CCNA 認證/路由協議

 CCNA 認證 

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路由和路由協議

“路由協議”和“路由協議”之間經常會產生混淆。

路由協議

路由協議是任何 網路層協議，它在其網路層地址中提供足夠的資訊，以便根據定址方案，在不知道從源到目的地的完整路徑的情況下，將資料包從一臺主機轉發到另一臺主機。路由協議定義資料包中欄位的格式和使用方式。資料包通常從終端系統傳輸到終端系統。幾乎所有網路層協議以及在其上分層的協議都是可路由的，IP就是一個例子。

資料鏈路協議（如乙太網）必然是不可路由協議，因為它們只包含鏈路層地址，這對於路由來說是不夠的：一些直接基於這些協議而沒有新增網路層地址的高階協議，例如'NetBIOS'，也是不可路由的。

路由協議

路由協議用於路由演算法的實現中，以方便在網路之間交換路由資訊，從而使路由器能夠動態地構建路由表。在某些情況下，路由協議本身可以在路由協議上執行：例如，BGP在 TCP 上執行：在這些系統的實現中需要格外小心，不要在路由協議和路由協議之間建立迴圈依賴關係。

可以在 路由協議列表 中找到路由協議列表。

路由度量

路由度量包括路由演算法用來確定選擇一條路由而不是另一條路由的任何值。度量可以考慮諸如頻寬、延遲、跳數、負載、MTU、可靠性和成本等資訊。路由表只儲存最佳可能的路由，而 鏈路狀態或拓撲資料庫也可能儲存所有其他資訊。

當路由器“知道”兩條或多條從兩個不同的路由協議到相同目的地的不同路由時，它們使用名為管理距離的功能來選擇最佳路徑。管理距離定義了路由協議的可靠性。每個路由協議都使用管理距離值按最可靠到最不可靠的順序進行優先順序排序。靜態路由的管理距離低於（優於） OSPF 路由，而 RIP 路由則更低。

路由演算法類別

距離向量演算法

距離向量演算法使用貝爾曼-福特演算法。這種方法為網路中每個節點之間的每個鏈路分配一個數字，即成本。節點將透過導致總成本最低（即使用節點之間鏈路的成本之和）的路徑從點 A 傳送資訊到點 B。

該演算法的操作方式非常簡單。當一個節點首次啟動時，它只知道其直接鄰居以及到達它們的直接成本。（這些資訊，即目的地列表、到達每個目的地的總成本以及傳送資料的下一跳以到達那裡，構成了路由表或距離表。）每個節點定期向其每個鄰居傳送它當前對到達所有已知目的地的總成本的看法。相鄰節點(s)檢查這些資訊，並將其與它們已經“知道”的資訊進行比較；任何代表它們已經擁有的資訊改進的資訊，它們都會將其插入自己的路由表(s)中。隨著時間的推移，網路中的所有節點都將發現所有目的地的最佳下一跳以及最佳總成本。

當一個節點出現故障時，將該節點用作某些目的地的下一跳的節點會丟棄這些條目，並建立新的路由表資訊。然後，它們將此資訊傳遞給所有相鄰節點，相鄰節點會重複此過程。最終，網路中的所有節點都將收到更新的資訊，然後它們將發現新的路徑來到達它們仍然可以“到達”的所有目的地。

鏈路狀態演算法

在應用鏈路狀態演算法時，每個節點都以圖的形式使用網路地圖作為其基本資料。為了生成這個地圖，每個節點都會向整個網路廣播有關其可以連線到的其他節點的資訊，然後每個節點獨立地將這些資訊組裝成一個地圖。使用這張地圖，每個路由器都會獨立地確定從自身到其他每個節點的最佳路由。

用於執行此操作的演算法，Dijkstra 演算法，透過構建另一種資料結構（樹）來實現，該樹以當前節點本身作為根節點，幷包含網路中的所有其他節點。它從一個只包含自身節點的樹開始。然後，它會從尚未新增到樹中的節點集中，一次新增一個節點，該節點具有最低的成本才能到達樹中已存在的相鄰節點。此過程會一直持續到所有節點都出現在樹中。

然後，這棵樹用於構建路由表，為從節點本身到任何其他網路提供最佳的下一跳等資訊。

路由演算法比較

距離向量路由協議在小型網路中簡單高效，並且幾乎不需要管理。但是，它們不具有很好的可擴充套件性，並且收斂效能很差，這導致了更復雜但更具可擴充套件性的 鏈路狀態路由協議 的開發，用於大型網路。距離向量協議存在無窮計數問題 [1]。

鏈路狀態路由的主要優勢在於它對連線變化的反應更快，並且在有限的時間內完成。此外，在網路上傳輸的 鏈路狀態 資料包比距離向量路由中使用的的資料包更小。距離向量路由需要傳輸整個節點路由表，而鏈路狀態路由只需要傳輸有關節點直接鄰居的資訊。因此，這些資料包足夠小，以至於不會消耗任何重要的網路資源。鏈路狀態路由的主要缺點是，它需要比距離向量路由更多的儲存空間和計算能力。

路由協議

路由器相互通訊以瞭解網路和附近裝置的狀態。它們用於相互通訊的協議，即路由協議，不應與承載網路資料的 ROUTED 協議（如 IP 和 IPX）混淆。

常見的路由協議包括 RIP、RIPv2、IGRP、EIGRP、IS-IS 和 BGP。在 CCNA 考試中，您需要精通 RIP、RIPv2、IGRP 和 EIGRP。您應該瞭解 IS-IS 和 BGP，並且能夠配置基本的 OSPF。

存在兩種主要的路由協議型別：距離向量和鏈路狀態。第三種類型被稱為平衡混合型（現在稱為“高階距離向量”），它結合了鏈路狀態和距離向量協議的特性。

距離向量路由協議示例

• RIP（路由資訊協議）
• RIPv2

鏈路狀態路由協議示例

• OSPF（開放最短路徑優先）
• IS-IS

高階距離向量路由協議示例

• EIGRP“增強型閘道器路由協議”

路由器可以配置為使用靜態路由，即網路管理員為路由器配置有關網路上路由的資訊，或者路由器可以使用路由協議動態地學習路由。