內部網關協議(interior routing protocol)是在一個自治系統(autonomous system,AS)內部用來交換路由信息的協議,也稱內部路由協議。
相對于自治系統之間采用的外部路由協議而言,內部路由協議的目的是發現路由的存在,并不操縱這些路由。內部路由協議主要包含兩類算法:距離向量路由算法和鏈路狀態路由算法。
概述
Internet網被分成多個域或多個自治系統。一個域(domain)是一組主機和使用相同路由選擇協議的路由器集合,并由單一機構管理。換言之,一個域可能是由一所大學或其它機構管理的互聯網。內部網關協議(IGP)在一個域中選擇路由。外部網關協議(EGP)為兩個相鄰的位于各自域邊界上的路由器提供一種交換消息和信息的方法。
分類
內部網關協議主要包含兩類算法:距離向量路由算法和鏈路狀態路由算法。
距離向量路由算法也叫Bellman-Ford算法或Foed-Fulkerson算法。使用距離向量路由算法的每個路由器并不知道全局的拓撲信息,而是僅向鄰居路由器通告自己已知的到達其他路由器的最短距離 (向量)。每個路由器利用這些路由通告更新自己的路由表,并繼續向鄰居路由器通告新的路由信息。路由信息定期通告。距離向量路由算法存在慢收斂的問題。使用距離向量路由算法的典型協議有路由信息協議(RIP)、內部網關路由協議(IGRP)和增強內部網關路由協議(ETGRP)。
距離向量算法適用于以下情形:
1、網絡結構簡單、扁平,不需要特殊的分層設計。
2、管理員沒有足夠的知識來配置鏈路狀態協議和排查故障。
3、特定類型的網絡拓撲結構,如集中星形(Hub-and-Spoke)網絡。
4、無需關注網絡最差情況下的收斂時間。
鏈路狀態路由算法:在鏈路狀態路由算法中,每個路由器都擁有完整的網絡拓撲信息,這些拓撲信息由鏈路狀態信息組成,保存在每個路由器各自的鏈路狀態數據庫中。每個路由器通過發現與它相連鏈路上的網絡前綴來構建鏈路狀態信息,所有路由器通過交換鏈路狀態信息來構建一致的鏈路狀態數據庫。根據該數據庫,每個路由器獨立計算到達每一個目的地的最短路徑。使用鏈路狀態路由算法的典型協議包括開放最短路徑優先(OSPF)協議和中間系統到中間系統 (IS-IS)協議。
鏈路狀態算法適用于以下情形:
1、網絡進行了分層設計,大型網絡通常如此。
2、管理員對于網絡中采用的鏈路狀態路由協議非常熟悉。
3、網絡對收斂速度的要求極高。
OSPF
OSPF開放最短路徑優先(Open Shortest Path First),是一個內部網關協議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP),用于在單一自治系統(autonomous system,AS)內決策路由。與RIP相對,OSPF是鏈路狀態路由協議,而RIP是距離向量路由協議。鏈路是路由器接口的另一種說法,因此OSPF也稱為接口狀態路由協議。OSPF通過路由器之間通告網絡接口的狀態來建立鏈路狀態數據庫,生成最短路徑樹,每個OSPF路由器使用這些最短路徑構造路由。最主要的特點是使用分布式的鏈路狀態協議,而不是像RIP那樣的距離向量協議。三個要點:(1)向本自治系統中所有路由器發送信息。(2)發送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態,但這只是路由器所知道的部分信息。(3)只有在鏈路狀態發生變化時,路由器才向所有路由器用洪泛法發送此信息。
RIP
RIP(Routing Information Protocol),路由信息協議,是內部網關協議中應用最廣泛的一種協議,它是一種分布式的,基于距離向量的路由選擇協議,其特點是協議簡單。適用于相對較小的自治系統,它們的直徑“跳數”一般小于15。 RIP協議特點是:(1)僅和相鄰路由交換信息。(2)路由器交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。也就是說,交換的信息是:“我到本自治系統中所有網絡的(最短)距離,以及到那個網絡應經過的下一跳路由器。”(3)按固定時間間隔交換路由信息,例如,每隔30秒。然后路由器根據收到的路由信息更新路由表。
參考資料 >