主要路由器技術

　　一、主要路由協議

　　路由協議是路由器軟件中重要的組成部分。路由器的路由功能就是通過這些路由協議來實現的，路由協議的作用是用來建立以及維護路由表。路由表是記錄一些轉發數據到已知目的節點的最佳路徑，有了它，只需直接按路徑轉發數據包即可，可大大提高數據轉發的速度和效率。

　　典型的路由選擇方式有兩種：靜態路由和動態路由。靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表，除非網絡管理員干預，否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網絡的改變作出反映，一般用於網絡規模不大、拓撲結構固定的網絡中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先級最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為准。而動態路由是網絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網絡結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網絡變化，路由選擇軟件就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網絡，引起各路由器重新啟動其路由算法，並更新各自的路由表以動態地反映網絡拓撲變化。動態路由適用於網絡規模大、網絡拓撲復雜的網絡。當然，各種動態路由協議會不同程度地占用網絡帶寬和CPU資源。

　　靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍，因此在網絡中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組；否則再查找動態路由。

　　1. 路由協議種類

　　根據是否在一個自治域（AS）內部使用，動態路由協議分為內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP）。這裡的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網絡。自治域內部采用的路由選擇協議稱為內部網關協議，常用的有RIP、OSPF；外部網關協議主要用於多個自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。

　　（1）RIP路由協議

　　RIP協議最初是為Xerox網絡系統的Xerox parc通用協議而設計的，是Internet中常用的路由協議。RIP采用距離向量算法，即路由器根據距離選擇路由，所以也稱為距離向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑，並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息，除到達目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴散到了全網。

　　RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便於配置，但RIP只適用於小型的同構網絡，因為它允許的最大站點數為15，任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網絡的廣播風暴的重要原因之一。

　　（2）OSPF路由協議

　　80年代中期，RIP已不能適應大規模異構網絡的互連，0SPF隨之產生。它是網間工程任務組織（1ETF）的內部網關協議工作組為IP網絡而開發的一種路由協議。

　　0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議，需要每個路由器向其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些變量。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息，並根據一定的算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發送有關路由更新信息。與RIP不同，OSPF將一個自治域再劃分為區，相應地即有兩種類型的路由選擇方式：當源和目的地在同一區時，采用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則采用區間路由選擇。這就大大減少了網絡開銷，並增加了網絡的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作，這也給網絡的管理、維護帶來方便。
 
　　（3）BGP和BGP-4路由協議

　　BGP是為TCP／IP互聯網設計的外部網關協議，用於多個自治域之間。它既不是基於純粹的鏈路狀態算法，也不是基於純粹的距離向量算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網絡可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括網絡號／自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網絡須經過的自治域串，這些更新信息通過TCP傳送出去，以保證傳輸的可靠性。