對於路由器協議這個名詞,可能很多人都已經耳熟能詳,特別目前網絡發展的很快,Internet路由器協議也在不斷的完善,同時也出現了很多新功能。信息技術在各個領域的廣泛應用促使信息交換網絡的迅猛發展,其中Internet是最大的受益者。
Internet網絡的主要節點裝備是路由器,路由器技術通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇(routing),這也是路由器名稱的由來(router,轉發者)。決定轉發的方法可以是人為指定,但人為指定工作量大,而且不能采取靈活的策略,於是動態路由器協議應運而生,通過傳播、分析、計算、選擇路由,來完成路由發現、路由選擇、路由切換和負載分擔等功能。
RIP、OSPF和BGP協議
Internet上現在大量運行的路由器協議有RIP、OSPF和BGP。RIP、OSPF是內部網關協議,適用於單個ISP的統一路由器協議的運行,由一個ISP運營的網絡稱為一個自治系統(AS)。BGP是自治系統間的路由器協議,是一種外部網關協議。
RIP是推出工夫最長的路由器協議,也是最簡樸的路由器協議。它是“路由信息協議”的縮寫,主要傳遞路由信息(路由表)來廣播路由:每隔30 秒,廣播一次路由表,維護相鄰路由器的關系,同時根據收到的路由表計算自己的路由表。RIP運行簡樸,適用於小型網絡,Internet上還在部分運用著 RIP。
OSPF協議是“開放式最短路優先”的縮寫。“開放”是針對當時某些廠家的“私有”路由器協議而言,而正是因為協議開放性,才造成OSPF今天強盛的生命力和廣泛的用途。它通過傳遞鏈路狀態(聯結信息)來得到網絡信息,維護一張網絡有向拓撲圖,利用最小生成樹算法(SPF算法)得到路由表。 OSPF是一種相對復雜的路由器協議。
總的來說,OSPF、RIP都是自治系統內部的路由器協議,合適於單一的ISP(自治系統)運用。一般說來,整個Internet並不合適跑單一的路由器協議,因為各ISP有自己的利益,不願意提供自身網絡詳細的路由信息。為了保證各ISP利益,標准化組織制定了ISP間的路由器協議BGP。
BGP是“邊界網關協議”的縮寫,處理各ISP之間的路由傳遞。其特點是有豐富的路由策略,這是RIP、OSPF等協議無法做到的,因為它們需要全局的信息計算路由表。BGP通過ISP邊界的路由器加上肯定的策略,選擇過濾路由,把RIP、OSPF、BGP等的路由發送到對方。全局范圍的、廣泛的Internet是BGP處理多個ISP間的路由的實例。BGP的出現,引起了Internet的重大變革,它把多個ISP有機的聯結起來,真正成為全球范圍內的網絡。帶來的副作用是Internet的路由爆炸,現在Internet網的路由大概是60000條,這還是經過“聚合”後的數字。配置BGP 需要對用戶需求、網絡現狀和BGP協議特別了解,還有——需要特別當心,BGP運行在相對核心的地位,一旦出錯,其造成的損失可能會很大!
為順應Internet網絡一對多的多點傳送應用如天氣預報、網絡會議等,出現了一種新的傳輸模式——多播(multicast)。多播合適於一到多的傳輸環境,同時也可適用多到多、多到一的情況。多播轉發主要由路由器決定,路由器通過兩種方式決定所謂的下游:決定是否有主機(用戶)的下游,通過Multicastclient(IGMP)協議;決定是否有間接用戶,即通過“下游”路由器帶的組員,由下游路由器通過多播路由器協議的報文通告,路由器決定是否往該下游轉發數據。 可以看到,第二種方式中多播路由器協議的應用是大規模網絡多播轉發的關鍵。多播路由器協議應當至少能准確通告組員信息,並能形成全局統一的路由拓撲。
密集模式適用於小型網絡,其假設是全網有特別“密集”的組員存在,采用廣播+剪枝的工作策略。其默認假設是向所有的下游轉發數據,當收到某下游發來的明確的剪枝信息後,才把該接口從下游列表中除去。一般說來,轉發路徑應當是以“源”為根、組員為枝葉的一棵樹。密集模式的路由器協議包括 DVMRP、MOSPF和PIMDM。