动态选路协议



动态选路，就是动态更新路由表。每个路由器都有个路由守护程序，它运行选路协议，与相邻的路由器进行通信，根据从相邻路由器接收到的信息更新内核中的路由表。

Internet是以一组自治系统的方式组织的，每个自治系统通常由单个管理。

自治系统可以选择系统中各个路由器间的选路协议，这种协议我们称之为域内选路协议（IGP）。常用的IGP是选路信息协议RIP。最新的一种意在取代RIP的IGP是开放最短路径优先协议（OSPF）。

用于自治系统之间的路由器的协议，我们称之为外部网关协议（EGP）。新的EGP是当前在NSFNET骨干网和一些连接到骨干网的区域性网络使用的是边界网关协议（BGP）。

下面描述一下这几种协议：

RIP协议：

        （1）RIP报文包含在UDP数据报中，报文格式如下图：

                命令字段为1表示请求，2表示应答。请求表示要求其他系统发送全部或部分路由表，应答表示包含发送者全部或部分路由表。

                版本字段为1表示版本1,即RIP-1。版本字段为2表示版本2，即RIP-2。

                地址系列字段表示紧跟在后面的20字节指定的地址系列，对于IP地址来说，其值为2。

                采用这种20字节格式的RIP报文最多可以通告25条路由，这是因为为了RIP报文长度小于512字节。

                度量字段，所谓度量就是以跳计算路由器之间的链路数。

        （2）采用RIP协议的routed程序的运行过程如下：

                1.守护进程启动后，首先判断启动了哪些接口，并在每个接口上广播一个520端口的特殊请求报文（地址系列0，度量字段16），要求其他路由器发送完整路由表。

                2.运行过程中，如果收到的是特殊请求报文，就将完整的路由表发送给请求者。否则，就处理请求的表项，路由表中存在就将度量值填进去，不存在就填16。

                3.接收到响应就更新路由表。

                4.定期选路更新。每30秒主动以广播的形式发送路由表。

                5.触发更新。当某条路由的度量发生变化时，就要把变化的表项发送出去。

                6.如果守护进程发现有一条表项在3分钟内未更新，就将该路由的度量值设置成无穷大（16），并标注为删除。这样再过60秒将从本地路由表中删除该表项。

        （3）缺陷

                1.RIP没有子网的概念，如果出现B类地址，主机号不为0，没法区分这是子网号还是主机地址。

                2.链路故障后很长时间才能稳定下来。

                3.可能发生路由环回。

                4.度量值最大15，限制了使用RIP的网络大小。

RIP-2协议：

        （1）RIP-2报文格式如下图：

                路由域是守护程序的进程号，该域允许管理者在单个路由器上运行多个RIP实例。

                路由标记是自治系统号，为了支持外部网关协议而存在。

                子网掩码应用于相应的IP上，这就解决了RIP-1不能区分子网的缺陷。

                下一站IP地址指明了发往目的IP地址的报文经过的第一个路由器是谁。该字段为0表示发给发送RIP报文系统。

                RIP-2提供了一种简单的鉴别机制。可以指定前20字节表项地址系列为0xffff，路由标记为2。其余16字节为明文口令。

                RIP-2还支持多播，这可以减少不收听RIP-2报文主机的负载。

OSPF协议：

        OSPF将链路状态（包括接口上的IP地址，子网掩码，网络类型，Cost值等等）组播给其他路由器，所有路由器都维护一个相同结构的数据库，然后通过迪克斯加算法(Dijkstra)生成最短路径树，并通过最短路径构造路由表。

BGP协议：

        每个AS都会有个编号。所谓的AS路径就是前往目标网络通过的AS列表（列出了前往目标网络必须经过的路径）。

        BGP使用TCP作为传输协议，端口号179。

        BGP是一种距离矢量协议，实际上应该叫路径矢量协议。路径矢量信息包括一个自治系统（AS）号列表，下一个AS的路由器IP地址，以及源头编码属性。

        运行过程如下：

                1.BGP启动时，发送整个BGP路由表交换路由信息给相邻体，之后只交换更新信息。

                2.多条路径时，BGP只选择最优的给自己使用，并且只通告最优路线给相邻体。

                3.一般不把BGP路由表注入IGP路由器中，因为BGP路由表太大，会导致IGP网络崩溃。

                4.BGP不接受在AS路径属性中包含本自治系统的编号的路由选择更新，以防止环路。