前言:
常见协议包括接入、交换、路由、MPLS VPN、数据中心、SDN和TSN七大类。
本文详细介绍路由协议,其它相关协议可点击以下分类查看具体内容。
• 接入 • 交换 • MPLS VPN • 数据中心 • SDN • TSN
本文关键词:
路由、单播路由、组播路由、BFD
路由协议运行之后,每个网络节点上都有一张整个网络的路由表,节点知道网络中每个地址该怎么走(从本设备哪个端口转发),可以认为是网络中的导航。
动态路由协议让每个节点路由的变化,可以传遍整个网络。
路由协议包括:单播路由协议、组播路由协议和BFD协议。其中单播路由协议和组播路由协议又可进一步细分。
本文将分别做简单介绍。
• 单播路由协议
IGP:OSPF/OSPFv3,ISISv4/ISISv6, RIP/RIPng
EGP:BGP-4/BGP+,
• 组播路由协议
PIM,IGMP,MLD
• BFD协议
1、单播路由协议
1.1 IGP协议
1.1.1 OSPF/OSPFv3协议
OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)
每一台路由器拥有整个拓扑结构,能根据网络拓扑信息独立地做出决策。OSPF采用SPF算法计算到达目的地的最短路径,所谓“链路”,即指路由器接口,所谓“状态”,即指描述接口以及其与邻居路由器之间的关系。
OSPF路由器中,都存放三张表:邻居列表、链路状态数据库、路由表。
1.1.2 ISISv4/ISISv6协议
IS-IS (Intermediate System,中间系统到中间系统的域内路由信息交换协议)
这是一种与ospf很相似的网络协议(属于动态路由协议),它被应用在巨大规模网络,如运营商以及银行等。同样的它也是基于链路状态算法,支持clnp网络,ip网络。与ospf不同的是,它是基于数据链路层报文传输,而ospf则是在ip层进行计算。
ISIS路由器类型可以分为3种,即L1路由器(Leve-1)、L2路由器(Leve-2)和L1/2(Leve-1/2)路由器。 为了支持大规模的路由网络,ISIS在自治系统内采用骨干区域与非骨干区域两级的分层结构。一般来说,将Leve-1路由器部署在非骨干区域,Leve-2路由器和 Level-1/2路由器部署在骨干区域。每一个非骨干区域都通过 Level-1/2路由器与骨干区域相连。L1不能学习到L2,但是L2可以学习到L1,L1只有默认路由。
1.1.3 RIP/RIPng协议
RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议)
这是一种基于距离矢量(DV)算法的IGP协议,它的优先级的值为100。
一台RIP路由器在创建自己的RIP路由表之前,是只包含了该路由器自动发现的直连路由。在一个RIP网络中,每台RIP路由器都会每隔30s向它所有的邻居路由器发布它最新的RIP路由表中国的所有路由信息,同时也会不断的接收它的邻居路由器发来的路由信息,并根据这些接收到的路由信息来更新自己的RIP路由表。该过程是反复循环进行的。
1.2 EGP协议
1.2.1 BGP-4/BPG+协议
BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议),EGP。
这是一种运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议,默认端口TCP 179。
这是一种既可以用于不同 AS ( Autonomous System,自治系统)之间,又可以用于同一 AS 内部的动态路由协议。当 BGP 运行于同一 AS 内部时,被称为 IBGP( Internal BGP);当 BGP 运行于不同 AS 之间时,称为 EBGP( External BGP)。
BGP 是一种 EGP( 外部网关协议),与 OSPF, RIP 等 IGP( 内部网关协议)不同,其着眼点不在于发现和计算路由,而在于控制路由的传播和选择最佳路由。
路由更新时, BGP 只发送更新的路由,大大减少了 BGP 传播路由所占用的带宽,适用于在Internet 上传播大量的路由信息。
BGP 易于扩展,能够适应网络新的发展。
2、组播路由协议
2.1 PIM协议
PIM(protocol independent multicast,协议无关多播协议)。
组播路由与所采用的单播路由协议无关。可以利用静态路由或者任意单播路由协议(包括RIP、OSPF、IS-IS、BGP等)所生成的单播路由表。PIM借助RPF(Reverse Path Forwarding)逆向路径转发实现对组播报文的转发。
PIM-DM属于密集模式的组播路由协议,其理想状态下是每个路径下都有接收者。使用“推(Push)模式”传送组播数据,用于组播成员比较密集的小型网络。
PIM-SM属于数据稀疏模式的组播路由协议,采用“pull”模式,转发组播报文,适用于组播成员分布较稀疏的网络。只有IGMP用户加入的路径上才有组播流量。
PIM-SSM( source-specific multicast ,特定组播源组播),接收者通过IGMP v3成员关系报告加入组时,除了指定加入的组播组地址,还能指定组播源。在SSM中,同一时间内,不同组播源可以向同一个组播IP地址发送数据。
2.2 IGMP协议
2.3 MLD协议
3、BFD协议
BFD(Bidirectional forwarding detection,双向转发检测机制)。
该协议用于快速检测,监控网络中链路或者ip路由的转发连通状况。
经常搭配各种igp和bgp路由一起使用,达到快速收敛的作用。通过建立BFD会话,默认每隔一秒发送BFD检测报文,3倍的超时时间来对网络状况进行全方位的监控。