一,、OSPF協(xié)議

（一）、OSPF協(xié)議簡介

OSPF是Open Shortest Path First（即“開放最短路由優(yōu)先協(xié)議”）的縮寫,。它是IETF組織開發(fā)的一個基于鏈路狀態(tài)的自治系統(tǒng)內(nèi)部路由協(xié)議,。
在IP網(wǎng)絡(luò)上，它通過收集和傳遞自治系統(tǒng)的鏈路狀態(tài)來動態(tài)地發(fā)現(xiàn)并傳播路由,。

每一臺運(yùn)行OSPF協(xié)議的路由器總是將本地網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài),，（如可用接口信息、可達(dá)鄰居信息等）用LSA（鏈路狀態(tài)廣播）描述,，并廣播到整個自治系統(tǒng)中去,。
這樣，每臺路由器都收到了自治系統(tǒng)中所有路由器生成的LSA，這些LSA的集合組成了LSDB（鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫）,。
由于每一條LSA是對一臺路由器周邊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞拿枋?，則整個LSDB就是對該自治系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼鎸嵎从场?

根據(jù)LSDB，各路由器運(yùn)行SPF(最短路徑優(yōu)先)算法,。構(gòu)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(tǒng)中各節(jié)點的路由。
在圖論中,，“樹”是一種無環(huán)路的連接圖,。所以O(shè)SPF計算出的路由也是一種無環(huán)路的路由。

OSPF協(xié)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(wǎng)絡(luò)中,，如果存在兩臺或兩臺以上的路由器，該網(wǎng)絡(luò)上要選舉出一個“指定路由器”(DR),。
“指定路由器”負(fù)責(zé)與本網(wǎng)段內(nèi)所有路由器進(jìn)行LSDB的同步,。這樣，兩臺非DR路由器之間就不再進(jìn)行LSDB的同步,。大大節(jié)省了同一網(wǎng)段內(nèi)的帶寬開銷。

（2）. AREA：OSPF可以根據(jù)自治系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分成不同的區(qū)域（AREA）,，這樣區(qū)域邊界路由器（ABR）向其它區(qū)域發(fā)送路由信息時,，以網(wǎng)段為單位生成摘要LSA。
這樣可以減少自治系統(tǒng)中的LSA的數(shù)量,，以及路由計算的復(fù)雜度,。

OSPF使用4類不同的路由，按優(yōu)先順序來說分別是：

區(qū)域內(nèi)路由,；

區(qū)域間路由,；

第一類外部路由；

第二類外部路由,。

區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間路由描述的是自治系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，而外部路由則描述了應(yīng)該如何選擇到自治系統(tǒng)以外目的地的路由
。一般來說,，第一類外部路由對應(yīng)于OSPF從其它內(nèi)部路由協(xié)議所引入的信息,，這些路由的花費(fèi)和OSPF自身路由的花費(fèi)具有可比性；第二類外部路由對應(yīng)于OSPF從外部路由協(xié)議所引入的信息,，它們的花費(fèi)遠(yuǎn)大于OSPF自身的路由花費(fèi),，因而在計算時，將只考慮外部的花費(fèi),。

（二）,、OSPF協(xié)議主要優(yōu)點：

1、OSPF是真正的LOOP- FREE（無路由自環(huán)）路由協(xié)議。源自其算法本身的優(yōu)點,。（鏈路狀態(tài)及最短路徑樹算法）

2,、OSPF收斂速度快：能夠在最短的時間內(nèi)將路由變化傳遞到整個自治系統(tǒng)。

3,、提出區(qū)域（area）劃分的概念,，將自治系統(tǒng)劃分為不同區(qū)域后，通過區(qū)域之間的對路由信息的摘要,，大大減少了需傳遞的路由信息數(shù)量,。
也使得路由信息不會隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大而急劇膨脹。

4,、將協(xié)議自身的開銷控制到最小,。見下：

1）用于發(fā)現(xiàn)和維護(hù)鄰居關(guān)系的是定期發(fā)送的是不含路由信息的hello報文，非常短小,。包含路由信息的報文時是觸發(fā)更新的機(jī)制,。
（有路由變化時才會發(fā)送）。但為了增強(qiáng)協(xié)議的健壯性,，每1800秒全部重發(fā)一次,。

2）在廣播網(wǎng)絡(luò)中，使用組播地址（而非廣播）發(fā)送報文,，減少對其它不運(yùn)行ospf 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的干擾,。

3）在各類可以多址訪問的網(wǎng)絡(luò)中（廣播，NBMA）,，通過選舉DR,，使同網(wǎng)段的路由器之間的路由交換（同步）次數(shù)由 O（N*N）次減少為 O （N）次。

4）提出STUB區(qū)域的概念,，使得STUB區(qū)域內(nèi)不再傳播引入的ASE路由,。

5）在ABR（區(qū)域邊界路由器）上支持路由聚合，進(jìn)一步減少區(qū)域間的路由信息傳遞,。

6）在點到點接口類型中,，通過配置按需播號屬性（OSPF over On Demand Circuits），使得ospf不再定時發(fā)送hello報文及定期更新路由信息,。
只在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔嬲兓瘯r才發(fā)送更新信息,。

5、通過嚴(yán)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支持基于接口的明文及md5 驗證,。

7,、OSPF適應(yīng)各種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，最多可達(dá)數(shù)千臺,。

二,、EIGRP協(xié)議

EIGRP和早期的IGRP協(xié)議都是由Cisco發(fā)明，是基于距離向量算法的動態(tài)路由協(xié)議,。EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)是增強(qiáng)版的IGRP協(xié)議,。
它屬于動態(tài)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，仍然使用矢量－距離算法,。但它的實現(xiàn)比IGRP已經(jīng)有很大改進(jìn),，其收斂特性和操作效率比IGRP有顯著的提高。

EIGRP的收斂特性是基于DUAL ( Distributed Update Algorithm ) 算法的,。DUAL 算法使得路徑在路由計算中根本不可能形成環(huán)路,。
它的收斂時間可以與已存在的其他任何路由協(xié)議相匹敵。

EIGRP協(xié)議主要具有如下特點：

1. 精確的路由計算和多路由的支持

EIGRP協(xié)議繼承了IGRP協(xié)議的最大的優(yōu)點：矢量路由權(quán),。EIGRP協(xié)議在路由計算中要對網(wǎng)絡(luò)帶寬,，網(wǎng)絡(luò)時延，信道占用率,，信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(zhǔn)確，更能反映網(wǎng)絡(luò)的實際情況,。同時EIGRP協(xié)議支持多路由,，使路由器可以按照不同的路徑進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)。

2. 較少的帶寬占用

使用EIGRP協(xié)議的對等路由器之間周期性的發(fā)送很小的hello報文,，以此來保證從前發(fā)送報文的有效性,。路由的發(fā)送使用增量發(fā)送方法,，即每次只發(fā)送發(fā)生變化的路由,。
發(fā)送的路由更新報文采用可靠傳輸，如果沒有收到確認(rèn)信息則重新發(fā)送,，直至確認(rèn),。
EIGRP還可以對發(fā)送的EIGRP報文進(jìn)行控制，減少EIGRP報文對接口帶寬的占用率,，從而避免連續(xù)大量發(fā)送

路由報文而影響正常數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的事情發(fā)生,。

3. 無環(huán)路由和較快的收斂速度

路由計算的無環(huán)路和路由的收斂速度是路由計算的重要指標(biāo)。EIGRP協(xié)議由于使用了DUAL算法,，使得EIGRP協(xié)議在路由計算中不可能有環(huán)路路由產(chǎn)生,，
同時路由計算的收斂時間也有很好的保證。因為,，DUAL算法使得EIGRP在路由計算時,，只會對發(fā)生變化的路由進(jìn)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(rèn)證

為確保路由獲得的正確性,，運(yùn)行EIGRP協(xié)議進(jìn)程的路由器之間可以配置MD5認(rèn)證，對不符合認(rèn)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(xié)議可以通過配置，對所有的EIGRP路由進(jìn)行任意掩碼長度的路由聚合,，從而減少路由信息傳輸,，節(jié)省帶寬。

6. 同一目的但優(yōu)先級的路由可實現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)

去往同一目的的路由表項,，可根據(jù)接口的速率,、連接質(zhì)量、可靠性等屬性,，自動生成路由優(yōu)先級,，報文發(fā)送時可根據(jù)這些信息自動匹配接口的流量，
達(dá)到幾個接口負(fù)載分擔(dān)的目的,。

7. 協(xié)議配置簡單

使用EIGRP協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò),，路由器配置非常簡單，它沒有復(fù)雜的區(qū)域設(shè)置,，也無需針對不同網(wǎng)絡(luò)接口類型實施不同的配置方法,。
使用EIGRP協(xié)議只需使用router eigrp命令在路由器上啟動EIGRP 路由進(jìn)程，然后再使用network 命令使能網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的接口即可,。

三,、OSPF和EIGRP的比較

OSPF和EIGRP都是收斂速度較快并且不會形成環(huán)路的算法，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用較小,，使用靈活,，安全性較好的路由協(xié)議。
但是從以上分析可以看出,，各自還是有優(yōu)缺點,。

（一）、OSPF的缺點

1,、配置相對復(fù)雜,。由于網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分和網(wǎng)絡(luò)屬性的復(fù)雜性，需要網(wǎng)絡(luò)分析員有較高的網(wǎng)絡(luò)知識水平才能配置和管理OSPF網(wǎng)絡(luò),。

2,、路由負(fù)載均衡能力較弱。OSPF雖然能根據(jù)接口的速率,、連接可靠性等信息,，自動生成接口路由優(yōu)先級,，但通往同一目的的不同優(yōu)先級路由，
OSPF只選擇優(yōu)先級較高的轉(zhuǎn)發(fā),，不同優(yōu)先級的路由,，不能實現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。只有相同優(yōu)先級的,，才能達(dá)到負(fù)載均衡的目的,，不象EIGRP那樣可以根據(jù)優(yōu)先級不同，自動匹配流量,。

（二）,、EIGRP的缺點

1. EIGRP沒有區(qū)域（AREA）的概念，而OSPF在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的情況下,，可以通過劃分區(qū)域來規(guī)劃和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,。所以EIGRP適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對較小的網(wǎng)絡(luò)，
這也是矢量-距離路由算法（RIP協(xié)議就是使用這種算法）的局限所在,。

2. 運(yùn)行EIGRP的路由器之間必須通過定時發(fā)送HELLO報文來維持鄰居關(guān)系,，這種鄰居關(guān)系即使在撥號網(wǎng)絡(luò)上，也需要定時發(fā)送HELLO報文,，
這樣在按需撥號的網(wǎng)絡(luò)上,，無法定位這是有用的業(yè)務(wù)報文還是EIGRP發(fā)送的定時探詢報文，從而可能誤觸發(fā)按需撥號網(wǎng)絡(luò)發(fā)起連接,，尤其在備份網(wǎng)絡(luò)上,，
引起不必要的麻煩。所以一般運(yùn)行EIGRP的路由器,，在撥號備份端口還需配置Dialer list和Dialer group,，以便過濾不必要的報文，或者運(yùn)行TRIP協(xié)議,，
這樣做增加路由器運(yùn)行的開銷,。而OSPF可以提供對撥號網(wǎng)絡(luò)按需撥號的支持，只用一種路由協(xié)議就可以滿足各種專線或撥號網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求,。

3. EIGRP的無環(huán)路計算和收斂速度是基于分布式的DUAL算法的,，這種算法實際上是將不確定的路由信息（active route）散播（向鄰居發(fā)query報文）,，
得到所有鄰居的確認(rèn)后（reply報文）再收斂的過程,，鄰居在不確定該路由信息可靠性的情況下又會重復(fù)這種散播，
因此某些情況下可能會出現(xiàn)該路由信息一直處于active狀態(tài)（這種路由被稱為stuck in active route）,，并且,，如果在active route的這次DUAL計算過程中，
出現(xiàn)到該路由的后繼（successor）的metric發(fā)生變化的情況,，就會進(jìn)入多重計算,，這些都會影響DUAL算法的收斂速度,。而OSPF算法則沒有這種問題，
所以從收斂速度上看,，雖然整體相近,，但在某種特殊情況下，EIGRP還有不理想的情況,。

4,、EIGRP是Cisco公司的私有協(xié)議。Cisco公司是該協(xié)議的發(fā)明者和唯一具備該協(xié)議解釋和修改權(quán)的廠商,。如果要支持EIGRP協(xié)議需向Cisco公司購買相應(yīng)版權(quán),，
并且Cisco公司修改該協(xié)議沒有義務(wù)通知任何其他廠家和使用該協(xié)議的用戶。而OSPF是開放的協(xié)議,，是IETF組織公布的標(biāo)準(zhǔn),。世界上主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都支持該協(xié)議，
所以它的互操作性和可靠性由于公開而得到保障,，并且在眾多的廠商支持下,，該協(xié)議也會不斷走向更加完善。

RIP的局限性在大型網(wǎng)絡(luò)中使用所產(chǎn)生的問題:

   RIP的15跳限制,，超過15跳的路由被認(rèn)為不可達(dá)
   RIP不能支持可變長子網(wǎng)掩碼(VLSM),，導(dǎo)致IP地址分配的低效率
   周期性廣播整個路由表，在低速鏈路及廣域網(wǎng)云中應(yīng)用將產(chǎn)生很大問題
   收斂速度慢于OSPF,，在大型網(wǎng)絡(luò)中收斂時間需要幾分鐘
   RIP沒有網(wǎng)絡(luò)延遲和鏈路開銷的概念,，路由選路基于跳數(shù)。擁有較少跳數(shù)的路由總是被選為最佳路由即使較長的路徑有低的延遲和開銷
   RIP沒有區(qū)域的概念,，不能在任意比特位進(jìn)行路由匯總

   一些增強(qiáng)的功能被引入RIP的新版本RIPv2中,，RIPv2支持VLSM，認(rèn)證以及組播更新,。但RIPv2的跳數(shù)限制以及慢收斂使它仍然不適用于大型網(wǎng)絡(luò)

相比RIP而言,，OSPF更適合用于大型網(wǎng)絡(luò):
    沒有跳數(shù)的限制
    支持可變長子網(wǎng)掩碼(VLSM)
    使用組播發(fā)送鏈路狀態(tài)更新，在鏈路狀態(tài)變化時使用觸發(fā)更新,，提高了帶寬的利用率
    收斂速度快
   具有認(rèn)證功能