思科 - 路由協議 (RIP、OSPF 和 EIGRP)

路由協議允許網路裝置（例如路由器）相互通訊並在網路之間共享資訊。思科作為網路硬體行業的領導者，在其裝置中積極使用不同的路由協議來實現有效的路由。思科裝置中常用的一些主要路由協議如下：

• RIP
• OSPF 和
• EIGRP

路由資訊協議 (RIP)

路由資訊系統 (RIP) 是一種距離向量路由協議，廣泛應用於中小型網路。它以固定的時間間隔（每 30 秒）廣播路由更新，每個路由器與其相鄰路由器共享其完整的路由表。如果一個裝置在 180 秒或更長時間內沒有收到另一個裝置的更新，則接收裝置會認為非更新裝置提供的路由不可用。如果 240 秒後仍然沒有更新，則該裝置會刪除所有與非更新裝置相關的路由表條目。

因此，路由資訊協議定期傳輸路由更新訊息，並在網路拓撲發生變化時傳輸。當裝置收到包含專案修改的 RIP 路由更新時，它會更新其路由表以反映新路由。路徑的度量值增加 1，傳送方被標識為下一跳。RIP 裝置僅保留到目的地的最佳路由（度量值最低的路由）。升級其路由資料庫後，裝置會立即開始傳播 RIP 路由更新，以通知其他網路裝置有關更改的資訊。這些更新是除了 RIP 裝置傳送的定期計劃更新之外發送的。

總的來說，該協議確定最佳路由的基本標準是跳數，每個跳數表示到達目的地的路徑上的一個路由器。但是，RIP 的最大跳數為 15，因此任何跳數超過 15 的路由都被認為是不可到達的。這使得 RIP 適用於更小、更簡單的網路，在這些網路中，簡單性和易於配置非常重要。

RIP 路由度量

路由資訊協議 (RIP) 使用單個路由度量來計算源網路和目標網路之間的距離。從源到目標的路徑上的每個跳數都分配一個跳數值，通常為 1。當裝置收到包含新的或修改後的目標網路條目的路由更新時，它會將更新中指定的度量值加 1，並將網路新增到路由表。傳送方的 IP 地址用於下一跳。如果路由表中未定義介面網路，則不會在後續的 RIP 更新中通告該網路。

OSPF

思科的 OSPF（開放最短路徑優先）是一種流行的鏈路狀態路由技術，適用於大型和複雜的網路。它使用 Dijkstra 演算法有效地確定資料包的最短路徑，其中網路頻寬是確定路由成本的主要標準。OSPF 的與眾不同之處在於其分層設計，該設計將網路劃分為多個區域以減少路由器之間傳輸的路由資訊量。OSPF 將網路劃分為**區域**以最佳化路由並最大程度地減少流量。這種分層方法提高了可擴充套件性。

**區域 0（骨幹區域）** - OSPF 網路的核心；所有區域都必須連線到區域 0。

**非骨幹區域** - 這些區域連線到骨幹區域，並有助於本地化路由資訊。

因此，OSPF 透過將網路劃分為區域以分層結構工作，從而提高可擴充套件性和降低路由成本。骨幹區域（指定為區域 0）連線 OSPF 域中的所有其他區域，從而允許在網路中高效地傳輸資料。

根據路由器在 OSPF 拓撲中的作用，將其分為三組：內部路由器（介面位於同一區域的路由器）、區域邊界路由器 (ABR)（連線多個區域）和自治系統邊界路由器 (ASBR)（將 OSPF 連線到其他路由協議）。這種結構化方法減少了不必要的流量，同時提高了網路的整體效能。

這種方法減少了開銷，同時還提高了可擴充套件性，使 OSPF 適用於企業級網路。OSPF 支援可變長度子網掩碼 (VLSM)，這允許更精確的 IP 地址分配和更有效地使用地址空間。

思科的 OSPF 具有快速收斂功能，這使得網路在發生拓撲更改（例如鏈路故障）時能夠快速穩定。這對於確保網路可用性和減少停機時間至關重要。OSPF 使用多播進行路由更新，從而減少了浪費的流量。它還具有路由身份驗證功能，以保護路由更改並防止未經授權的裝置將有害路由插入網路。憑藉這些功能，OSPF 結合了靈活性和彈性，使其成為擁有大型、動態網路且需要高效、可靠路由的企業的重要選擇。

OSPF 的主要優勢之一是它能夠支援可變長度子網掩碼 (VLSM) 和無類別域間路由 (CIDR)，從而可以更有效地使用 IP 地址空間。它快速收斂並對網路更改做出響應，使其成為企業和大型網路的理想選擇。但是，OSPF 比 RIP 等更簡單的協議更難建立和維護，需要更多的資源（如記憶體和 CPU 能力）來管理 LSDB 並計算最短路徑。儘管如此，由於 OSPF 的永續性、可擴充套件性和有效管理動態網路情況的能力，它仍然是一種流行的協議。

**OSPF 度量（成本）** - OSPF 使用稱為成本的引數來確定最佳路由，該引數與頻寬成反比。

EIGRP

增強型內部閘道器路由協議 (EIGRP) 是一種思科高階路由協議，用於計算機網路中的路由自動化。它專為支援路由器比 RIP（路由資訊協議）等舊協議更有效地共享資訊而設計，但開銷小於 OSPF（開放最短路徑優先）等鏈路狀態協議。思科的 EIGRP 是一種動態路由協議，結合了距離向量和鏈路狀態協議的功能。與像 RIP 這樣的傳統距離向量協議不同，RIP 定期廣播整個路由表，EIGRP 僅在網路發生變化時以及受影響的路由器傳送更新。這種方法減少了頻寬利用率並確保了更快的收斂。EIGRP 還使用擴散更新演算法 (DUAL)，該演算法有助於無環路由並快速從鏈路故障中恢復，從而導致網路停機時間最少。

EIGRP 曾經是思科的專有協議，但在 2013 年成為開放標準，從而能夠在多廠商網路中得到更廣泛的應用。它支援無類別域間路由 (CIDR) 和可變長度子網掩碼 (VLSM)，使其成為適應當前 IP 地址分配的協議。EIGRP 能夠彙總路由並執行自動或手動路由聚合，從而減小路由表大小，從而提高可擴充套件性。

EIGRP 的主要功能之一是使用綜合度量來選擇路由，該度量考慮了頻寬、延遲、負載和可靠性。它優先考慮頻寬和延遲，但網路管理員可以調整度量以滿足特定的效能要求。此外，EIGRP 支援等成本和不等成本負載均衡；為網路工程師提供了在多條路徑上分配流量的能力。此特性在複雜的大規模網路中非常有用，因為它提高了冗餘性和速度。

EIGRP 度量

思科的 EIGRP 使用複雜的度量系統來查詢跨網路路由資料的最佳路徑。與僅依賴於單個度量（如跳數（如 RIP 中））的更簡單的協議不同，EIGRP 使用多個引數確定其度量，使其更能適應不同的網路環境。EIGRP 的預設度量公式考慮了頻寬和延遲，但它還可以包含其他度量，例如負載、可靠性和最大傳輸單元 (MTU)，從而使管理員能夠更好地控制路由選擇。EIGRP 度量公式包括頻寬和延遲等主要元件。

頻寬是到達目的地的路徑上的最小頻寬（以千位元每秒為單位），而延遲是源和目標之間的總延遲（以十微秒為單位）。