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摘 要:随着企业信息化进程的发展,企业网络也由单一的局域网逐渐扩展到广域网,在网络覆盖面扩大的同时,由于网络的结构、网络协议、承载业务的多样性,也给广域网的管理和维护带来了极大的挑战,本文从网络路由协议选择方面阐述企业广域网建设时需要注意的事项。
关键词:广域网;路由协议;选择
在广域网建设项目规划阶段,通常会遇到采用何种路由协议的问题,我们可通过综合分析各种路由协议的特点和各个网络的结构来确定,下面从概念、优缺点、适用网络等方面进行阐述。
1 路由和路由协议
1.1 路由与路由器
路由:将分组从网间网的一个地方转发到另一个地方的路径和过程。
路由器:用来互连计算机三层网络的边缘设备,工作在OSI七层参考模型的网络层,为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
1.2 路由选择协议
路由选择协议:用于建立和维护路由表和按照达到数据包的目的地的最佳路径转发数据包的协议。比如:RIP、IGRP、OSPF等。路由选择协议使路由器可以了解没有直接连接的网络的状态和与其他的路由器通信,以了解它们所关心的网络。这种通信不断进行,这样当网络发生变化时,路由选择表中的信息可以随时更新。
可路由选择协议:可选择路由协议由最终节点使用,以将数据和网络层地址分配信息一起封装在数据包中,目的是它可以通过互连网络进行中继。AppleTalk、IP和IPX都是可选择路由协议。当一个协议不支持网络层地址时,那么它就不是一个已路由协议。
1.3 路由选择算法和度量值
路由选择算法就是路由选择协议用于决定达到目的网络的最佳路径的计算方法。路由选择算法的主要目的有:准确性、低开销、快速收敛。度量值(Metric)是那些用于决定哪个路由是最优的值。根据所使用的路由选择协议,不同的因素可以决定一个路由的度,包括中继数量、链路速度、延迟、可靠性和负载。
2 路由选择协议
2.1 动态路由选择协议
动态路由是用某种算法寻找网络中的最佳路径和维护这张路由表的过程。动态路由选择协议主要类型如下:距离矢量(Distance Vector)、链路状态路由协议(Link State)。
(1) 距离矢量
距离矢量路由选择协议也称为Bellman Ford协议,是路由器定期向相邻的路由器发送它们的整个路由选择表,距离相邻路由器在从相邻路由器接收到的信息的基础之上建立自己的路由选择信息表。距离矢量路由协议有一个严重的缺点,缓慢的收敛时间过程会造成路由回路。距离矢量路由选择协议主要有:RIP、IGRP。(IGRP为思科私有协议)
RIP(Routing Information Protocol路由信息协议):是路由器生产商之间使用的第一个开放标准,是最广泛的路由协议,在所有IP路由平台上都可以得到。
RIP主要设计来利用同类技术与大小适度的网络一起工作,因此,通过速度变化不大的接线连接。RIP比较适用于简单的校园网和区域网,不适于复杂网络的情况。
RIP具有以下特点:不同厂商的路由器可以通过RIP互联;配置简单;适用于小型网络(小于15跳);RIPv1不支持VLSM;需消耗广域网带宽;需消耗CPU、内存资源。
(2) 链路状态路由协议
链路状态路由选择协议的目的是映射互连网络的拓扑结构,它是一种比距离矢量更复杂的路由选择协议。每个链路状态路由器提供关于它邻居的拓扑结构的信息,这包括:路由器所连接的网段(链路)、那些链路的情况(状态)。
链路状态路由器并不会广播包含在它们的路由表内的所有信息,只发送已经改动的路由的信息,并向它们的邻居发送呼叫消息(LSA),邻居将LSA复制到它们的路由选择表中,并传递那个信息到网络的剩余部分(flooding)。
链路状态路由选择协议使用称为代价(cost)的方法,而不是RIP使用跳(hop),代价是自动或人工赋值的。链路状态路由选择协议的主要优点:不可能形成路由回路、聚合非常快。链路状态路由协议主要有:OSPF、ISIS。(ISIS为思科私有协议)
OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先):一种为IP网络开发的内部网关路由选择协议,由IETF开发并推荐使用。OSPF协议由三个子协议组成:Hello协议、交换协议和扩散协议。其中Hello协议负责检查链路是否可用,并完成指定路由器及备份指定路由器;交换协议完成“主”、“从”路由器的指定并交换各自的路由数据库信息;扩散协议完成各路由器中路由数据库的同步维护。
OSPF路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其他路由器的链路信息并维护拓扑结构的数据库,从这个数据库里构造出最短路径树来计算出路由表。当拓扑结构发生变化时,OSPF能迅速重新计算出路径,而只产生少量的路由协议流量。OSPF适用于规模庞大、环境复杂的网络。
OSPF具有以下优点:收敛速度快;没有跳数限制;支持服务类型选路;提供负载均衡和身份认证;支持大型异构网络的互联;OSPF支持VLSM和非族类路由查表,有利于网络地址的有效管理;OSPF使用AREA对网络进行分层,减少了协议对CPU处理时间和内存的需求。
2.2 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。静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。
3 路由协议的选择原则
针对小型网络,跳数在10跳以内,可选择RIP,实现简便,易于维护。针对大型网络,网络异构、环境复杂,可选择OSPF,实现网络拓扑自动发现、路径自动计算、链路负载均衡和链路备份等,提高网络故障的恢复效率,降低网络的管理着成本。针对关键节点、关键业务,需要保证带宽、通讯质量时可选择静态路由,指定使用的链路、跳转路径、网络带宽,并配置Qos确保通讯质量。
总之,在广域网规划阶段,一定要考虑到网络结构、环境位置、业务需求等各方面的因素,综合使用RIP、OSPF、静态路由等路由协议,以达到我们较为理想的目标。
参考文献
[1]谢希仁.计算机网络(第5版).电子工业出版社,2008(1).
[2]Radia Perlman.网络互连(第2版).机械工业出版社,2001(1).
[3]Michael Palmer,Robert Bruce Sinclair.局域网与广域网的设计与实现.清华大学出版社,2003(11).
[4]W.Richard Stevens.TCP/IP协议.机械工业出版社,2000(4).
关键词:广域网;路由协议;选择
在广域网建设项目规划阶段,通常会遇到采用何种路由协议的问题,我们可通过综合分析各种路由协议的特点和各个网络的结构来确定,下面从概念、优缺点、适用网络等方面进行阐述。
1 路由和路由协议
1.1 路由与路由器
路由:将分组从网间网的一个地方转发到另一个地方的路径和过程。
路由器:用来互连计算机三层网络的边缘设备,工作在OSI七层参考模型的网络层,为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
1.2 路由选择协议
路由选择协议:用于建立和维护路由表和按照达到数据包的目的地的最佳路径转发数据包的协议。比如:RIP、IGRP、OSPF等。路由选择协议使路由器可以了解没有直接连接的网络的状态和与其他的路由器通信,以了解它们所关心的网络。这种通信不断进行,这样当网络发生变化时,路由选择表中的信息可以随时更新。
可路由选择协议:可选择路由协议由最终节点使用,以将数据和网络层地址分配信息一起封装在数据包中,目的是它可以通过互连网络进行中继。AppleTalk、IP和IPX都是可选择路由协议。当一个协议不支持网络层地址时,那么它就不是一个已路由协议。
1.3 路由选择算法和度量值
路由选择算法就是路由选择协议用于决定达到目的网络的最佳路径的计算方法。路由选择算法的主要目的有:准确性、低开销、快速收敛。度量值(Metric)是那些用于决定哪个路由是最优的值。根据所使用的路由选择协议,不同的因素可以决定一个路由的度,包括中继数量、链路速度、延迟、可靠性和负载。
2 路由选择协议
2.1 动态路由选择协议
动态路由是用某种算法寻找网络中的最佳路径和维护这张路由表的过程。动态路由选择协议主要类型如下:距离矢量(Distance Vector)、链路状态路由协议(Link State)。
(1) 距离矢量
距离矢量路由选择协议也称为Bellman Ford协议,是路由器定期向相邻的路由器发送它们的整个路由选择表,距离相邻路由器在从相邻路由器接收到的信息的基础之上建立自己的路由选择信息表。距离矢量路由协议有一个严重的缺点,缓慢的收敛时间过程会造成路由回路。距离矢量路由选择协议主要有:RIP、IGRP。(IGRP为思科私有协议)
RIP(Routing Information Protocol路由信息协议):是路由器生产商之间使用的第一个开放标准,是最广泛的路由协议,在所有IP路由平台上都可以得到。
RIP主要设计来利用同类技术与大小适度的网络一起工作,因此,通过速度变化不大的接线连接。RIP比较适用于简单的校园网和区域网,不适于复杂网络的情况。
RIP具有以下特点:不同厂商的路由器可以通过RIP互联;配置简单;适用于小型网络(小于15跳);RIPv1不支持VLSM;需消耗广域网带宽;需消耗CPU、内存资源。
(2) 链路状态路由协议
链路状态路由选择协议的目的是映射互连网络的拓扑结构,它是一种比距离矢量更复杂的路由选择协议。每个链路状态路由器提供关于它邻居的拓扑结构的信息,这包括:路由器所连接的网段(链路)、那些链路的情况(状态)。
链路状态路由器并不会广播包含在它们的路由表内的所有信息,只发送已经改动的路由的信息,并向它们的邻居发送呼叫消息(LSA),邻居将LSA复制到它们的路由选择表中,并传递那个信息到网络的剩余部分(flooding)。
链路状态路由选择协议使用称为代价(cost)的方法,而不是RIP使用跳(hop),代价是自动或人工赋值的。链路状态路由选择协议的主要优点:不可能形成路由回路、聚合非常快。链路状态路由协议主要有:OSPF、ISIS。(ISIS为思科私有协议)
OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先):一种为IP网络开发的内部网关路由选择协议,由IETF开发并推荐使用。OSPF协议由三个子协议组成:Hello协议、交换协议和扩散协议。其中Hello协议负责检查链路是否可用,并完成指定路由器及备份指定路由器;交换协议完成“主”、“从”路由器的指定并交换各自的路由数据库信息;扩散协议完成各路由器中路由数据库的同步维护。
OSPF路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其他路由器的链路信息并维护拓扑结构的数据库,从这个数据库里构造出最短路径树来计算出路由表。当拓扑结构发生变化时,OSPF能迅速重新计算出路径,而只产生少量的路由协议流量。OSPF适用于规模庞大、环境复杂的网络。
OSPF具有以下优点:收敛速度快;没有跳数限制;支持服务类型选路;提供负载均衡和身份认证;支持大型异构网络的互联;OSPF支持VLSM和非族类路由查表,有利于网络地址的有效管理;OSPF使用AREA对网络进行分层,减少了协议对CPU处理时间和内存的需求。
2.2 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。静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。
3 路由协议的选择原则
针对小型网络,跳数在10跳以内,可选择RIP,实现简便,易于维护。针对大型网络,网络异构、环境复杂,可选择OSPF,实现网络拓扑自动发现、路径自动计算、链路负载均衡和链路备份等,提高网络故障的恢复效率,降低网络的管理着成本。针对关键节点、关键业务,需要保证带宽、通讯质量时可选择静态路由,指定使用的链路、跳转路径、网络带宽,并配置Qos确保通讯质量。
总之,在广域网规划阶段,一定要考虑到网络结构、环境位置、业务需求等各方面的因素,综合使用RIP、OSPF、静态路由等路由协议,以达到我们较为理想的目标。
参考文献
[1]谢希仁.计算机网络(第5版).电子工业出版社,2008(1).
[2]Radia Perlman.网络互连(第2版).机械工业出版社,2001(1).
[3]Michael Palmer,Robert Bruce Sinclair.局域网与广域网的设计与实现.清华大学出版社,2003(11).
[4]W.Richard Stevens.TCP/IP协议.机械工业出版社,2000(4).