常见的几种Internet路由协议分析

      对于路由器这个词，我猜大家都不陌生，毕竟我们现在是生存在一个网络发展迅速地信息化时代。在Internet里，不知大家是否也清楚有路由协议这一说。随着网络的发展，路由协议也在不断地完善，在这里，小编就为大家介绍几种我们常用的路由协议。

　　路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有路由器知道到其它路由器的路径。总之，路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构;路由协议与路由器协同工作，执行路由选择和数据包转发功能。

　　由于Intemet规模太大，所以常把它划分成许多较小的自治系统( Autonomous System, AS)。通常把自治系统内部的路由协议称为内部网关协议，自治系统之间的协议称为外部网关她议。常见的内部网关协议有RIP协议和OSPF协议:外部网关协议有BGP协议。

　　1.RIP: Routing Information Protocol (路由信息协议)

　　RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，它为局域网提供一个标准的IGP(内部网关协议)协议，提供了非常好的网络稳定性，可以保证当一个网络连接断开时，能快速地由另一个网络连接进行包的发送。

      RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录，并以此来形成自己的路由表。且按固定时间(一般为30 秒)和相邻路由器交换路由表。RIP协议属于应用层协议，它使用运输层的用户数据报UDP(User DatagramProtocol) 进行传送。RIP协议的格式如图1所示。

图1 RIP协议的格式及它和UDP、IP协议的关系

　　RIP的工作倚仗于一个路由数据库，其中保存了计算机之间的快速路由信息。 每次更新中，每一个路由器会去告诉其它路由器它认为哪条路由是最快的。 更新算法将保证每个路由会用与相邻路由通信得到的最快路由去更新它的数据库。

　　RIP的特点是"好消息传播得快，坏消息传播得慢"。也就是说如果路由器发现了一个更短的路由，这个消息可以很快得以传播:但如果网络出现了故障，这样的消息会传播的很慢。

　　2.OSPF: Open Shortest Path First (开放式最短路径优先协议)

　　OSPF协议是分布式的链路状态路由协议，链路在这里代表该路由器和哪些路由器是相邻的，即通过一个网络是可以连通的。链路状态说明了该通路的连通状态以及距离、时延、带宽等参数。在该协议中，只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送路由信息。所发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态。

　　为了及时了解链路的状态情况，每个路由器需要定期(10s)向邻居路由器发送Hello分组。如果40s都还没有收到邻居的Hello信息，则认为该邻居是不连适的，应该立即修改链路状态数据库中所对应的记录，并要重新计算路由表。

　　除了Hello问候分组外，OSPF协议还有四种分组:链路状态更新分组、链路状态确认分组、数据库描述分组和链路状态请求分组。通过这四种分组达到全网链路数据库的同步。

     OSPF协议格式如图2所示。

图2 OSPF协议的格式及它与IP协议的关系

　　OSPF是一个特别高效的IGP路由协议。它比RIP要快，但也更复杂。OSPF和RIP的主要区别是：RIP只保存到达目标地址的下一跳路由的信息; 而OSPF保存了局域网内所有连接的拓扑结构。

　　OSPF算法描述如下：

　　(1)开始。当一个路由被打开，它向所有的邻居发送"hello"的数据包， 然后接收它们返回的"hello"包。如果它的邻接路由同意同步， 那么它们将建立连接并同步数据库。

　　(2)更新。每隔一定的时间间隔，每个路由发送一个更新信息给其它路由。 这个更新信息叫“连接状态”，用于向其它路由描述当前路由的数据库信息。 这样一来，所有的路由都将保存相同的局域网拓扑描述。

　　(3)最短路径树。每个路由会计算一个数据结构叫“最短路径树” 用于描述到达目标地址的最短路径。这样一来，在每次通信中就知道哪个路由是最近的。

　　3.BGP: Border Gateway Protocol (边界网关协议)

　　BGP是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议，是互联网上的一个核心路由协议。当BGP路由器第一次出现在互联网上时， 它会与那些和它能直接通信的其它BGP路由器建立连接。建立连接后的第一件事， 是从它相邻的路由器下载整个路由表。做完这件事后， 它与其它路由器就只需要交换少量更新信息即可。

　　每一个自治系统的管理员要选择至少一个路由器作为该自治系统的"BGP发言人"。BGP发言人往往就是BGP边界路由器，但也可以不是。通常，两个BGP发言人都是通过一个共享网络连接在一起的。当一个BGP发言人与其他自治系统中的BGP发言人交换路由信息时，首先要建立TCP连接，然后在此连接上交换BGP报文艺i建立BGP会话(session)，利用BGP会话交换路由信息。

　　BGP-4共使用四种报文:

　　·打开(Open)报文，用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系。

　　·更新(Update)报文，用来发送某一路由的信息，以及列出要撤销的多条路由。

　　·保活(Keepalive)报文，用来确认打开报文和周期性地证实邻站关系。

　　·通知(Notification)报文，用来发送检测到的差错。

      BGP协议的格式及它与TCP和IP协议的关系如图3所示。

图3 BGP协议的格式及它与TCP和IP协议的关系

　　BGP路由器通过发送和更新消息来表示到达给定IP地址的计算机的首选路径的变化。 如果一个BGP路由器发现一条新的更好的路径，它将更新自己的路由表， 并向与它直接连接的BGP路由器传播这个信息。 这些BGP路由器将依次决定是否更新自己的路由表及传播这个信息。

　　4.IGMP：CIntemet Group Management Protocol(因特网组管理协议)

　　IGMP是在多播环境下使用的协议。IGMP使用IP数据报传递其报文，同时它也向IP提供服务。

　　IGMP可分为以下两个阶段:

　　·第一阶段，当某个主机加入新的多播组时，该主机应向多播组的多播地址发送IGMP报文，声明自己要成为该组的成员。本地的多播路由器收到IGMP报文后，将组成员关系转发给因特网上的其他多播路由器。

　　·第二阶段，因为组成员关系是动态的，因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否还继续是组的成员。只要对某个组有一个主机响应，那么多播路由器就认为这个组是活跃的。但一个组在经过几次的探询后仍然没有一个主机响应，则不再将该组的成员关系转发给其他的多播路由器。

      IGMP协议格式及它与IP协议的关系如图4所示。

图4 IGMP协议格式及它与IP协议的关系

　　在Internet当中，路由协议是一个很重要的存在，它支持着IP，为互联网提供了异构网互联的机制。没有了路由协议的话Internet将会是一片混乱。

　　RIP，OSP，FBGP，IGMP这四种常见的路由协议有它们各自的特点功能以及应用，通过对它们每个分析了之后相信大家都认识这几个路由协议了，感谢大家的支持!本文就到此结束了，如果大家想了解更多的IT课程，可以关注课课家教育哦，我们有许多的网络课程任君选择哟。