高級路由 動態

一、簡述
動態路由協議通過路由信息的交換生成並維護轉發引擎所需的路由表。當網絡拓撲結構改變時動態路由協議可以自動更新路由表，並負責決定數據傳輸最佳路徑。
在動態路由中，管理員不再需要與靜態路由一樣，手工對路由器上的路由表進行維護，而是在每臺路由器上運行一個路由協議。這個路由協議會根據路由器上的接口的配置（如IP地址的配置）及所連接的鏈路的狀態，生成路由表中的路由表項。
二、原理
動態路由機制的運作依賴路由器的兩個基本功能：路由器之間適時的路由信息交換，對路由表的維護： [1]
路由器之間適時地交換路由信息。
動態路由之所以能根據網絡的情況自動計算路由、選擇轉發路徑，是由於當網絡發生變化時，路由器之間彼此交換的路由信息會告知對方網絡的這種變化，通過信息擴散使所有路由器都能得知網絡變化。
路由器根據某種路由算法（不同的動態路由協議算法不同）把收集到的路由信息加工成路由表，供路由器在轉發IP報文時查閱。
在網絡發生變化時，收集到最新的路由信息後，路由算法重新計算，從而可以得到最新的路由表。
需要說明的是，路由器之間的路由信息交換在不同的路由協議中的過程和原則是不同的。交換路由信息的最終目的在於通過路由表找到一條轉發IP報文的“最佳”路徑。每一種路由算法都有其衡量“最佳”的一套原則，大多是在綜合多個特性的基礎上進行計算，這些特性有：路徑所包含的路由器結點數（hop count）、網絡傳輸費用（cost）、帶寬（bandwidth）、延遲（delay）、負載（load）、可靠性（reliability）和最大傳輸單元MTU（maximum transmission unit）。
常見的動態路由協議有：RIP、OSPF、IS-IS、BGP、IGRP/EIGRP。每種路由協議的工作方式、選路原則等都有所不同。
三、常見種類簡介
RIP路由協議
RIP（Routing information Protocol，路由協議）是應用較早、使用較普通的內部網關協議，適用於小型同類網絡的一個自治系統（AS）內的路由信息的傳遞。RRIP有四個版本，即RIPv1、RIPv2、RIPv2、RIPv4。
RIP協議最初是爲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採用距離向量算法，即路由器根據距離選擇路由，所以也稱爲距離向量協議。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。但是RIP只適用於小型的同構網絡，因爲它允許的最大站點數爲15，任何超過15個站點的目的地均被標記爲不可達。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。
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，OSPF隨之產生。它是互聯網工程任務組（IETF）的內部網關協議工作組爲IP網絡而開發的一種路由協議。
OSPF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OSPF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爲區，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，採用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則採用區間路由選擇。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。
IS-IS
IS-IS是中間系統到中間系統的路由選擇協議，是由國際標準化組織（ISO）提出的一種路由選擇協議。ISIS協議主要用於城域網和承載網。
一個路由器是Intermediate System（IS），一個主機就是End System（ES）。主機和路由器之間運行的協議稱爲ES-IS，路由器與路由器之間運行的協議稱爲IS-IS。
IS-IS是一種鏈路狀態協議，實際上與TCP/IP網絡中的OSPF協議非常相似，它也使用Hello報文尋找毗鄰節點，使用一個傳播協議發送鏈接信息。
一個非技術問題是IS-IS受OSI約束，使得以前與OSPF相比它的發展比較緩慢。但IS-IS在RFC方面（Integrated）得到了很多的擴展，使得它可以比OSPF更容易、更簡單地實現對新要求的支持，如IPv6、TE等。
BGP和BGP-4路由協議
BGP是爲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。
爲了滿足Internet日益擴大的需要，BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中，還可以將相似路由合併爲一條路由。 [3]
路由表項的優先問題
在一個路由器中，可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路由表都提供給轉發程序，但這些路由表的表項間可能會發生衝突。這種衝突可通過配置各路由表的優先級來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先級，當其它路由表表項與它矛盾時，均按靜態路由轉發。
動態路由協議的管理距離：
RIP 120
IGRP 100
EIGRP 90 EIGRP彙總路由—5；外部EIGRP---170
OSPF 110
BGP 200（從IBGP鄰居收到的路由） 外部BGP—20（從EBGP鄰居收到的路由）
IS-IS 115
未知 255
四、特點
1、無需管理員手工維護，減輕了管理員的工作負擔。
2、佔用了網絡帶寬。
3、在路由器上運行路由協議，使路由器可以自動根據網絡拓樸結構的變化調整路由條目；
4、網絡規模大、拓撲復雜的網絡 [3]