詳細解說思科路由與交換知識點(2)

四種最常見路由協議：RIP、IGRP、OSPF和EIGRP

RIP（Routing Information Protocols，路由信息協議）是使用最廣泛的距離向量協議，它是由施樂（Xerox）在70年代開發的。當時，RIP是XNS（Xerox Network Service，施樂網絡服務）協議簇的一部分。TCP/IP版本的RIP是施樂協議的改進版。RIP最大的特點是，無論實現原理還是配置方法，都非常簡單。RIP基于跳數計算路由，并且定期向鄰居路由器發送更新消息。

IGRP是CISCO專有的協議，只在CISCO路由器中實現。它也屬于距離向量類協議，所以在很多地方與RIP有共同點，比如廣播更新等等。它和RIP最大的區別表現在度量方法、負載均衡等幾方面。IGRP支持多路徑上的加權負載均衡，這樣網絡的帶寬可以得到更加合理的利用。另外，與RIP僅使用跳數作為度量依據不同，IGRP使用了多種參數，構成復合的度量值，這其中可以包含的因素有：帶寬、延遲、負載、可靠性和MTU（最大傳輸單元）等等。

OSPF協議是80年代后期開發的，90年代初成為工業標準，是一種典型的鏈路狀態協議。OSPF的主要特性包括：支持VLSM（變長的子網掩嗎）、收斂迅速、帶寬占用率低等等。OSPF協議在鄰居之間交換鏈路狀態信息，以便路由器建立鏈路狀態數據庫（LSD），之后，路由器根據數據庫中的信息利用SPF（Shortest Path First，最短路徑優先）算法計算路由表，選擇路徑的主要依據是帶寬。

EIGRP是IGRP的增強版，它也是CISCO專有的路由協議。EIGRP采用了擴散更新（DUAL）算法，在某種程度上，它和距離向量算法相似，但具有更短的收斂時間和更好的可操作性。作為對IGRP的擴展，EIGRP支持多種可路由的協議，如IP、IPX和AppleTalk等等。運行在IP環境時，EIGRP還可以與IGRP進行平滑的連接，因為它們的度量方法是一致的。

以上四種路由協議都是域內路由協議，他們通常使用在自治系統的內部。當進行自治系統間的連接時，往往采用諸如BGP（Border Gateway Protocols，邊界路由協議）和EGP（External Gateway Protocols，外部路由協議）這樣的域間路由協議。目前在Internet上使用的域間路由協議是BGP第四版。

收斂是路由算法選擇時所遇到的一個重要問題。收斂時間是指從網絡的拓撲結構發生變化到網絡上所有的相關路由器都得知這一變化，并且相應地做出改變所需要的時間。這一時間越短，網絡變化對全網的擾動就越小。收斂時間過長會導致路由循環的出現。

在上述幾種域內路由算法中，RIP和IGRP的收斂時間相對較長，都是分鐘數量級的；OSPF要短一些，數十秒內可以收斂；EIGRP最短，網絡拓撲發生變化之后，幾秒鐘即可達到收斂狀態。

全交換園區網絡

傳統的園區網絡是路由器加交換機的結構。交換機負責網絡內部的傳輸，劃分VLAN以保證二層的安全（服務器租用找：51033397）性和靈活性，路由器則完成網間的尋址和數據轉發工作。

通常，路由器的性能比交換機要差一些，因為路由器是基于軟件的查表轉發，而交換機可以實現硬件的直通式轉發。但在傳統的園區網絡中，路由器并不會成為網絡的瓶頸。因為80%的數據量是在網絡內部的通訊，只有20%的數據是做遠程訪問，也就是說，大多數經過交換機的信息并不經過路由器。這就是傳統網絡的80/20流量模型。

近年來由于Internet/Intranet計算模式的興起，應用被集中管理，而不是象從前那樣分散在各個部門的網絡中，園區網絡的流量模型發生了很大的變化。大量的網絡訪問是遠程的，也就是要經過路由器的。這被稱為新的20/80流量模型。因此，路由器逐漸成為網絡的瓶頸。

為了從技術上解決這個問題，網絡廠商開發了三層交換機，也叫做路由交換機。它是傳統交換機的性能和路由器的智能的結合。路由選擇仍由路由器完成，但路選的結果被交換機保留在自身的路由緩存中。這樣，一個數據流中的第一個數據包經過路由器，后繼的所有數據包直接由交換機查表轉發。得益于硬件轉發，三層交換機可以做到線速路由，如下圖所示。

許多廠家生產的三層交換機本身即是交換機和路由器的結合體，如Cisco的5000，5500，6500系列的交換機可以選配路由模塊，實現三層功能。

如此一來，園區網的內部就是交換機和三層交換機的天下了，全交換的園區網絡適應新的流量模型，徹底克服了傳統網絡的路由器瓶頸，極大地提高了網絡的效率。同時，

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