态路由协议
– 路由器用来计算和维护路由信息的协议。
– 通俗的说,就是路由器用来学习路由的协议。


动态路由协议基本思想
• 动态路由协议的基本功能
– 发现路由:发现自己的路由信息(收集直连网段信息)。
– 通告路由:将自己知道的路由信息通告给其他路由器。
– 计算路由:基于所掌握的路由信息进行路由计算,算出最优路由
加入路由表。


动态路由协议的基本功能
– 路由收敛:当网络拓扑发生变化后,能重新计算出最优路由。


动态路由协议分类
动态路由协议分类
– 按管理网络的能力范围分类
• IGP(内部网关协议):RIP、EIGRP、OSPF、ISIS。
• EGP(外部网关协议):EGP、BGP。
– 按计算路由的算法分类
• 距离矢量路由协议:RIP、EIGRP、BGP。
• 链路状态路由协议: OSPF、ISIS。


控制与转发平面
• 动态路由协议进程
– 位于控制层面,运行路由协议学习路由的进程,又称路由进程。


常见路由协议的工作协议栈


动态路由协议数据包


管理距离
• 管理距离
– 表示路由协议的优先级,即路由协议的优劣,越小越优先。
– 在不同路由进程学习到相同路由的时候,比较管理距离。
– Cisco管理距离:OSPF(110)、RIP(120) 。


度量值
• 度量值Metric(又称为开销Cost)
– 动态路由协议表示当前路由器到达目标网络的路径开销,越小越
优先,主要参考因素有跳数、带宽、时延、负载、MTU等,不同
路由协议的度量值参考因素不同。
– 度量值只在同一路由进程内部比较,不同路由进程之间没有意义


基于跳数的度量值
– RIP采用基于跳数的度量值


基于带宽的度量值
– OSPF采用基于带宽的度量值

分布式路由管理
分布式路由管理
– 每个路由进程都单独维护自己的路由表,并把优选的路由安装到
全局路由表用于数据包转发,全局路由表中只存储最优路由。

OSPF 路由协议(上)
课程目标
 了解为什么要用OSPF?
 掌握OSPF路由协议基本原理
 熟练配置单区域OSPF


RIP的不足
RIP协议限制网络直径不能超过16跳!

收敛速度慢
• RIP定期路由更新
– 更新计时器:定期路由更新的时间间隔,默认30秒。
– 失效计时器:失效计时器内未收到更新,路由失效,默认180秒。
– 清除计时器:清除计时器内未收到更新,路由清除,默认240秒。

更新发送全部路由表浪费网络资源
假设RTA和RTB各有1000条路由,每条路由需占用20个字节
• 每次路由更新时,RTA和RTB之间单向需消耗至少160Kb的带
宽资源

OSPF简介


OSPF的基本工作原理


OSPF基本概念 ----------- Router ID
一台路由器如果要运行OSPF协议,则必须存在Router ID(RID)。
• RID是一个32比特无符号整数,可以在一个自治系统中唯一的标识一台路由器。
• RID可以手工配置,也可以自动生成。
• 如果没有通过命令指定RID,将按照如下顺序自动生成一个RID:
– 如果当前设备配置了Loopback接口,将选取所有Loopback接口上数值最
大的IP地址作为RID;
– 如果当前设备没有配置Loopback接口,将选取它所有已经配置IP地址且链
路UP的接口上数值最大的IP地址作为RID。


OSPF基本概念-----LSDB
• 链路状态数据库(LSDB)
– 每台OSPF路由器都有一个LSDB,用于存储LSA。
– 同一个区域中的OSPF路由器的LSDB一致。
• LSA封装在LSU报文中,在区域内洪泛,最终达到区域内
LSDB一致。
• LSA在洪泛过程中内容保持不变。

DR/BDR的选举是在广播域中选的,根据接口选。

DR/BDR的选举原则

• 首先比较Hello报文中携带的优先级
– 优先级最高的被选举为DR,优先级次高的被选举为BDR
– 优先级为0的不参与选举
• 优先级一致的情况下,比较Router ID
– Router ID越大越优先
• 保持稳定原则
– 当DR/BDR已经选举完毕,就算一台具有更高优先级的路由器
变为有效,也不会替换该网段中已经选举的DR/BDR成为新的
DR/BDR。

DR/BDR的选举示例一

RTE后来加入网络,虽然它的Router ID比原有的DR和BDR都高,但是出于稳定性的考虑,只能成为DRother路由器。

DR/BDR的选举示例二

当DR失效时,BDR立刻成为新的DR
• DRother路由器进行竞争,Router ID高的成为新的BDR

邻居关系无法建立原因总结

OSPF基本概念-----邻居状态变换(邻接关系)
DOWN、Init、two-way
ExStart和Exchange
Loading和Full
包含在各种报文中的LSA信息
LSA报文头部
泛洪新LSA
广播网络中LSDB更新
• 在广播和NBMA网络中,链路状态发生变化时,主要是
通过DR路由器发送更新报文。

OSPF LSA洪泛与老化

• OSPF LSA老化
– LSA不老化的缺点:当网络长时间中断,故障网络中的设备发起
的LSA长时间无效,但仍然存储在LSDB中,浪费设备内存。
– OSPF LSA采用递增老化
• LSA自发起时开始计时,到达最大老化时间后,从LSDB中清
除。
• OSPF最大老化时间3600秒,LSA头部的老化时间字段用于计
时。
OSPF LSA老化与全网刷新
– 正常OSPF网络的路由维护
• LSA老化时间到达最大老化时间的一半(30分钟),发起路由器
随机等待一段时间后重新发起该LSA,然后洪泛,刷新所有路
由器LSDB。
• 新发起的LSA序列号加1,老化时间为0。
– LSA在整个洪泛过程中,除老化时间外,其余各字段都保持不

OSPF协议分区域管理及路由器角色

OSPF区域号

• OSPF路由域:运行OSPF路由协议的网络。
• OSPF区域:OSPF是一种支持划分多区域的协议。
– Area ID:32位,用数字或IP地址表示

OSPF协议区域LSA发布
http://www.dtcms.com/a/296092.html

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