Warum brauchen wir das Routing-Protokoll?
Wie kommen die IP-Pakete, die wie Autos auf der Autobahn durch das Internet fahren, an ihr Ziel? Jeder ist mit Autos vertraut. Selbst wenn wir das Ziel nicht kennen, gibt es ein elektronisches Navigationsgerät, das uns zum Ziel führen kann. Braucht das IP-Paket ähnliche Navigationsinformationen? Ja, in dem Moment, in dem IP-Pakete ins Internet gelangen, sind die Navigationsinformationen bereits unterwegs und warten in aller Ruhe auf die Ankunft der IP-Pakete. Auf jedem Router, der zum Ziel führt, können die Navigationsinformationen (Routing-Tabelle) nachgeschlagen werden, um den kürzesten Weg zum Ziel zu ermitteln und Hop für Hop zu erreichen.
Was ist die Routing-Tabelle?
Jetzt, wo Sie so weit gelesen haben, haben Sie sicher eine Frage: Wie wird die Routing-Tabelle eines jeden Routers erstellt? Ich werde diese Frage nicht zuerst beantworten, sondern sie anhand des elektronischen Navigators analysieren. Wenn Sie Zielinformationen eingeben, stützt sich das elektronische Navigationssystem auf seine eigene Kartendatenbank, um die kürzeste Route zu berechnen. Diese Kartendatenbank ist im Navigationssystem vorinstalliert, und Sie müssen diese Kartendatenbank von Zeit zu Zeit aktualisieren, weil sich die Straßen weltweit sehr schnell entwickeln, und wenn Sie sie nicht aktualisieren, kann sie Sie in Flüsse oder ins Meer führen ...
Wenn jeder Router über Verbindungsinformationen ähnlich der Kartendatenbank verfügt, kann er auch den kürzesten Algorithmus für die Navigation verwenden. Ein Protokoll zum Austausch von Verbindungsinformationen zwischen den einzelnen Routern wird als Routing-Protokoll bezeichnet. Dieser Artikel soll Ihnen das sogenannte Routing-Protokoll näher bringen. Bis jetzt sollten Sie verstehen, was Routing ist, aber was ist mit dem Protokoll? Das Protokoll legt fest, wie diese Verbindungsinformationen auszudrücken sind, wie viel es kostet, diese Verbindung zu passieren, und welche Knotenrouter sich an beiden Enden dieser Verbindung befinden. Mit diesen Informationen können die Router dynamisch eine Karte (topologisches Diagramm) des gesamten Netzes erstellen. Für jedes Ziel wird dynamisch ein Routing-Eintrag nach dem Algorithmus des kürzesten Weges erstellt und in eine Tabelle eingetragen, die wir Routing-Tabelle nennen.
Diejenigen, die mit Routing-Protokollen vertraut sind, können leicht vermuten, dass die Routing-Protokolle, über die ich gesprochen habe, OSPF und IS-IS sind. Sie sind sich sehr ähnlich. Sie sind alle Link-State-Protokolle. Sie sammeln zunächst Informationen über die Verbindungen zwischen den Routern, z. B. die Kosten, die an beiden Enden angeschlossenen Knoten und die Art der Verbindungen, und führen dann einen Algorithmus aus, der dem kürzesten Weg ähnelt, um Routing-Tabelleninformationen zu erzeugen.
Welches Routing-Protokoll ist zu wählen?
So ähnlich, warum? ! Es handelt sich um zwei Vereinbarungen, die parallel von zwei verschiedenen Organisationen entwickelt wurden. Keiner hat einen absoluten Vorteil, um zu gewinnen, also soll der Markt sie testen! IS-IS hat mehr Vorteile in Bezug auf die Protokollentwicklung und Skalierbarkeit, und OSPF könnte an den Rand gedrängt werden.
Anstatt darüber zu diskutieren, wer gewinnen wird, sollten wir uns heute die erste Frage stellen. Wenn OSPF und IS-IS auf demselben Router laufen und beide Routing-Tabellen für dasselbe Ziel erstellen (dieselbe Netzwerkadresse und dieselbe Netzwerkmaske), welche wird dann verwendet? Dies ist eine schwierige Prioritätsentscheidung. Jeder Hersteller hat seine eigene Wahl. cisco verwendet einen Namen, der seltsam klingt: Administration Distance AD(Administration Distance), um die Prioritäten der einzelnen Hersteller zu unterscheiden. Priorität 0 ist die höchste Priorität, während Priorität 255 die niedrigste ist. OSPF hat standardmäßig das Prioritätsbit 110, während IS-IS standardmäßig die Priorität 115 hat. Es liegt auf der Hand, dass die OSPF-Routing-Informationen den Vorzug erhalten. Ein Beispiel soll dies verdeutlichen:
OSPF route: 10.1.1.0/24 next-hop a.a.a.a AD 110
IS-IS route: 10.1.1.0/24 next-hop b.b.b.b AD 115
In der Routing-Tabelle wird dann Folgendes eingetragen:
OSPF route: 10.1.1.0/24 next-hop a.a.a.a AD 110
Machen Sie sich keine Illusionen, dass OSPF eine hohe AD-Priorität und IS-IS eine niedrige AD-Priorität hat. Wenn OSPF und IS-IS gleichzeitig ausgeführt werden, werden alle Routing-Einträge von IS-IS nicht in die Routing-Tabelle aufgenommen. Dies ist falsch! Es ist zu beachten, dass nur äquivalente Routing-Einträge die Priorität des AD-Wertes nutzen können, um zu entscheiden, ob sie bleiben oder nicht. Wenn es sich nicht um äquivalente Routing-Einträge handelt, wird die Priorität von AD überhaupt nicht verglichen.
Natürlich gibt es noch andere Protokolle, die um die Aufnahme in die Routing-Tabelle konkurrieren können: RIP(120), EIGRP(90), BGP (20,200), sowie die direkt verbundene Route (0) und die statische Route (1), mit ihrer AD-Priorität und externem BGP in Klammern.
20, und internes BGP ist 200. Die AD-Priorität der gängigen Routing-Protokolle ist derzeit wie folgt:
Direkte Route > statische Route > EBGP > EIGRP > OSPF > ISIS > RIP > IBGP
Welches ist der beste Next-Hop?
Nachdem wir über die Routing-Tabelle gesprochen haben, wollen wir uns nun damit befassen, wie IP-Pakete beim Router ankommen und wie man die Routing-Tabelle findet und die Navigationsaufgabe der IP-Pakete erledigt. Wie findet man den Next-Hop mit der höchsten Effizienz und Genauigkeit?
Wenn die Routing-Tabelle die folgenden fünf Einträge hat und die Zieladresse des IP-Pakets 10.1.1.1 lautet, welchen Eintrag wird die Routing-Tabelle wählen? Nach der Longest-Prefix-Matching-Regel wird 10.1.1.1/32 ausgewählt, da es sich um eine exakte Übereinstimmung handelt, d. h. um eine 32-Bit-Übereinstimmung.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets lautet: 10.1.1.100, wird 10.1.1.0/24 ausgewählt, was die längste Übereinstimmung ist und 24 Bits entspricht.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets lautet: 10.1.2.100, wird 10.1.0.0/16 ausgewählt, was die längste Übereinstimmung ist und 16 Bits entspricht.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets lautet: 10.2.1.100, wird 10.0.0/8 ausgewählt, was die längste Übereinstimmung mit 8 Bits darstellt.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets lautet: 192.168.1.1, wird 0.0.0/0 ausgewählt, die Standardroute, die mit jeder IP-Zieladresse übereinstimmen kann.
10.1.1.1/32
10.1.1.0/24
10.1.0.0/16
10.0.0.0/8
0.0.0.0/0
We have a brief understanding of what routing protocol, routing protocol AD, and the longest Prefix Matching rule of routing lookup are, and the next article will introduce the link-state protocol OSPF.