rip和ospf的比較

1、距離矢量路由協議距離矢量路由協議采用距離矢量路由選擇算法，它確定到網絡中任一連路的方向（向量）與距離，如 RIP、IGRP等OSPF路由協議是一 種鏈路狀態(tài)的路由協議，為了更好地說明OSP潞由協議的基本特征， 我們將OSPF路由協議與距離矢量路由協議之一的RIP （RoutingInformation Protocol ）作一比較，歸納為如下幾點： RIP 路由協議中用于表示目的網絡遠近的唯一參數為跳（HOP） ，也即到達目的網絡所要經過的路由器個數。在 RIP 路由協議中，該參數被限制為最大15， 也就是說 RIP 路由信息最多能傳遞至第 16個路由器；對于OSP潞由協議，路由表中表示目的網

2、絡的參數為 Cost, 該參數為一虛擬值，與網絡中鏈路的帶寬等相關，也就是說 OSP璐 由信息不受物理跳數的限制。并且，OSP潞由協議還支持TOSType of Service ）路由，因此，OSP住匕較適合應用于大型網絡中。 RIP 路由協議不支持變長子網屏蔽碼（VLSM） ，這被認為是RIP路由協議不適用于大型網絡的又一重要原因。采用變長子網屏蔽碼可以在最大限度上節(jié)約IP地址。OSP璐由協議對VLSM良好的支 持性。 RIP 路由協議路由收斂較慢。 RIP 路由協議周期性地將整個路由表作為路由信息廣播至網絡中，該廣播周期為 30 秒。在一個較為大型的網絡中，RIP協議會產生很大的廣播信息，

3、占用較多的網絡帶寬 資源；并且由于RIP協議30秒的廣播周期，影響了 RIP路由協議的 收斂，甚至出現不收斂的現象。而OSP思一種鏈路狀態(tài)的路由協議， 當網絡比較穩(wěn)定時，網絡中的路由信息是比較少的，并且其廣播也不是周期性的，因此OSP璐由協議即使是在大型網絡中也能夠較快 地收斂。在 RIP 協議中，網絡是一個平面的概念，并無區(qū)域及邊界等的定義。隨著無級路由CIDR概念的出現，RIP協議就明顯落伍了。在 OSPF路由協議中，一個網絡，或者說是一個路由域可以劃分為很多 個區(qū)域area ,每一個區(qū)域通過OSP地界路由器相連，區(qū)域間可以通 過路由總結（Summary來減少路由信息，減小路由表，提高路由

4、器 的運算速度。OSPF路由協議支持路由驗證，只有互相通過路由驗證的路由器 之間才能交換路由信息。并且OSP何以對不同的區(qū)域定義不同的驗 證方式，提高網絡的安全性。OSP璐由協議對負載分擔的支持性能較好。 OSP璐由協議支持 多條 Cost 相同的鏈路上的負載分擔，目前一些廠家的路由器支持6條鏈路的負載分擔。5. 區(qū)域及域間路由 前文已經提到過，在 OSP潞由協議的定義中，可以將一個路由 域或者一個自治系統(tǒng)AS劃分為幾個區(qū)域。在OSP沖，由按照一定 的OSPF路由法則組合在一起的一組網絡或路由器的集合稱為區(qū)域（ AREA） 。在OSP璐由協議中，每一個區(qū)域中的路由器都按照該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)

5、算法來計算網絡拓撲結構，這意味著每一個區(qū)域都有著該區(qū)域獨立的網絡拓撲數據庫及網絡拓撲圖。對于每一個區(qū)域，其網絡拓撲結構在區(qū)域外是不可見的，同樣，在每一個區(qū)域中的路由器對其域外的其余網絡結構也不了解。這意味著OSP潞由域中的網絡鏈路狀態(tài)數據廣播被區(qū)域的邊界擋住了，這樣做有利于減少網絡中鏈路狀態(tài)數據包在全網范圍內的廣播，也是OSPE若其路由域或一個AS劃分成很多個區(qū)域的重要原因。隨著區(qū)域概念的引入，意味著不再是在同一個AS內的所有路由器都有一個相同的鏈路狀態(tài)數據庫，而是路由器具有與其相連的每一個區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，即該區(qū)域的結構數據庫，當一個路由器與多個區(qū)域相連時，我們稱之為區(qū)域邊界路由器。一個區(qū)

6、域邊界路由器有自身相連的所有區(qū)域的網絡結構數據。在同一個區(qū)域中的兩個路由器有著對該區(qū)域相同的結構數據庫。我們可以根據IP數據包的目的地地址及源地址將OSP畸由域中的路由分成兩類，當目的地與源地址處于同一個區(qū)域中時，稱為區(qū)域內路由，當目的地與源地址處于不同的區(qū)域甚至處于不同的 AS 時，我們稱之為域間路由。OSPF勺骨干區(qū)域及虛擬鏈路（Virtual-link ）在OSPF路由協議中存在一個骨干區(qū)域（Backbone）,該區(qū)域包括屬于這個區(qū)域的網絡及相應的路由器，骨干區(qū)域必須是連續(xù)的，同時也要求其余區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。骨干區(qū)域一般為區(qū)域 0，其主要工作是在其余區(qū)域間傳遞路由信息。所有的區(qū)

7、域， 包括骨干區(qū)域之間的網絡結構情況是互不可見的，當一個區(qū)域的路由信息對外廣播時， 其路由信息是先傳遞至區(qū)域0（ 骨干區(qū)域 ） ， 再由區(qū)域0 將該路由信息向其余區(qū)域作廣播。在實際網絡中，可能會存在backbone不連續(xù)的或者某一個區(qū)域與骨干區(qū)域物理不相連的情況，在這兩種情況下，系統(tǒng)管理員可以通過設置虛擬鏈路的方法來解決。虛擬鏈路是設置在兩個路由器之間，這兩個路由器都有一個端口與同一個非骨干區(qū)域相連。虛擬鏈路被認為是屬于骨干區(qū)域的，在OSP璐由協議看來，虛擬鏈路兩端的兩個路由器被一個點對點的鏈路連在一起。在OSP璐由協議中，通過虛擬鏈路的路由信息是作為域內路由來看待的。下面我們分兩種情況來說明

8、虛擬鏈路在 OSPF 路由協議中的作用。1. 當一個區(qū)域與area0 沒有物理鏈路相連時前文已經提到， 一個骨干區(qū)域Area 0 必須位于所有區(qū)域的中心，其余所有區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。但是，也存在一個區(qū)域無法與骨干區(qū)域建立物理鏈路的可能性，在這種情況下，我們可以采用虛擬鏈路。虛擬鏈路使該區(qū)域與骨干區(qū)域間建立一個邏輯聯接點，該虛擬鏈路必須建立在兩個區(qū)域邊界路由器之間，并且其中一個區(qū)域邊界路由器必須屬于骨干區(qū)域。在上面所示的例子中，區(qū)域 1 與區(qū)域 0 并無物理相連鏈路，我們可以在路由器A 及路由器B 之間建立虛擬鏈路，這樣，將區(qū)域2作為一個穿透網絡( Transit-network ) ，

9、路由器 B 作為接入點，區(qū)域 1 就與區(qū)域 0建立了邏輯聯接。2. 當骨干區(qū)域不連續(xù)時OSP啼由協議要求骨干區(qū)域area。必須是連續(xù)的，但是，骨干區(qū)域也會出現不連續(xù)的情況，例如，當我們想把兩個OSP潞由域混合到一起，并且想要使用一個骨干區(qū)域時，或者當某些路由器出現故障引起骨干區(qū)域不連續(xù)的情況，在這些情況下，我們可以采用虛擬鏈路將兩個不連續(xù)的區(qū)域0 連接到一起。這時，虛擬鏈路的兩端必須是兩個區(qū)域0 的邊界路由器，并且這兩個路由器必須都有處于同一個區(qū)域的端口。在上面的例子中，穿過區(qū)域 1 的虛擬鏈路將兩個分為兩半的骨干區(qū)域連接到一起，路由器A與B之間的路由信息作為OSP越內路 由來處理。另外，當一

10、個非骨干區(qū)域的區(qū)域分裂成兩半時，不能采用虛擬鏈路的方法來解決。當出現這種情況時，分裂出的其中一個區(qū)域將被其余的區(qū)域作為域間路由來處理。 殘域( Stub area )在OSP夠由協議的鏈路狀態(tài)數據庫中，可以包括AS外部鏈路狀態(tài)信息，這些信息會通過flooding傳遞到AS內的所有OSP璐由 器上。但是，在OSP璐由協議中存在這樣一種區(qū)域，我們把它稱為 殘域(stub area), AS外部信息不允許廣播進/出這個區(qū)域。對于殘 域來說，訪問 AS 外部的數據只能根據默認路由( default-route ) 來尋址。這樣做有利于減小殘域內部路由器上的鏈路狀態(tài)數據庫的大小及存儲器的使用，提高路由器

11、計算路由表的速度。當一個OSPF勺區(qū)域只存在一個區(qū)域出口點時，我們可以將該區(qū)域配置成一個殘域，在這時，該區(qū)域的邊界路由器會對域內廣播默認路由信息。需要注意的是，一個殘域中的所有路由器都必須知道自身屬于該殘域，否則殘域的設置沒有作用。另外，針對殘域還有兩點需要注意：一是殘域中不允許存在虛擬鏈路；二是殘域中不允許存在AS邊界路由器。協議路由器及鏈路狀態(tài)數據包分類OSPF路由器分類當一個AS劃分成幾個OSPF區(qū)域時，根據一個路由器在相應的 區(qū)域之內的作用，可以將 OSP潞由器作如下分類：內部路由器：當一個OSP潞由器上所有直聯的鏈路都處于同一 個區(qū)域時，我們稱這種路由器為內部路由器。內部路由器上僅僅

12、運行其所屬區(qū)域的OSP聯算法則。區(qū)域邊界路由器：當一個路由器與多個區(qū)域相連時，我們稱之為區(qū)域邊界路由器。區(qū)域邊界路由器運行與其相連的所有區(qū)域定義的OSP聯算法則，具有相連的每一個區(qū)域的網絡結構數據，并且了 解如何將該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息廣播至骨干區(qū)域，再由骨干區(qū)域轉發(fā)至其余區(qū)域。AS邊界路由器：AS邊界路由器是與AS外部的路由器互相交換 路由信息的OSP潞由器，該路由器在AS內部廣播其所得到的AS外 部路由信息；這樣AS內部的所有路由器都知道至 AS邊界路由器的 路由信息。 AS 邊界路由器的定義是與前面幾種路由器的定義相獨立的，一個AS邊界路由器可以是一個區(qū)域內部路由器或是一個區(qū)域邊 界路由器

13、。指定路由器一 DR在一個廣播性的、多接入的網絡(例如 Ethernet 、 TokenRing 及 FDDI 環(huán)境)中，存在一個指定路由器(Designated Router ),指定路由器主要在 OSP新議中完成如下工 作：指定路由器產生用于描述所處的網段的鏈路數據包 network link ，該數據包里包含在該網段上所有的路由器，包括指定路由器本身的狀態(tài)信息。指定路由器與所有與其處于同一網段上的 OSP潞由器建立相鄰 關系。由于OSPF路由器之間通過建立相鄰關系及以后的 flooding 來進行鏈路狀態(tài)數據庫是同步的，因此，我們可以說指定路由器處于一個網段的中心地位。 需要說明的是，指

14、定路由器DR 的定義與前面所定義的幾種路由器是不同的。DR的選擇是通過OSPF的 Hello數據包來完成的，在 OSP潞由協議初始化的過程中，會通過 Hello 數據包在一個廣播性網段上選出一個ID 最大的路由器作為指定路由器DR并且選出ID次大的路由器作為備份指定路由器 BDR BDR在DR發(fā)生故障后能自動替代DR的所有工作。當一個網段上的DR和BD砒擇產生后，該網段上的其余所有路由器都只與DR及BDR建立相鄰關系。在這里，一個路由器的 ID 是指向該路由器的標識， 一般是指該路由器的環(huán)回端口或是該路由器上的最小的 IP 地址。OSPF鏈路狀態(tài)廣播數據包種類隨著OSP璐由器種類概念的引入，O

15、SP璐由協議又對其鏈路狀 態(tài)廣播數據包(LSA)作出了分類。OSPF各鏈路狀態(tài)廣播數據包共分 成 5 類，分別為：類型1：又被稱為路由器鏈路信息數據包(Router Link ) ，所有的OSPF路由器都會產生這種數據包，用于描述路由器上聯接到某一個區(qū)域的鏈路或是某一端口的狀態(tài)信息。路由器鏈路信息數據包只會在某一個特定的區(qū)域內廣播，而不會廣播至其它的區(qū)域。在類型1的鏈路數據包中，OSP畸由器通過對數據包中某些特定數據位的設定，告訴其余的路由器自身是一個區(qū)域邊界路由器或是一個AS邊界路由器。并且，類型1的鏈路狀態(tài)數據包在描述其所 聯接的鏈路時，會根據各鏈路所聯接的網絡類型對各鏈路打上鏈路標識，

16、Link ID 。表一列出了常見的鏈路類型及鏈路標識。鏈路類型 具體描述 鏈路標識1 用于描述點對點的網絡 相鄰路由器的路由器標識2 用于描述至一個廣播性網絡的鏈路DR 的端口地址3 用于描述至非穿透網絡，即 stub 網絡的鏈路stub 網絡的網絡號碼4 用于描述虛擬鏈路 相鄰路由器的路由器標識類型2：又被稱為網絡鏈路信息數據包(Network Link ) 。網絡鏈路信息數據包是由指定路由器產生的，在一個廣播性的、多點接入的網絡，例如以太網、令牌環(huán)網及 FDDI 網絡環(huán)境中，這種鏈路狀態(tài)數據包用來描述該網段上所聯接的所有路由器的狀態(tài)信息。指定路由器DRR有在與至少一個路由器建立相鄰關系后才

17、會產 生網絡鏈路信息數據包，在該數據包中含有對所有已經與DR建立相鄰關系的路由器的描述，包括 DR路由器本身。類型2的鏈路信息只 會在包含DR所處的廣播性網絡的區(qū)域中廣播，不會廣播至其余的 OSP璐由區(qū)域。類型3和類型4:類型3和類型4的鏈路狀態(tài)廣播在 OSP潞由協議中又稱為總結鏈路信息數據包( Summary Link) ，該鏈路狀態(tài)廣播是由區(qū)域邊界路由器或 AS邊界路由器產生的。SummaryLink描述 的是到某一個區(qū)域外部的路由信息，這一個目的地地址必須是同一個AS中。Summary Link也只會在某一個特定的區(qū)域內廣播。類型 3與類型 4 兩種總結性鏈路信息的區(qū)別在于，類型3 是由

18、區(qū)域邊界路由器產生的，用于描述到同一個AS 中不同區(qū)域之間的鏈路狀態(tài)；而類型4是由AS邊界路由器產生的，用于描述不同AS的鏈路狀態(tài)信值得一提的是，只有類型 3的Summary Link才能廣播進一個殘 域，因為在一個殘域中不允許存在 AS邊界路由器。殘域的區(qū)域邊界 路由器產生一條默認的Summary Link對域內廣播，從而在其余路由 器上產生一條默認路由信息。采用 Summary Link可以減小殘域中路 由器的鏈路狀態(tài)數據庫的大小，進而減少對路由器資源的利用，提高路由器的運算速度。類型5:類型5的鏈路狀態(tài)廣播稱為AS外部鏈路狀態(tài)信息數據 包。類型5的鏈路數據包是由AS邊界路由器產生的，用于

19、描述到AS 外的目的地的路由信息，該數據包會在 AS中除殘域以外的所有區(qū)域 中廣播。一般來說，這種鏈路狀態(tài)信息描述的是到AS外部某一特定網絡的路由信息，在這種情況下，類型 5 的鏈路狀枋數據包的鏈路標識采用的是目的地網絡的IP地址；在某些情況下，AS邊界路由器 可以對AS內部廣播默認路由信息，在這時，類型 5的鏈路廣播數據 包的鏈路標識采用的是默認網絡號碼。協議工作過程OSPF路由協議針對每一個區(qū)域分別運行一套獨立的計算法則， 對于ABR來說，由于一個區(qū)域邊界路由器同時與幾個區(qū)域相聯，因 此一個區(qū)域邊界路由器上會同時運行幾套OSPF十算方法，每一個方法針對一個OSP咫域。下面對OSPFW議運算

20、的全過程作一概括性 的描述。區(qū)域內部路由當一個OSP潞由器初始化時，首先初始化路由器自身的協議數 據庫，然后等待低層次協議（數據鏈路層）提示端口是否處于工作狀態(tài)。如果低層協議得知一個端口處于工作狀態(tài)時，OSPF會通過其Hello協議數據包與其余的OSP潞由器建立交互關系。一個OSP潞 由器向其相鄰路由器發(fā)送 Hello 數據包，如果接收到某一路由器返回的Hello數據包，則在這兩個 OSP晞由器之間建立起 OSP咬互關系，這個過程在 OSP葉被稱為adjacency。在廣播性網絡或是在 點對點的網絡環(huán)境中，OSPF議通過Hello數據包自動地發(fā)現其相 鄰路由器，在這時，OSP璐由器將Hello

21、數據包發(fā)送至一特殊的多 點廣播地址， 該多點廣播地址為ALLSPFRouters。 在一些非廣播性的網絡環(huán)境中，我們需要經過某些設置來發(fā)現OSPFff鄰路由器。在多接入的環(huán)境中， 例如以太網的環(huán)境， Hello 協議數據包還可以用于選 擇該網絡中的指定路由器DR。一個OSPF路由器會與其新發(fā)現的相鄰路由器建立OSPF的adjacency ,并且在一對OSPF各由器之間作鏈路狀態(tài)數據庫的同步。 在多接入的網絡環(huán)增中，非DR的OSP確由器只會與指定路由器DR 建立adjacency ,并且作數據庫的同步。OSPF協議數據包的接收及 發(fā)送正是在一對OSPF勺adjacency間進行的。OSPF路由器

22、周期性地產生與其相聯的所有鏈路的狀態(tài)信息，有時 這 些 信 息 也 被 稱 為 鏈 路 狀 態(tài) 廣 播 LSA ( Link State Advertisement ) 。當路由器相聯接的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時，路由器也會產生鏈路狀態(tài)廣播信息，所有這些廣播數據是通過Flood 的方式在某一個OSPM域內進行的。Flooding算法是一個非常可靠的計 算過程，它保證在同一個OSP嘔域內的所有路由器都具有一個相同 的OSP瞰據庫。根據這個數據庫，OSP璐由器會將自身作為根，計 算出一個最短路徑樹，然后，該路由器會根據最短路徑樹產生自己的OSP潞由表建立OSP改互關系adjacencyOSPF路由協議通

23、過建立交互關系來交換路由信息，但是并不是 所有相鄰的路由器會建立OSPF交互關系。下面將 OSPF建立adjacency 的過程簡要介紹一下。OSPF議是通過Hello協議數據包來建立及維護相鄰關系的， 同時也用其來保證相鄰路由器之間的雙向通信。OSP曲由器會周期性地發(fā)送 Hello 數據包，當這個路由器看到自身被列于其它路由器的 Hello 數據包里時，這兩個路由器之間會建立起雙向通信。在多接入的環(huán)境中，Hello數據包還用于發(fā)現指定路由器 DR通過DR 控制與哪些路由器建立交互關系。兩個OSP潞由器建立雙向通信這后的第二個步驟是進行數據庫的同步， 數據庫同步是所有鏈路狀態(tài)路由協議的最大的共

24、性。 在 OSPF 路由協議中，數據庫同步關系僅僅在建立交互關系的路由器之間保持。OSPF的數據庫同步是通過 OSPF數據庫描述數據包(Database Description Packets)來進行的。OSP潞由器周期性地產生數據庫描述數據包，該數據包是有序的，即附帶有序列號，并將這些數據包對相鄰路由器廣播。相鄰路由器可以根據數據庫描述數據包的序列號與自身數據庫的數據作比較，若發(fā)現接收到的數據比數據庫內的數據序列號大，則相鄰路由器會針對序列號較大的數據發(fā)出請求，并用請求得到的數據來更新其鏈路狀態(tài)數據庫。我們可以將OSPFf鄰路由器從發(fā)送Hello數據包，建立數據庫 同步至建立完全的OSP咬互

25、關系的過程分成幾個不同的狀態(tài)，分別 為：Down這是OSP健立交互關系的初始化狀態(tài)，表示在一定時間之內沒有接收到從某一相鄰路由器發(fā)送來的信息。在非廣播性的網絡環(huán)境內，OSP璐由器還可能對處于 Down犬態(tài)的路由器發(fā)送Hello 數據包。 Attempt :該狀態(tài)僅在 NBM斫境，例如幀中繼、或 ATM環(huán)境中 有效，表示在一定時間內沒有接收到某一相鄰路由器的信息，但是OSPF路由器仍必須通過以一個較低的頻率向該相鄰路由器發(fā)送 Hello 數據包來保持聯系。Init :在該狀態(tài)時，OSPF路由器已經接收到相鄰路由器發(fā)送來Hello 數據包， 但自身的 IP 地址并沒有出現在該Hello 數據包內，

26、也就是說，雙方的雙向通信還沒有建立起來。一一2-Way:這個狀態(tài)可以說是建立交互方式真正的開始步驟。在這個狀態(tài)，路由器看到自身已經處于相鄰路由器的 Hello 數據包內，雙向通信已經建立。指定路由器及備份指定路由器的選擇正是在這個狀態(tài)完成的。在這個狀態(tài)，OSPF路由器還可以根據其中的一個路由器是否指定路由器或是根據鏈路是否點對點或虛擬鏈路來決定是否建立交互關系。一一 Exstart ： 這個狀態(tài)是建立交互狀態(tài)的第一個步驟。 在這個狀態(tài)，路由器要決定用于數據交換的初始的數據庫描述數據包的序列號，以保證路由器得到的永遠是最新的鏈路狀態(tài)信息。同時，在這個狀態(tài)路由器還必須決定路由器之間的主備關系，處于

27、主控地位的路由器會向處于備份地位的路由器請求鏈路狀態(tài)信息。Exchange：在這個狀態(tài)，路由器向相鄰的 OSP璐由器發(fā)送數據庫描述數據包來交換鏈路狀態(tài)信息，每一個數據包都有一個數據包序列號。在這個狀態(tài)，路由器還有可能向相鄰路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)請求數據包來請求其相應數據。從這個狀態(tài)開始，我們說OSPFb于Flood 狀態(tài)。Loading ：在loading狀態(tài)，OSP璐由器會就其發(fā)現的相鄰路由器的新的鏈路狀態(tài)數據及自身的已經過期的數據向相鄰路由器提出請求，并等待相鄰路由器的回答。Full :這是兩個OSP璐由器建立交互關系的最后一個狀態(tài)，在 這時，建立起交互關系的路由器之間已經完成了數據庫同步的工作，它們的鏈路狀態(tài)數據庫已經一致。 域間路由前面一節(jié)描述了 OSP潞由協議的單個區(qū)域中的計算過程。在單 個OSPFE域中，OSP潞由協議不會產生更多的路由信息。為了與其 余區(qū)域中的OSP潞由器通訊，該區(qū)域的邊界路由器會產生一些其它 的信息對域內廣播，這些附加信息描繪了