Typer af routingprotokoller – Den ultimative guide

Routing er et af de mest grundlæggende områder inden for netværk, som en administrator skal kende. Routingprotokoller bestemmer, hvordan dine data kommer til deres destination og hjælper med at gøre denne routingproces så glat som muligt. Der er dog så mange forskellige typer routingprotokol, at det kan være meget svært at holde styr på dem alle!

Indhold [ skjule ]

• Afstandsvektor og Link State Protocols
• Link State Routing Protocols
• IGP og EGP'er
• Typer af routingprotokol
• Klassefulde og klasseløse routingprotokoller
• Dynamiske routingprotokoller
• Routing protokoller og metrikker
• Administrativ afstand
• Afsluttende ord
• Ofte stillede spørgsmål om Routing Protocols

Routerprotokoller omfatter:

• Routing Information Protocol (RIP)
• Interior Gateway Protocol (IGRP)
• Åbn den korteste vej først (OSPF)
• Exterior Gateway Protocol (EGP)
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
• Border Gateway Protocol (BGP)
• Mellemsystem-til-mellemsystem (IS-IS)

Før vi kommer til at se på selve routingprotokollerne, er det vigtigt at fokusere på kategorierne af protokoller.

Alle routingprotokoller kan klassificeres i følgende:

• Afstandsvektor eller Link State Protocols
• Interior Gateway Protocols (IGP) eller Exterior Gateway Protocols (EGP)
• Klassefulde eller klasseløse protokoller

Afstandsvektor og Link State Protocols

Distance vektor routing protokoller er protokoller, der brug afstand til at finde den bedste rute for pakker inden for et netværk.

Disse protokoller måler afstanden baseret på, hvor mange hop data skal passere for at komme til sin destination. Antallet af hop er i bund og grund det antal routere, det tager at nå destinationen.

Generelt sender afstandsvektorprotokoller en routingtabel fuld af information til naboenheder. Denne tilgang gør dem til lave investeringer for administratorer, da de kan implementeres uden meget behov for at blive administreret. Det eneste problem er, at de kræver mere båndbredde at sende på routingtabellerne og kan også løbe ind i routing-løkker.

Link State Routing Protocols

Link state-protokoller har en anden tilgang til at finde den bedste routingsti, idet de deler information med andre routere i nærheden. Det ruten beregnes ud fra hastigheden på stien til destinationen og omkostningerne ved ressourcer.

Link state routing protokoller bruger en algoritme til at finde ud af dette. En af de vigtigste forskelle til en afstandsvektorprotokol er, at linktilstandsprotokoller ikke udsender routingtabeller; i stedet giver routere hinanden besked, når ruteændringer registreres.

Routere, der bruger linktilstandsprotokollen, opretter tre typer tabeller; nabobord , topologi tabel , og routing tabel . Nabotabellen gemmer detaljer om tilstødende routere ved hjælp af link state routing-protokollen, topologitabellen gemmer hele netværkstopologien, og routingtabellen gemmer de mest effektive ruter.

IGP og EGP'er

Routing protokoller kan også kategoriseres somInteriør gateway-protokoller(praktiserende læger) ellerEksteriør gateway-protokoller(EGP'er).

IPG'er

praktiserende lægerer routingprotokoller, der udveksler routinginformation med andre routere inden for et enkelt autonomt system (AS). Et AS er defineret som ét netværk eller en samling af netværk under kontrol af én virksomhed. Selskabet AS er således adskilt fra ISP AS.

Hver af følgende er klassificeret som en IGP:

• Åbn den korteste vej først (OSPF)
• Routing Information Protocol (RIP)
• Mellemsystem til mellemsystem (IS-IS)
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EGP'er

På den anden side,EGP'erer routingprotokoller, der bruges til at overføre routinginformation mellem routere i forskellige autonome systemer. Disse protokoller er mere komplekse, og BGP er den eneste EGP-protokol, som du sandsynligvis vil støde på. Det er dog vigtigt at bemærke, at der er en EGP-protokol ved navn EGP.

Eksempler på EGP'er omfatter:

• Border Gateway Protocol (BGP)
• Exterior Gateway Protocol (EGP)
• ISO's InterDomain Routing Protocol (IDRP)

Typer af routingprotokol

Routing Protocols Tidslinje

• 1982 – EGP
• 1985 – IGRP
• 1988 – RIPv1
• 1990 – IS-IS
• 1991 – OSPFv2
• 1992 – EIGRP
• 1994 – RIPv2
• 1995 – BGP
• 1997 – RIPng
• 1999 – BGPv6 og OSPFv3
• 2000 – IS-ISv6

Routing Information Protocol (RIP)

Routing Information Protocol eller RIP er en af ​​de første routingprotokoller, der bliver oprettet. RIP bruges i beggeLokale netværk(LAN'er) ogWide Area Networks(WAN'er), og kører også på applikationslaget i OSI model . Der er flere versioner af RIP inklusiveRIPv1ogRIPv2. Den originale version eller RIPv1 bestemmer netværksstier baseret på IP-destinationen og rejsens hoptælling.

RIPv1 interagerer med netværket ved at udsende dets IP-tabel til alle routere, der er tilsluttet netværket. RIPv2 er lidt mere sofistikeret end dette og sender sin routingtabel videre til en multicast-adresse. RIPv2 bruger også godkendelse til at holde data mere sikre og vælger en undernetmaske og gateway til fremtidig trafik. Hovedbegrænsningen ved RIP er, at den har et maksimalt hop-antal på 15, hvilket gør det uegnet til større netværk.

Se også: LAN-overvågningsværktøjer

Interior Gateway Protocol (IGRP)

Interior Gateway Protocol eller IGRP er en distance vektor routingprotokol produceret af Cisco. IGRP blev designet til at bygge på det grundlag, der er lagt på RIP for at fungere mere effektivt inden for større forbundne netværk og fjernede 15 hop hætten der blev placeret på RIP. IGRP bruger målinger såsom båndbredde, forsinkelse, pålidelighed og belastning til at sammenligne levedygtigheden af ​​ruter inden for netværket. Det er dog kun båndbredde og forsinkelse, der bruges under IGRPs standardindstillinger.

IGRP er ideel til større netværk, fordi detudsendelser opdateres hvert 90. sekund og har et maksimalt hoptal på 255. Dette gør det muligt at opretholde større netværk end en protokol som RIP. IGRP er også meget brugt, fordi det er modstandsdygtigt over for routing-loops, fordi det opdaterer sig selv automatisk, når der sker ruteændringer inden for netværket.

Åbn den korteste vej først (OSPF)

Open Shortest Path First eller OSPF-protokollen er en link-state IGP, der var skræddersyet til IP-netværk ved hjælp af Korteste vej først ( SPF ) algoritme . SPF-routingalgoritmen bruges til at beregne den korteste vejspændingstræ for at sikre effektiv datatransmission af pakker. OSPF-routere vedligeholder databaser med detaljerede oplysninger om netværkets omgivende topologi. Denne database er fyldt med data hentet fra Link State Advertisements (LSA'er) sendt af andre routere. LSA'er er pakker, der detaljerer oplysninger om, hvor mange ressourcer en given sti ville tage.

OSPF bruger også Dijkstras algoritme at genberegne netværksstier, når topologien ændres. Denne protokol er også relativt sikker, da den kan autentificere protokolændringer for at holde data sikre. Det bruges af mange organisationer, fordi det er skalerbart til store miljøer. Topologiændringer spores, og OSPF kan genberegne kompromitterede pakkeruter, hvis en tidligere brugt rute er blevet blokeret.

Exterior Gateway Protocol (EGP)

Exterior Gateway Protocol eller EGP er en protokol, der bruges til at udveksle data mellem gateway-værter, der er nabo til hinanden inden for autonome systemer. Med andre ord giver EGP et forum for routere til at dele information på tværs af forskellige domæner. Det mest profilerede eksempel på en EGP er selve internettet. Routingtabellen for EGP-protokollen inkluderer kendte routere, ruteomkostninger og netværksadresser på tilstødende enheder. EGP blev meget brugt af større organisationer, men er siden blevet erstattet af BGP.

Grunden til, at denne protokol er faldet i ugunst, er, at den ikke understøtter multipath-netværksmiljøer. EGP-protokollen fungerer ved at holde en database over netværk i nærheden og de ruter, det kan tage for at nå dem. Denne ruteinformation sendes videre til tilsluttede routere. Når den ankommer, kan enhederne opdatere deres routingtabeller og foretage mere informeret stivalg i hele netværket.

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol eller EIGRP er en distance vektor routing protokol, der bruges tilIP,AppleTalk, ogNetWarenetværk. EIGRP er en proprietær Cisco-protokol, der er designet til at følge den originale IGRP-protokol. Når du bruger EIGRP, tager en router information fra sine naboers routingtabeller og registrerer dem. Naboer bliver spurgt om en rute, og når der sker en ændring, giver routeren besked til sine naboer om ændringen. Dette har det endelige resultat at gøre naboroutere opmærksomme på, hvad der foregår i nærliggende enheder.

EIGRP er udstyret med en række funktioner for at maksimere effektiviteten, bl.aPålidelig transportprotokol(RTP) og enDiffuserende opdateringsalgoritme(DOBBELT). Pakketransmissioner gøres mere effektive, fordi ruter genberegnes for at fremskynde konvergensprocessen.

Border Gateway Protocol (BGP)

Border Gateway Protocol eller BGP er routing-protokollen på internettet, der er klassificeret som en afstandsvejsvektorprotokol. BGP var designet til at erstatte EGP med en decentral tilgang til routing. BGP Best Path Selection Algorithm bruges til at vælge de bedste ruter til datapakkeoverførsler. Hvis du ikke har nogen brugerdefinerede indstillinger, vil BGP vælge ruter med den korteste vej til destinationen.

Men mange administratorer vælger at ændre rutebeslutninger til kriterier i overensstemmelse med deres behov. Den bedste rutingsstivalgsalgoritme kan tilpasses ved at ændre BGP cost community-attributten . BGP kan træffe routing-beslutninger baseret på faktorer som vægt, lokal præference, lokalt genereret, AS_Path-længde, oprindelsestype, multi-exit-diskriminator, eBGP over iBGP, IGP-metrik, router-id, klyngeliste og nabo-IP-adresse.

BGP sender kun opdaterede routertabeldata, når noget ændrer sig. Som et resultat er der ingen automatisk opdagelse af topologiændringer, hvilket betyder, at brugeren skal konfigurere BGP manuelt. Sikkerhedsmæssigt kan BGP-protokollen autentificeres, så kun godkendte routere kan udveksle data med hinanden.

Mellemsystem-til-mellemsystem (IS-IS)

Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) er en link-state, IP routing protokol og IGPP protokol, der bruges på internettet til at sende IP routing information. IS-IS bruger en modificeret version af Dijkstra-algoritmen . Et IS-IS-netværk består af en række komponenter, herunder slutsystemer, (brugerenheder), mellemsystemer (routere), områder og domæner.

Under IS-IS er routere organiseret i grupper kaldet områder, og flere områder er grupperet sammen for at udgøre et domæne. Routere inden for området placeres med Layer 1 og routere, der forbinder segmenter sammen, klassificeres som Layer 2. Der er to typer netværksadresser, der bruges af IS-IS; Network Service Access Point ( NSAP ) og Netværksenhedstitel ( NET ).

Klassefulde og klasseløse routingprotokoller

Routing-protokoller kan også kategoriseres som klasse- og klasseløse routing-protokoller. Forskellen mellem disse to kommer ned til, hvordan de går om at udføre routingopdateringer. Debatten mellem disse to former for routing omtales ofte som classful vs classless routing.

Klassiske routingprotokoller

Klassiske routingprotokoller sender ikke undernetmaskeoplysninger under routingopdateringer, men klasseløse routingprotokoller gør.RIPv1ogIGRPanses for at være klassificerede protokoller. Disse to er klassificerede protokoller, fordi de ikke inkluderer undernetmaskeoplysninger i deres routingopdateringer. Klassiske routingprotokoller er siden blevet forældede af klasseløse routingprotokoller.

Klasseløse routingprotokoller

Som nævnt ovenfor er klassebestemte routingprotokoller blevet erstattet af klasseløse routingprotokoller. Klasseløse routingprotokollersende IP-undernetmaskeoplysninger under routingopdateringer. RIPv2, EIGRP, OSPF og IS-IS er alle typer klasse routing-protokoller, der inkluderer undernetmaskeoplysninger i opdateringer.

Dynamiske routingprotokoller

Dynamiske routingprotokoller er en anden type routingprotokoller, der er kritiske for moderne netværk i virksomhedskvalitet. Dynamiske routingprotokollertillade routere automatisk at tilføje oplysninger til deres routingtabeller fra tilsluttede routere. Med disse protokoller sender routere topologiopdateringer, hver gang netværkets topologiske struktur ændres. Dette betyder, at brugeren ikke behøver at bekymre sig om at holde netværksstierne opdaterede.

En af de vigtigste fordele ved dynamiske routingprotokoller er, at de reducerer behovet for at administrere konfigurationer. Ulempen er, at dette kommer på bekostning af at allokere ressourcer som CPU og båndbredde for at holde dem kørende på en løbende basis. OSPF, EIGRP og RIP anses for at være dynamiske routingprotokoller.

Routing protokoller og metrikker

Uanset hvilken type routingprotokol der bruges, vil der være klare målinger, der bruges til at måle, hvilken rute der er bedst at tage. En routingprotokol kan identificere flere stier til et destinationsnetværk, men skal have evnen til at finde ud af, hvilken der er den mest effektive. Metrics gør det muligt for protokollen at bestemme, hvilken routingsti der skal vælges for at give netværket den bedste service.

Den enkleste metrik at overveje er hoptælling. RIP-protokollen bruger hoptælling til at måle afstanden det tager for en datapakke at nå sin destination. Jo flere hop, en pakke skal rejse igennem, jo ​​længere skal pakken rejse. RIP-protokollen sigter således mod at vælge ruter og minimerer hop, hvor det er muligt. Der er mange målinger udover hoptælling, der bruges af IP-routingprotokoller. De anvendte målinger omfatter:

• Humletæller – Måler antallet af routere, som en pakke skal rejse igennem
• Båndbredde– Vælger ruten baseret på, som har den højeste båndbredde
• Forsinke– Vælger ruten baseret på, som tager mindst tid
• Pålidelighed– Vurderer sandsynligheden for, at en netværksforbindelse fejler baseret på fejltællinger og tidligere fejl
• Koste– En værdi konfigureret af administratoren eller IOS, som bruges til at måle omkostningerne ved en rute baseret på én metrik eller en række metrics
• belastning– Vælger ruten baseret på trafikudnyttelsen af ​​tilsluttede links

Målinger efter protokoltype

Administrativ afstand

Administrativ afstand er en af ​​de vigtigste funktioner inden for routere. Administrativ er det udtryk, der bruges til at beskrive en numerisk værdi, der bruges til at prioritere, hvilken rute der skal bruges, når der er to eller flere tilgængelige forbindelsesruter. Når en eller flere ruter er placeret,routingprotokol med den lavere administrative afstand vælges som rute. Der er en standard administrativ afstand, men administratorer kan også konfigurere deres egen.

Jo lavere den numeriske værdi af den administrative afstand er, jo mere stoler routeren på ruten. Jo tættere den numeriske værdi er på nul, jo bedre. Routingprotokoller bruger primært administrativ afstand som en måde at vurdere pålideligheden af ​​tilsluttede enheder. Du kan ændre den administrative afstand for protokollen ved at bruge afstandsprocessen i underkonfigurationstilstanden.

Afsluttende ord

Som du kan se, kan routingprotokoller defineres og tænkes på en bred vifte af forskellige måder. Nøglen er at tænke på routingprotokoller som afstandsvektor- eller linktilstandsprotokoller, IGP- eller EGP-protokoller og klasse- eller klasseløse protokoller. Disse er de overordnede kategorier, som almindelige routingprotokoller som RIP, IGRP, OSPF og BGP falder indenfor.

Inden for alle disse kategorier har hver protokol naturligvis sine egne nuancer i, hvordan den måler den bedste routingsti, uanset om det er ved hoptælling, forsinkelse eller andre faktorer. At lære alt, hvad du kan om disse protokoller, som du bevarer i løbet af det daglige netværk, vil hjælpe dig meget i både en eksamen og et miljø i den virkelige verden.

Ofte stillede spørgsmål om Routing Protocols

Hvordan fungerer Bellman-Ford Algorithm og Dijkstras algoritme forskelligt i routingprotokoller?

Bellman-Ford- og Dijkstra-algoritmerne inkluderer begge en beregning af omkostningerne (afstanden) ved at krydse en forbindelse. Den væsentligste forskel mellem metoderne er, at omkostningsberegningerne for Bellman-Ford kan være positive eller negative, men Dijkstra opererer kun i det positive. Andre forskelle er, at Bellman-Ford kun informerer naboenheder, men inkluderer beregninger af omkostningerne til ikke-naboer, mens Dijkstra vil udsende til alle, men kun rammer sine beregninger i form af omkostninger til naboer.

Hvad er forskellen mellem videresendelse og routing?

Videresendelse er en intern proces for en netværksenhed, såsom en switch. Det kræver blot, at enheden overfører data modtaget på en grænseflade ud gennem en anden grænseflade. Routing involverer at beregne en sti til en destination, før man beslutter, hvilken grænseflade der skal overføres de indgående data.

Hvorfor foretrækkes BGP frem for OSPF?

BGP tilbyder mere fleksibilitet og mere kontrol til skaberne og ejerne af en enhed end OSPF. BGP-processer omfatter muligheder for, hvilke ruter der skal annonceres for, og hvilke meddelelser der vil blive accepteret af enheden. Det giver mere kontrol over rutevalg. Dette muliggør mere fleksibilitet for at undgå overbelastning på bestemte links, som OSPF automatisk ville antage for at give den hurtigste rute.

Se også: Værktøj til traceroute og tracert