路由協議是網絡堆棧的一部分，使數據能夠以最有效的方式到達其最終目的地。它們的作用是檢查最佳路由、構建路由表並決定流量的路由。如果沒有路由協議，數據包將無法定向到它們需要去的地方。
路由協議有很多種，它們的工作原理都略有不同，但基本上做的是相同的事情；它們提供尋址信息，以允許數據盡可能無縫地從一個系統或網絡轉發到另一個系統或網絡。
在本文中，我們將研究最著名的路由協議，並解釋為什麼它們可以分為以下幾類：
- 鏈路狀態或者距離向量
- 總督或者環氧乙烷
- 無階級或者優雅的
路由協議的類型
有許多路由協議在網絡期間執行數據包交換功能。我們可以將這些協議中的絕大多數分為兩個主要類別：
- 鏈路狀態協議
- 距離矢量協議
鏈路狀態協議
鏈路狀態協議通過在路由器之間進行通信來發揮作用，以便確定數據包的最佳可能路由。
它是一種快速協議，因為它不依賴路由器來通告路由表。相反，僅當發生更改時，鏈路狀態路由器才會向所有相鄰路由器多播鏈路狀態通告，從而節省帶寬。
鏈路狀態協議利用速度、成本和擁塞等統計信息來確定最佳路由路徑。此外，它們使用可變長度子網掩碼，由於可擴展性，這使得尋址更加高效。
最常見的鏈路狀態協議類型是：
- IS-IS（中間系統-中間系統）
- 開放式SPF協議（首先打開最短路徑）
- NLSP（NetWare 鏈接服務協議）
鏈路狀態協議的一大優點是它不會受到路由環路的影響，路由環路是一種影響某些路由協議並導致數據包不斷地通過同一路由器一次又一次路由的錯誤。
距離矢量協議
距離矢量協議通過在更新期間不斷通告整個路由表來發揮作用。他們通常每 30 到 90 秒發送一次更新。
距離矢量協議相對基礎，主要利用距離或跳數（數據必須經過的中間網絡設備的數量）來確定轉發數據包的最佳路由。
距離矢量協議容易受到路由循環的影響
鏈路狀態協議僅在路由器因變化而被觸發時才發送多播更新，而距離矢量協議則不同，它會定期廣播更新，而不管變化如何，這會不必要地消耗帶寬。
最常見的距離矢量協議類型是：
- 安息吧（路由信息協議）
- IGRP（內部網關路由協議）
- 增強型IGRP（增強型內部網關路由協議）
鏈路狀態協議
以下是最常見的鏈路狀態協議的細分。
中間系統-Intermediate System
IS-IS 是一種內部網關協議 (IGP)，它使用鏈路狀態信息來決定如何路由數據包。它利用最短路徑優先 (SPF) 算法（該算法的修改版本） Dijkstra 算法）使用鏈路狀態數據庫確定最佳路由。
IS-IS 協議最常用作 Internet 上的 IP 路由協議。它使用ISO網絡地址（NSAP和NET），這意味著IPv4和IPv6的配置是相同的。
IS-IS 網絡是一個自治系統 (AS)，由以下部分組成終端系統（發送和接收數據包的用戶設備），以及中間系統（路由器）。在 IS-IS 網絡中，路由器被組織成組，稱為地區，並且多個區域被分組為域。
他們將路由分為兩個層次類別：級別 1 和級別 2。級別 1 路由器共享區域內（區域內）的路由信息，級別 2 路由器共享有關 IP 地址的信息以將這些區域連接在一起（區域間）。
開放最短路徑優先
OSPF 是專為 IP 網絡開發的鏈路狀態 IGP。它使用最短路徑優先（SPF）算法來為數據包選擇最佳路由。
OSPF 路由器都存儲鏈路狀態數據庫的副本（到周圍網絡上其他路由器的距離的網絡拓撲圖）。他們分析該地圖以確定通過網絡的最短路徑。
OSPF 與其之前的路由協議（例如 IS-IS 和路由信息協議）之間的主要區別在於，它計算通過網絡的最短路徑，同時還考慮鏈路成本、帶寬、擁塞和負載。
由於 OSPF 能夠可靠地計算通過大型複雜 LAN 的路由，並且能夠重新計算受損路由，因此 OSPF 已被許多組織廣泛採用。
NetWare 鏈接服務協議
NLSP 是一種用於網絡間分組交換的路由協議。它基於 ISO 開發的 IS-IS 協議。 NLSP 旨在克服它所取代的 RIP 和 SAP 協議的缺點。
它是專為 NetWare 網絡設計的鏈路狀態協議，允許在沒有高廣播開銷的情況下交換路由和服務信息。
NLSP 相對於其前身的主要優點之一是它不會每隔幾分鐘不斷地重新傳輸其信息。相反，它會在路線發生變化時進行傳輸，或者每兩個小時傳輸一次，這使得它更適合在廣域網上使用。
距離矢量協議
以下是您需要了解的有關最常見距離矢量協議的信息。
路由信息協議
RIP、RIPv2 和 RIPng 是距離矢量路由協議，它們使用跳數作為路由度量來確定數據包的最佳網絡路徑。 RIP 使用端口 520，工作在 OSI 模型的應用層。
在 RIP 網絡中，跳數最少的路徑始終被認為是最佳路徑。不考慮其他指標，例如鍊路成本和帶寬。允許的最大跳數為 15，這使得 RIP 無法在廣域網上使用。
RIP 與其兩個前身（RIPv2 和 RIPng）之間的主要區別在於 RIP 向所有連接的主機廣播消息。後兩個版本使用多播將信息僅發送給預期的接收者，這會產生更少的流量並使系統更快。
RIP協議的缺點是它每30秒向所有連接的主機廣播一次路由信息；即使沒有需要報告的變化。這些更新包括完整的路由表。因此，該協議會導致網絡流量增加。
此外，安息吧 無法支持可變長度子網掩碼（將 IP 地址空間劃分為子網層次結構）。
內部網關路由協議
IGRP 是 Cisco 於 1985 年開發的協議。它是在 RIP 協議提供的基礎上開發的距離矢量協議。
它在其前身的基礎上進行了改進，允許超過 15 個躍點，這使其適用於更大的連接網絡。事實上，它將最大跳數增加到 255，這使得它更加通用。
默認情況下，IGRP 使用帶寬和延遲指標來計算數據包的最佳可能路由。但是，它也可以設置為考慮其他指標，例如可靠性和負載。
IGRP 能夠抵抗路由環路，並在網絡內發生任何路由變化時自動更新
最大的缺點是IGRP是Cisco開發的專有協議，僅適用於Cisco路由器。另一個缺點是（與 RIP 一樣）它每 90 秒廣播一次整個路由表，這會消耗大量網絡帶寬。
增強型內部網關路由協議
EIGRP 是一種距離矢量協議，於 1992 年首次推出。它建立在其前身 IGRP 的基礎上，並且與它一樣，它是 Cisco 開發的專有協議。 EIGPR 由 IP 網絡、AppleTalk 和 NetWare 網絡利用。
在 EIGPR 網絡中，路由器從鄰居處獲取信息來訪問、共享和記錄路由表信息。實際上，這會導致每個路由器向相鄰路由器查詢路由信息，如果發生更改，它們會傳遞信息，以便相鄰路由器可以更新其表。
EIGPR 的優點之一是，儘管它是一種距離矢量協議，但它實際上非常高效。結果，導致網絡資源利用率低。這是因為僅廣播路由更改，而不廣播路由表。
這種增強協議的另一個好處是，它使用擴散更新算法 (DUAL) 來計算到目的地的最短路徑，並允許重新計算，從而防止路由循環的可能性並允許快速收斂。
IGP 和 EGP
除了被分類為距離向量或鏈路狀態協議（取決於它們的功能）之外，路由協議還分為另外兩類：
- 全球定位系統（內部網關協議）
- 環氧乙烷（外部網關協議）
這兩種協議之間的重要區別在於 IGP 用於在同一自治系統 (AS) 上存在的路由器之間傳輸數據。 （其中 AS 定義為全部由一個實體、組織或公司控制的網絡或網絡集合。）例如，公司的網絡是 Internet 服務提供商網絡的獨立 AS。
在本指南中介紹的路由協議中，以下是 IGP：
- 開放式SPF協議（首先打開最短路徑）
- 安息吧（路由信息協議）
- IS-IS（中間系統到中間系統）
- 增強型IGRP（增強型內部網關路由協議）
相比之下，EGP 用於在獨立自治系統之間傳輸數據。它們本質上更加複雜，邊界網關協議 (BGP) 是最常用的 EGP。也就是說，網絡管理員可以使用一些 EGP：
- 邊界網關協議（邊界網關協議）
- 環氧乙烷（外部網關協議）
- IDRP（ISO 的域間路由協議）
邊界網關協議
BGP 於 1995 年首次推出，當時它是為了取代 EGP 而發布的。它是一種創新協議，利用去中心化的路由方法。 BGP 利用最佳路徑選擇算法為數據包選擇最佳路由。
BGP 的好處是網絡管理員可以根據自己的特定需求和願望輕鬆選擇繞過該協議做出的自動路由決策。
因此，BGP 是一種高級協議，可以根據其他高級因素（例如權重、本地優先級、本地生成、AS 路徑長度、起源類型、多出口標識符、eBGP over iBGP、IGP 度量、路由器 ID、集群列表和鄰居 IP 地址）來決定路由。因此，EGP 允許基於管理員定義的策略進行全球網絡連接。
BGP 的另一個主要優點是它提供高穩定性，並且可以設置身份驗證以確保只有經過驗證的主機才能與 BGP 路由器通信。
無類協議 VS 有類協議
除了被歸類為電子數據處理或者總督協議和鏈接狀態或者距離向量協議，路由協議也可以定義為無類或有類。這種分類是指路由協議執行路由更新的方法。
無階級
- 路由協議2
- 增強型IGRP
- 開放式SPF協議
- IS-IS
無類協議在路由更新期間發送 IP 子網掩碼信息，並支持可變長度子網掩碼和改進的路由匯總。它還允許有效的地址空間分配並消除類不平衡。
優雅的
- 安息吧
- IGRP
無類協議在路由更新期間不包括子網掩碼信息。有類協議的一個缺點是它們向所有連接的接口廣播定期更新，這會導致擁塞。