明明白白ospf與eigrp的區別
在網際網路飛速發展的今天,tcp/ip協議已經成為資料網路互聯的主流協議。在各種網路上執行的大大小小各種型號路由器,承擔著控制本世紀或許最重要資訊的流量,而這成百上千臺路由器間的協同工作,離不開路由協議。ospf和eigrp都是近年來出現的比較好的動態路由協議,ospf以協議標準化強,支援廠家多,受到廣泛應用,而eigrp協議由網路界公認的領先廠商cisco公司發明,並靠其在業界的影響力和絕對的市場份額,也受到使用者的普遍認同。然而這兩種協議究竟哪種更好,誰更適合網路未來發展的需要?本文就使用者普遍關心的問題,從技術角度客觀分析這兩種協議各自的優缺點,以便網路整合商和企業使用者在網路設計規劃時,能作為參考。
一、ospf協議
(一)、ospf協議簡介
ospf是open shortest path first(即「開放最短路由優先協議」)的縮寫。它是ietf組織開發的乙個基於鏈路狀態的自治系統內部路由協議。在ip網路上,它通過收集和傳遞自治系統的鏈路狀態來動態地發現並傳播路由。 www.2cto.com
每一台執行ospf協議的路由器總是將本地網路的連線狀態,(如可用介面資訊、可達鄰居資訊等)用lsa(鏈路狀態廣播)描述,並廣播到整個自治系統中去。這樣,每台路由器都收到了自治系統中所有路由器生成的lsa,這些lsa的集合組成了lsdb(鏈路狀態資料庫)。由於每一條lsa是對一台路由器周邊網路拓撲的描述,則整個lsdb就是對該自治系統網路拓撲的真實反映。
根據lsdb,各路由器執行spf(最短路徑優先)演算法。構建一棵以自己為根的最短路徑樹,這棵樹給出了到自治系統中各節點的路由。在圖論中,「樹」是一種無環路的連線圖。所以ospf計算出的路由也是一種無環路的路由。
ospf協議為了減少自身的開銷,提出了以下概念:
(1). dr:
在各類可以多址訪問的網路中,如果存在兩台或兩台以上的路由器,該網路上要選舉出乙個「指定路由器」(dr)。「指定路由器」負責與本網段內所有路由器進行lsdb的同步。這樣,兩台非dr路由器之間就不再進行lsdb的同步。大大節省了同一網段內的頻寬開銷。
(2). area:
ospf可以根據自治系統的拓撲結構劃分成不同的區域(area),這樣區域邊界路由器(abr)向其它區域傳送路由資訊時,以網段為單位生成摘要lsa。這樣可以減少自治系統中的lsa的數量,以及路由計算的複雜度。
ospf使用4類不同的路由,按優先順序來說分別是:
區域內路由 www.2cto.com
區域間路由
第一類外部路由
第二類外部路由
區域內和區域間路由描述的是自治系統內部的網路結構,而外部路由則描述了應該如何選擇到自治系統以外目的地的路由。一般來說,第一類外部路由對應於ospf從其它內部路由協議所引入的資訊,這些路由的花費和ospf自身路由的花費具有可比性;第二類外部路由對應於ospf從外部路由協議所引入的資訊,它們的花費遠大於ospf自身的路由花費,因而在計算時,將只考慮外部的花費。
(二)、ospf協議主要優點:
1、ospf是真正的loop- free(無路由自環)路由協議。源自其演算法本身的優點。(鏈路狀態及最短路徑樹演算法)
2、ospf收斂速度快:能夠在最短的時間內將路由變化傳遞到整個自治系統。
3、提出區域(area)劃分的概念,將自治系統劃分為不同區域後,通過區域之間的對路由資訊的摘要,大大減少了需傳遞的路由資訊數量。也使得路由資訊不會隨網路規模的擴大而急劇膨脹。
4、將協議自身的開銷控制到最小。見下:
1)用於發現和維護鄰居關係的是定期傳送的是不含路由資訊的hello報文,非常短小。包含路由資訊的報文時是觸發更新的機制。(有路由變化時才會傳送)。但為了增強協議的健壯性,每1800秒全部重發一次。 www.2cto.com
2)在廣播網路中,使用組播位址(而非廣播)傳送報文,減少對其它不執行ospf 的網路裝置的干擾。
3)在各類可以多址訪問的網路中(廣播,nbma),通過選舉dr,使同網段的路由器之間的路由交換(同步)次數由 o(n*n)次減少為 o (n)次。
4)提出stub區域的概念,使得stub區域內不再傳播引入的ase路由。
5)在abr(區域邊界路由器)上支援路由聚合,進一步減少區域間的路由資訊傳遞。
6)在點到點介面型別中,通過配置按需播號屬性(ospf over on demand circuits),使得ospf不再定時傳送hello報文及定期更新路由資訊。只在網路拓撲真正變化時才傳送更新資訊。
5、通過嚴格劃分路由的級別(共分四極),提供更可信的路由選擇。
6、良好的安全性,ospf支援基於介面的明文及md5 驗證。
7、ospf適應各種規模的網路,最多可達數千台。
二、eigrp協議
eigrp和早期的igrp協議都是由cisco發明,是基於距離向量演算法的動態路由協議。eigrp(enhanced interior gateway routing protocol)是增強版的igrp協議。它屬於動態內部閘道器路由協議,仍然使用向量-距離演算法。但它的實現比igrp已經有很大改進,其收斂特性和*作效率比igrp有顯著的提高。
eigrp的收斂特性是基於dual ( distributed update algorithm ) 演算法的。dual 演算法使得路徑在路由計算中根本不可能形成環路。它的收斂時間可以與已存在的其他任何路由協議相匹敵。
eigrp協議主要具有如下特點:
1. 精確的路由計算和多路由的支援
eigrp協議繼承了igrp協議的最大的優點:向量路由權。eigrp協議在路由計算中要對網路頻寬,網路時延,通道佔用率,通道可信度等因素作全面的綜合考慮,所以eigrp的路由計算更為準確,更能反映網路的實際情況。同時eigrp協議支援多路由,使路由器可以按照不同的路徑進行負載分擔。 www.2cto.com
2. 較少的頻寬占用
使用eigrp協議的對等路由器之間週期性的傳送很小的hello報文,以此來保證從前傳送報文的有效性。路由的傳送使用增量傳送方法,即每次只傳送發生變化的路由。傳送的路由更新報文採用可靠傳輸,如果沒有收到確認資訊則重新傳送,直至確認。eigrp還可以對傳送的eigrp報文進行控制,減少eigrp報文對介面頻寬的佔用率,從而避免連續大量傳送路由報文而影響正常資料業務的事情發生。
3. 無環路由和較快的收斂速度
路由計算的無環路和路由的收斂速度是路由計算的重要指標。eigrp協議由於使用了dual演算法,使得eigrp協議在路由計算中不可能有環路路由產生,同時路由計算的收斂時間也有很好的保證。因為,dual演算法使得eigrp在路由計算時,只會對發生變化的路由進行重新計算;對一條路由,也只有此路由影響的路由器才會介入路由的重新計算。
4. md5認證
為確保路由獲得的正確性,執行eigrp協議程序的路由器之間可以配置md5認證,對不符合認證的報文丟棄不理,從而確保路由獲得的安全。
5. 任意掩碼長度的路由聚合
eigrp協議可以通過配置,對所有的eigrp路由進行任意掩碼長度的路由聚合,從而減少路由資訊傳輸,節省頻寬。 www.2cto.com
6. 同一目的但優先順序的路由可實現負載分擔
去往同一目的的路由表項,可根據介面的速率、連線質量、可靠性等屬性,自動生成路由優先順序,報文傳送時可根據這些資訊自動匹配介面的流量,達到幾個介面負載分擔的目的。
7. 協議配置簡單
使用eigrp協議組建網路,路由器配置非常簡單,它沒有複雜的區域設定,也無需針對不同網路介面型別實施不同的配置方法。使用eigrp協議只需使用router eigrp命令在路由器上啟動eigrp 路由程序,然後再使用network 命令使能網路範圍內的介面即可。
三、ospf和eigrp的比較
ospf和eigrp都是收斂速度較快並且不會形成環路的演算法,網路頻寬占用較小,使用靈活,安全性較好的路由協議。但是從以上分析可以看出,各自還是有優缺點。
(一)、ospf的缺點
1、配置相對複雜。由於網路區域劃分和網路屬性的複雜性,需要網路分析員有較高的網路知識水平才能配置和管理ospf網路。
2、路由負載均衡能力較弱。ospf雖然能根據介面的速率、連線可靠性等資訊,自動生成介面路由優先順序,但通往同一目的的不同優先順序路由,ospf只選擇優先順序較高的**,不同優先順序的路由,不能實現負載分擔。只有相同優先順序的,才能達到負載均衡的目的,不象eigrp那樣可以根據優先順序不同,自動匹配流量。
(二)、eigrp的缺點
1. eigrp沒有區域(area)的概念,而ospf在大規模網路的情況下,可以通過劃分區域來規劃和限制網路規模。所以eigrp適用於網路規模相對較小的網路,這也是向量-距離路由演算法(rip協議就是使用這種演算法)的侷限所在。 www.2cto.com
2. 執行eigrp的路由器之間必須通過定時傳送hello報文來維持鄰居關係,這種鄰居關係即使在撥號網路上,也需要定時傳送hello報文,這樣在按需撥號的網路上,無法定位這是有用的業務報文還是eigrp傳送的定時探詢報文,從而可能誤觸發按需撥號網路發起連線,尤其在備份網路上,引起不必要的麻煩。所以一般執行eigrp的路由器,在撥號備份埠還需配置dialer list和dialer group,以便過濾不必要的報文,或者執行trip協議,這樣做增加路由器執行的開銷。而ospf可以提供對撥號網路按需撥號的支援,只用一種路由協議就可以滿足各種專線或撥號網路應用的需求。
3. eigrp的無環路計算和收斂速度是基於分布式的dual演算法的,這種演算法實際上是將不確定的路由資訊(active route)散播(向鄰居發query報文),得到所有鄰居的確認後(reply報文)再收斂的過程,鄰居在不確定該路由資訊可靠性的情況下又會重複這種散播,因此某些情況下可能會出現該路由資訊一直處於active狀態(這種路由被稱為stuck in active route),並且,如果在active route的這次dual計算過程中,出現到該路由的後繼(successor)的metric發生變化的情況,就會進入多重計算,這些都會影響dual演算法
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