底层路由协议

1底层路由协议介绍

1.1为何要设置底层路由

OSPF、EIGRP是三层协议，就是我们常说的IGP，而BGP是架设在3层上的，BGP的邻居是靠TCP连接建立起来的，这个TCP连接就是靠OSPF/EIGRP 来通的。

1.2 EIGRP的介绍

EIGRP（高级距离矢量路由协议）是cisco私有的路由协议，采用DUAL（扩散更新算法），是在IGRP基础，增强开发出来的，IGRP目前已被淘汰

优点：

支持等价/不等价的负载均衡的内部网关路由协议

支持VLSM（可变长子网掩码）、CIDR，手工汇总

支持apple talk IPX IP等多种网络协议，但是目前商业网络使用的IP 协议，因此，研究仅限于IP网络协议下

管理距离：90

快速收敛：促发增量更新的方式，在选择最优路由的同时，就选好次优路径提供备份

缺点：

EIGRP没有区域的概念,所以适用于网络规模相对较小的网络,这也是矢量距离路由算法的局限所在｡

运行EIGRP的路由器之间必须通过定时发送HELLO报文来维持邻居关系，这种邻居关系即使在拨号网络上,也需要定时发送HELLO报文，这样在按需拨号的网络上，无法定位这是有用的业务报文还是EIGRP发送的定时探询报文，从而可能误触发按需拨号网络发起连接。EIGRP的无环路计算和收敛速度是基于分布式的DUAL算法的，这种算法实际上是将不确定的路由信息散播，得到所有邻居的确认后再收敛的过程，邻居在不确定该路由信息可靠性的情况下又会重复这种散播,因此某些情况下可能会出现该路由信息一直处于活动状态。

快速收敛：

收敛--拓扑中结构发生变化，从变化开始直至拓扑中所有佘恩波均知道，并且稳定的工作的过程。

1、触发式增量更新：当拓扑发生变化，立即向外发出通告，仅将变化的部分发生出去

2、选择一个最佳路径同时，会备份好次优路径

Eigrp四个组件：

网络层协议无关模块IP \ IPX \ APPLE TALK，只研究IP下的eigrp

RTP可靠传输协议：利用组播和单播，实现可靠的报文交换

邻居发现协议hello包，用来建立、维持邻居关系

扩散更新算法（SUAL）基于每一条EIGRP路由条目，计算最佳路径

EIGRP中的常用报文：

Hello：用于邻居的发现、维持以及恢复；发送的目标地址是224.0.0.10

Update：1.用于刚刚建立起邻居之后初始路由交换

2.一旦检测到新的路由条目，发送更新包到整个EIGP自制系统（组播）

ACK：用来确认update（更新）/query（查询）/reply（回复）（unicast）；只有一个后续路由器时，没有可行后续路由器，去往目标网络的链路down，向其他邻居发送查询

Reply：回应查询报文

HELLO包的时间间隔：

链路带宽

链路带宽>T1线路：60秒

抑制计时器时间：HELLO时间间隔的3倍

链路带宽>T1线路（1.544M）：15秒

链路带宽<=T1线路：180秒

Reliable packets: update / query / reply

Unreliable packets: hello / ACK

EIGRP为各种网络协议都维护的3张表：

1.neighbor table邻居表：保存直连的EIGRP邻居的IP地址，确保直接邻居之间能够双向通信。

2.Topolpgy table拓扑表：拓扑表中存放着前往目标地址的所有可行路由

3.Routing table路由表：从拓扑表中选择到达目标地址的最佳路由放入路由表。

Show ip eigrp topology查看拓扑表

1.3 OSPF的介绍

OSPF（开放式最短路径优先算法）是真正的LOOP- FREE(无路由自环)路由协议｡源自其算法本身——链路状态及最短路径树算法,OSPF收敛速度快,能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统｡

提出区域(Area)划分的概念,将自治系统划分为不同区域后,通过区域之间的对路由信息的摘要,大大减少了需传递的路由信息数量,也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀｡

在广播网络中,使用组播地址(而非广播)发送报文,减少对其他不运行OSPF 的网络设备的干扰｡

OSPF协议提出STUB区域概念,使得STUB区域内不再传播引入的ASE路由｡

安全性高｡良好的安全性,OSPF支持基于接口的明文及MD5 验证｡

适应性广｡OSPF适应各种规模的网络,最多可达数千台｡

缺点：

路由负载均衡能力较弱。OSPF虽然能根据接口的速率、连接可靠性等信息，自动生成接口路由优先级，但在通往同一目的的不同优先级路由中，OSPF只选择优先级较高的转发，不同优先级的路由中，不能实现负载分担｡只有相同优先级的，才能达到负载均衡的目的。

OSPF五种数据包：

HELLO：用于发现邻居并且维护邻居之间的关系，默认是10秒，低速串口线是60S

DBD：数据库描述，是一个对于LSDB（链路状态数据库）的描述，主要包含网络段和序列号，该数据包字节数相对庞大LSDB来说非常小

LSR：链路状态更新，收到邻居发来的DBD之后，发现DBD中的某个网络段更优（序列号更大或者更新路由），就会向邻居发送一个请求该网络段的详细信息LSU：链路状态更新，收到LSR之后，回应一个LSU，包含了所请求的网络段的详细信息

LSACK：链路状态确定，用于DBD、LSU的回应

OSPF三张表：

1、邻居表：sh ip ospf nei查看ospf邻居

2、数据表：sh ip ospf database查看OSPF从邻居收到LSA类型

3、路由表：sh ip route查看OSPF路由

OSPF的路由器类型

内部路由器：路由器上的所有接口在同一个区域内

区域边界路由器：ABR，同时有多个接口在多个区域当中

骨干路由器：至少有个接口在区域0

自制系统边界路由器：ASBR，同时连接OSPF和其路由器协议的设备

指派路由器：DR，接收区域内所有LSA，监听224.0.0.5，将整合的链路状态发送到224.0.0.6，供其他路由器接收

备份指派路由器：BDR，一旦DR down掉，立刻成为新的DR

Drother：除了DR和BDR，其他路由器都是DRouther

OSPF的工作原理

l邻居是通过HELLO包来建立，当从邻居的HELLO包里面看到自己的信息时邻居建立成功

l邻居建立后，将链路状态信息（LSA）发送给邻居，同时也会从邻居收到路由器的LSA，LSA信息包括链路、接口、链路状态等（LSA只能在一个区域内传送）

l收到LSSA后，会放入到链路状态数据库当中，利用SPF算法进行路由计算l最后将最优的路由放入到路由表中

OSPF的邻居和邻接关系30s/10s 备用线路1.54M

在发送LSA之前，OSPF路由器必须成为邻接关系

每一台OSPF都需要拥有一个本区域内唯一的router-id（设备编号）