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路由算法详解:管理距离与最大跳数的区别及动态路由协议分析

发布时间:2026-05-31 05:21

路由算法详解:管理距离与最大跳数的区别及动态路由协议分析

一、管理距离与最大跳数的基本概念

管理距离就是人为指定的一个数字,由这个数字来代表路由协议的优先度,数字越小越优先采用这个路由协议通告的路由。比如静态路由的默认管理距离是0,RIP是120,如果到达某个网段的路由通告由这两个同时通告,则会采用静态路由通告的路径。

最大跳数主要是针对距离矢量路由协议来说的,指的是该路由协议能把一个路由通告传送过最多多少个路由器。例如RIP的最大跳数是15,则RIP协议传输通告的某个路由只可以通过15次路由器(重复通过也算做一次),如果第16次到达某个路由器,则这个路由器会认为这个传送过来的路由是不可到达的。

二、静态路由与动态路由

路由分为静态路由和动态路由,其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络的配置情况预先设定,网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表。动态路由随网络运行情况的变化而变化,路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传输的最佳路径,由此得到动态路由表。

根据路由算法,动态路由协议可分为距离向量路由协议和链路状态路由协议。距离向量路由协议基于Bellman-Ford算法,主要有RIP、IGRP(IGRP为Cisco私有协议);链路状态路由协议基于Dijkstra算法,即最短优先路径算法,如OSPF。根据路由器在自治系统中的位置,可将路由协议分为内部网关协议和外部网关协议。域间路由协议有两种:EGP和BGP。EGP目前已由BGP代替。EIGRP是Cisco私有协议,是一种混合协议,既有距离向量路由协议的特点,又继承了链路状态路由协议的优点。

三、静态路由详解

静态路由表在开始选择路由之前就被网络管理员建立,并且只能由网络管理员更改,所以只适于网络传输状态比较简单的环境。

静态路由具有以下特点:
· 静态路由无需进行路由交换,因此节省网络的带宽、CPU的利用率和路由器的内存
· 静态路由具有更高的安全性。
· 有的情况下必须使用静态路由,如DDR、使用NAT技术的网络环境。

静态路由具有以下缺点:
· 管理者必须真正理解网络的拓扑并正确配置路由。
· 网络的扩展性能差。
· 配置烦琐,特别是当需要跨越几台路由器通信时,其路由配置更为复杂。

四、动态路由协议分析

1. 距离向量协议

距离向量指协议使用跳数或向量来确定从一个设备到另一个设备的距离。不考虑每跳链路的速率。在小型网络中(少于100个路由器),距离向量路由协议运行得相当好。当扩展到大型网络时,收敛速度极慢,且容易发生循环并造成暂时的拥塞。距离向量路由协议的这种特性不仅造成了网络收敛的延时,而且消耗了带宽。

2. 链路状态路由协议

链路状态路由协议没有跳数的限制,使用“图形理论”算法或最短路径优先算法。链路状态路由协议有更短的收敛时间、支持VLSM和CIDR。链路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑,使得更新信息更小,节省了带宽和CPU利用率。

3. 常用动态路由协议分析

RIP: RIP是路由器生产商之间使用的第一个开放标准,基于经典的距离向量路由算法,最大跳数为15跳。RIPv1是族类路由协议,不支持VLSM;RIPv2支持VLSM。RIP使用UDP数据包更新路由信息,路由器每隔30s更新一次路由信息。RIP适用于小型网络(小于15跳)。

IGRP: 内部网关路由协议是Cisco公司开发的动态、长跨度(最大可支持255跳)的路由协议,使用度量(向量)来确定最佳路由,由延时、带宽、可靠性和负载等计算最优路由。IGRP使用UDP发送路由表项,每90s更新一次。IGRP为Cisco专有,仅限于Cisco产品。

EIGRP: 增强的IGRP集成了链路状态和距离向量路由协议的长处,加入散播更新算法。特点包括:快速收敛(通过备份路由)、减少带宽消耗(触发式更新)、最大支持255跳、减少CPU利用、支持VLSM、支持非等值路径负载均衡。因EIGRP是Cisco专用协议,不能与其他厂商设备互联时使用。

OSPF: 开放式最短路径优先协议由IETF开发,由Hello协议、交换协议和扩散协议组成。优点包括:快速收敛、支持多重路径、支持路由验证、支持负载均衡、非族类路由协议、支持VLSM、使用AREA对网络分层减少资源需求。

BGP: BGP用于连接Internet,是一种外部路由协议,可视为高级的距离向量路由协议。BGP使用TCP端口179,依靠面向连接的会话来提供连接状态。当需要从一个AS发送流量到另一个AS、流出数据流需手工维护、连接多个ISP时需要使用BGP。如果路由器不支持大型路由表、只有一个Internet连接或网络带宽不足,则不能使用BGP。

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