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第5章 网络路由设计案例 本章节重点介绍了各种路由协议的概念、应用场合、协议的优缺点、设计要点以及在园 区网中的常见案例、配置。 1.1 路由协议简介 典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。动态路由是网络中的路由器之间相 互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结 构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发 出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新 各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。 1.1.1 静态路由 静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会 发生变化。其优点是带宽优良，安全性好。静态路由存在以下的问题： 1. 静态路由不能容错 如果路由器或链接故障，静态路由器不能感知故障并将故障通知到其他路由器。这 事关大型的公司网络，而小型办公室（在 LAN 链接基础上的两个路由器和三个网 络）不会经常宕机，也不用因此而配置多路径拓扑和路由协议。 2. 管理开销问题 如果对网络添加或删除一个网络，则必须手动添加或删除与该网络连通的路由。如 果添加新路由器，则必须针对网络的路由对其进行正确配置。 1.1.2 RIP RIP 协议是 Internet 中常用的路由协议。RIP 采用距离向量算法，即路由器根据距离选择 路由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关 到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予 以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP 协议通知相邻的其它路由器。这样，正确 的路由信息逐渐扩散到了全网。RIP 存在以下问题： 1. 路由收敛 RIP 协议（和其他路由协议），网络上的路由器在一条路径不能用时必须经历决定 替代路径的过程，这个过程称为收敛（Convergence ）。RIP 协议花费大量的时间用 于收敛是个主要的问题。 2. 次佳路经 当选择路径时它忽略了连接速度问题。例如，如果一条由所有快速以太网连接组成 的路径比包含一个 10Mbps 以太网连接的路径远一个跳数，具有较慢 10Mbps 以太 网连接的路径将被选定作为最佳路径。 3. 网络直径 路由协议还应该能防止数据包进入循环，或落入路由选择循环，这是由于多余连接 1 第5章 网络路由设计案例 影响网络的问题。RIP 协议假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳超过 15 个，那么一定牵涉到了循环。因此当一个路径达到 16 跳，将被认为是达不到的。 显然，这限制了 RIP 协议只能在网络上的使用。 1.1.3 OSPF OSPF 是一套链路状态路由协议，路由选择的变化基于网络中路由器物理连接的状态与速 度，并且变化被立即广播到网络中的每一个路由器。 0SPF 是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由 器发送链路状态广播信息。在 OSPF 的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其 它一些变量。利用 0SPF 的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计 算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更 新信息。 与 RIP 不同，OSPF 将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式： 当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由 选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时 并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。 1.1.4 各种路由协议比较