前言:
常見協議包括接入、交換、路由、MPLS VPN、數據中心、SDN和TSN七大類。
本文詳細介紹路由協議,其它相關協議可點擊以下分類查看具體內容。
• 接入 • 交換 • MPLS VPN • 數據中心 • SDN • TSN
本文關鍵詞:
路由、單播路由、組播路由、BFD
路由協議運行之后,每個網絡節點上都有一張整個網絡的路由表,節點知道網絡中每個地址該怎么走(從本設備哪個端口轉發),可以認為是網絡中的導航。
動態路由協議讓每個節點路由的變化,可以傳遍整個網絡。
路由協議包括:單播路由協議、組播路由協議和BFD協議。其中單播路由協議和組播路由協議又可進一步細分。
本文將分別做簡單介紹。
• 單播路由協議
IGP:OSPF/OSPFv3,ISISv4/ISISv6, RIP/RIPng
EGP:BGP-4/BGP+,
• 組播路由協議
PIM,IGMP,MLD
• BFD協議
1、單播路由協議
1.1 IGP協議
1.1.1 OSPF/OSPFv3協議
OSPF(Open Shortest Path First,開放最短路徑優先)
每一臺路由器擁有整個拓撲結構,能根據網絡拓撲信息獨立地做出決策。OSPF采用SPF算法計算到達目的地的最短路徑,所謂“鏈路”,即指路由器接口,所謂“狀態”,即指描述接口以及其與鄰居路由器之間的關系。
OSPF路由器中,都存放三張表:鄰居列表、鏈路狀態數據庫、路由表。
1.1.2 ISISv4/ISISv6協議
IS-IS (Intermediate System,中間系統到中間系統的域內路由信息交換協議)
這是一種與ospf很相似的網絡協議(屬于動態路由協議),它被應用在巨大規模網絡,如運營商以及銀行等。同樣的它也是基于鏈路狀態算法,支持clnp網絡,ip網絡。與ospf不同的是,它是基于數據鏈路層報文傳輸,而ospf則是在ip層進行計算。
ISIS路由器類型可以分為3種,即L1路由器(Leve-1)、L2路由器(Leve-2)和L1/2(Leve-1/2)路由器。 為了支持大規模的路由網絡,ISIS在自治系統內采用骨干區域與非骨干區域兩級的分層結構。一般來說,將Leve-1路由器部署在非骨干區域,Leve-2路由器和 Level-1/2路由器部署在骨干區域。每一個非骨干區域都通過 Level-1/2路由器與骨干區域相連。L1不能學習到L2,但是L2可以學習到L1,L1只有默認路由。
1.1.3 RIP/RIPng協議
RIP(Routing Information Protocol,路由信息協議)
這是一種基于距離矢量(DV)算法的IGP協議,它的優先級的值為100。
一臺RIP路由器在創建自己的RIP路由表之前,是只包含了該路由器自動發現的直連路由。在一個RIP網絡中,每臺RIP路由器都會每隔30s向它所有的鄰居路由器發布它最新的RIP路由表中國的所有路由信息,同時也會不斷的接收它的鄰居路由器發來的路由信息,并根據這些接收到的路由信息來更新自己的RIP路由表。該過程是反復循環進行的。
1.2 EGP協議
1.2.1 BGP-4/BPG+協議
BGP(Border Gateway Protocol,邊界網關協議),EGP。
這是一種運行于 TCP 上的一種自治系統的路由協議,默認端口TCP 179。
這是一種既可以用于不同 AS ( Autonomous System,自治系統)之間,又可以用于同一 AS 內部的動態路由協議。當 BGP 運行于同一 AS 內部時,被稱為 IBGP( Internal BGP);當 BGP 運行于不同 AS 之間時,稱為 EBGP( External BGP)。
BGP 是一種 EGP( 外部網關協議),與 OSPF, RIP 等 IGP( 內部網關協議)不同,其著眼點不在于發現和計算路由,而在于控制路由的傳播和選擇最佳路由。
路由更新時, BGP 只發送更新的路由,大大減少了 BGP 傳播路由所占用的帶寬,適用于在Internet 上傳播大量的路由信息。
BGP 易于擴展,能夠適應網絡新的發展。
2、組播路由協議
2.1 PIM協議
PIM(protocol independent multicast,協議無關多播協議)。
組播路由與所采用的單播路由協議無關。可以利用靜態路由或者任意單播路由協議(包括RIP、OSPF、IS-IS、BGP等)所生成的單播路由表。PIM借助RPF(Reverse Path Forwarding)逆向路徑轉發實現對組播報文的轉發。
PIM-DM屬于密集模式的組播路由協議,其理想狀態下是每個路徑下都有接收者。使用“推(Push)模式”傳送組播數據,用于組播成員比較密集的小型網絡。
PIM-SM屬于數據稀疏模式的組播路由協議,采用“pull”模式,轉發組播報文,適用于組播成員分布較稀疏的網絡。只有IGMP用戶加入的路徑上才有組播流量。
PIM-SSM( source-specific multicast ,特定組播源組播),接收者通過IGMP v3成員關系報告加入組時,除了指定加入的組播組地址,還能指定組播源。在SSM中,同一時間內,不同組播源可以向同一個組播IP地址發送數據。
2.2 IGMP協議
2.3 MLD協議
3、BFD協議
BFD(Bidirectional forwarding detection,雙向轉發檢測機制)。
該協議用于快速檢測,監控網絡中鏈路或者ip路由的轉發連通狀況。
經常搭配各種igp和bgp路由一起使用,達到快速收斂的作用。通過建立BFD會話,默認每隔一秒發送BFD檢測報文,3倍的超時時間來對網絡狀況進行全方位的監控。