ospf和rip和静态路由三者的区别？各能实现啥功能？

Posted 2023-05-11

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了ospf和rip和静态路由三者的区别？各能实现啥功能？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

静态路由就是必须您手工配置，ip route .... ，无法适应网络拓扑变化，变化一次您就得去改一次，AD=1。

ripv1/2 都是小型网络下适用的动态路由，路由器之间开启rip进程，周期得通告邻居的路由，保证实时更新拓扑变化。是一种基于传闻的路由机制，也就是距离矢量协议，按条数的大小来选择路径。
但是由于rip的TTL只有15跳，16跳就不可达，所以就限制了网络的规模大不到哪里去了。AD=120

OSPF就可以适应中大型的网络了，也是动态路由，是链路状态协议，对于同一个区域每个邻居的链路状态数据库都一样。分为多个区域，结构也是骨干-分支结构，非骨干通过骨干区域通信。AD=110 参考技术A

OSPF和RIP感觉没啥可比较的，都是同一类东西（动态路由协议），只是适用的网络规模不同；

动态路由和静态路由的区别：

动态路由：网络拓扑发生变化时，最优路径会改变；

静态路由：网络拓扑发生变化时，最优路径不会改变；

参考技术B 静态是手工指定， OSPF　与RIP是动态协议，能够自动学习

HCIA笔记-----第五天(动态路由RIP和OSPF)

静态路由和动态路由的区别

静态路由：由网络管理员手工添加的路由

动态路由：所有路由器上运行相同的路由协议，之后，通过路由器之间的沟通交流，最终计算生成的路由条目。

静态路由的优缺点：

优点：

1.选路是由管理员选择，相对更好掌控

2.不会占用额外资源

3.相对安全性更高

缺点：

1.在复杂的网络环境中，配置量较大。

2.无法根据网络拓扑的变化而自动收敛

动态路由的优缺点：

优点：

1.可以基于网络拓扑变化而自动收敛

2.部署简单

缺点：

1.路由器依据某种单一算法计算的路径不一定是最佳路径，甚至可能出现环路。

2.需要额外占用路由器硬件资源及链路带宽资源

3.容易产生安全问题

总结：

1.静态路由只能适用于简单的小型网络环境

2.动态路由可以适用于复杂的大型网络环境

AS-----自治系统------由单一的机构或组成所管理的一系列的IP网络及设备所构成的集合

自治系统(AS)

自治系统(AS):由单一的机构或组成所管理的一系列的IP网络及设备所构成的集合

为了方便AS管理会给它设立编号,AS的编号16位二进制构成,取值范围0-65535。拓展版------由32位二进制构成

根据AS的范围，我们将路由协议分为2大类：

应用在AS内部----IGP（内部网关协议）------------RIP协议，OSPF协议，IS-IS，EIGRP（思科的私有协议）等

应用在AS之间-----EGP（边界网关协议）----------BGP

IGP根据算法分

距离矢量型协议（DV）-----使用贝文曼–福特算法（Bellman - Ford）-----通过直接传递路由条目信息获取未知网段的路由信息。-----也称为“依据传闻的路由协议”-----RIP协议用的就是这种算法。

链路状态型协议（LS）----传递的链路状态信息（LSA-----链路状态通告）。------使用SPF算法（最短路径优先算法）----这个算法会把图形结构转换成最短路径树把周围的连接情况记录下来------OSPF协议用的就是这种算法、IS-IS也是

路由信息协议(RIP)

RIP的邻居：相邻的两个路由器且他们之间具备通讯条件

发送包是会携带两个信息：一个是目标网段，一个叫开销值（COST)-------动态路由的选路依据

思科的设备叫做：度量值（Metric），华为的设备叫做：开销值（COST）

开销值：当动态路由计算出到达同一个目标网段存在多条路径时，将选择开销值最小的路径加入到路由表中.

因为同一个协议优先级都是一样的，所以需要开销值。不同动态路由协议的开销值的度量标准不同，所以，不同动态路由协议之间的开销值没有可比性，不同协议，比较优先级。

RIP以跳数作为开销值的度量标准。（RIP默认的优先级是100）。只适用于在中小型网路中的动态路由协议

IP存在一个工作半径-------15跳。当一条路由的开销值到达16跳时，则认为目标网段不可达。

RIP支持等开销负载均衡，比如开销值一样

RIP开销值的算法：
RIP发送携带的开销值COST=本地该网段的开销值+1

静态路由的开销值为什么0：所有的开销是由人来决定的

动态路由的开销值就很重要，因为有可能会很长，所以你需要选择开销最小的，所以动态路由需要开销值选路

Bellman—Ford(贝文曼–福特算法)

将收到的信息分为四种情况：

1.AR1收到AR2发送的2.2.2.0/24网段的信息，AR1本地路由表中没有到达2.2.2.0/24网段的路由信息，直接将AR2发送的信息刷新到本地路由表中。

例：AR1的路由表

NextHop填谁给你发的信息 Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 2.2.2.0/24 RIP 100 1 D AR20/0/0 AR10/0/0(从哪个接口收到的信息)

2.AR1收到AR2发送的2.2.2.0/24网段的信息，AR1本地路由表中有到达2.2.2.0/24网段的路由信息，且下一跳是AR2。AR1将AR2发送的这条路由信息刷新到路由表中。

3.AR1收到AR2发送的2.2.2.0/24网段的信息，AR1本地路由表中有到达2.2.2.0/24网段的路由信息，且下一跳不是AR2，则比较开销值，如果，本地存在的路由的开销值大于AR2发送的路由的开销值。则AR1将AR2发送的这条路由信息刷新到路由表中。

4.AR1收到AR2发送的2.2.2.0/24网段的信息，AR1本地路由表中有到达2.2.2.0/24网段的路由信息，且下一跳不是AR2，则比较开销值，如果，本地存在的路由的开销值小于AR2发送的路由的开销值，则AR1不刷新AR2发送的路由

RIP的版本

RIPV1和RIPV2：主要针对iPv4

RIPNG：主要针对ipv6

RIPV1,RIPV2的区别

1.RIPV1是有类别的路由协议，RIPV2是无类别的路由协议

无类别是指：使用的ip地址没有根据ABC类划分

RIPV1在发送路由目标网段不携带子网掩码（会根据默认的划分规则，会产生大量的路由黑洞）

RIPV2在发送路由目标网段携带子网掩码

2.RIPV1不支持手工认证，RIPV2支持手工认证

手工认证：设置一个口令，发送时携带口令才通过认证，确保安全

3.RIPV1使用广播发送信息，RIPV2使用组播发送信息

RIPV2使用的组播地址—224.0.0.9，组播地址交换机也会泛洪，运行了PIPV2协议的路由器放进组播里面

RIP所使用的通讯端口是UDP的520端口。源ip和目标ip使用的端口都是520端口

RIP数据包
request----------请求包只有在刚运行才会使用，问邻居要路由信息

response--------响应包（更新包）邻居回你response包含路由信息的包

RIP在收敛完成后，依然会每隔30s发送一个response包，这种行为叫做RIP的周期更新。

二层是不可靠性的，三层是不可靠性的，四层选的udp也是不可靠的，所以需要RIP来弥补，通过周期更新来弥补自身没有确认机制，来确保自己的可靠性

RIP周期更新的原因：

1.自身没有确认机制

2.需要靠周期更新实现保活（保活机制：每隔一段时间发送包，确保自己还活着）

RIP的周期更新-----------异步周期更新

RIP的计时器

周期更新计时器--------30S

无效计时器-------180S（路由表中完成一次刷新就会倒计时）。路由条目刷新后启动一个180s的失效计时器。若计时器时间结束，路由未刷新，则认为该路由失效。则将该路由从本地全局路由表中删除，并将该路由的开销值改为16.保存在缓存中，之后周期更新时依然携带该路由

将该路由的开销值改为16.保存在缓存中，之后周期更新时依然携带该路由。--------称为带毒传输（为了传达这个地方去不了了）

垃圾回收计时器-----120S 无效计时器归0后开始计时，120s，时间到则将彻底删除不可达路由，之后周期更新也将不会携带。

因为异步周期更新的原因会导致出环的现象，说以RIP针对出环的问题做了RIP的破环机制。

RIP的破环机制

1.触发跟新：一旦拓扑结构发生变化，立即将变化信息发送出去

2.水平分割：从哪个口学来的路由就不再从哪个口发出去。

3.毒性逆转：从哪个口学来的路由还从哪个口发，但是，必须带毒。

水平分割和毒性逆转只能二选其一，华为设备默认开启的是水平分割。华为设备如果毒性逆转和水平分割同时开启，则将按照毒性逆转的规则执行。

RIP的配置

1.启动RIP进程
[r1]rip 1 -----------数字代表进程号，仅具有本地意义，用来区分同一个路由器上运行不同的rip进程，如果不设定进程号，默认进程1

2.选择rip版本
[r1-rip-1]version 2

3.宣告

宣告的要求：

1.必须宣告所有直连网段

2.只能按照主类宣告

[r1-rip-1]network 1.0.0.0
[r1-rip-1]network 12.0.0.0

宣告的目的：

1.激活接口，只有激活的接口才能收发RIP的数据。
2.发布路由，只有激活的接口对应的路由信息才能通过RIP发送。

查看RIP的路由表display rip 1 route,这里Sec指的是失效计时器

当我们删除了一个网段时，这里的Sec变成了垃圾计时器，可以看到Cost也已经变成16了

RIP的拓展配置

1.RIPV2手工认证

[r1-GigabitEthernet0/0/0]rip authentication-mode md5 usual plain 123456 md5指的是加密格式 usual是标准，配置手工认证时需要确保双方使用的标准是一样的 plain指的是本地存储是以密文还是明文存储

可看看到本地缓存是以明文方式存储的，因为我使用的是plain

可看看到本地缓存是以密文方式存储的，因为我使用的是cipher

2.RIPV2手工汇总

把下面两个网段汇总成一个

[r1-GigabitEthernet0/0/0]rip summary-address 192.168.0.0 255.255.254.0

3.沉默接口

作用：只能接受RIP的数据，不能发送RIP数据

[r1-rip-1]silent-interface ? Cellular Cellular interface GigabitEthernet GigabitEthernet interface all All the interfaces disable Override silent-interface configuration and make the interface active [r1-rip-1]silent-interface g [r1-rip-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1

4.加快收敛----减少计时器

注意：修改计时器时不能不能破坏计时器之间的倍数关系=

[r1-rip-1]timers rip ? INTEGER<1-86400> Periodic update time (seconds) [r1-rip-1]timers rip 30 ? INTEGER<1-86400> Age time (seconds) [r1-rip-1]timers rip 30 180 ? INTEGER<1-86400> Garbage collection time (seconds) [r1-rip-1]timers rip 30 180 120

5.缺省路由

在边界路由器上配置，使边界路由器作为缺省源，内网其他路由器将自动下发一条指向缺省源方向的缺省路由，边界路由器本省的缺省路由必须手工配置。

[r3-rip-1]default-route originate

OSPF（动态路由协议）

评判路由协议好坏主要有哪些方面？

1.占用资源少

2.收敛速度快

3.选路是否合理

总结：选路佳，收敛块，占用资源少

RIP--------使用距离矢量型协议

1.以跳数作为开销值进行选路，本身存在不合理性

2.由于RIP本身计时器时间较长，收敛速度较慢

3.RIP单个数据包占用资源并不算大，但是因为RIP存在30s一次的周期更新，所以，整体看来，RIP的资源占用很大。

由于RIP三个维度的表现都不算太好，所以，只能适用于中小型网络环境中。

OSPF(开放式最短路径优先算法)-----使用链路状态型协议

OSPF传递的是LSA信息------------链路状态信息

OSPF使用带宽作为开销值的

1.OSPF因为是链路状态性协议，所以，计算出的路径不会出现环路，并且，OSPF以带宽作为开销值进行选路，相较于跳数更加合理。所以，从选路的角度看，OSPF优于RIP。

2.由于OSPF的计时器时间短语RIP的计时器，所以，从收敛速度角度比较，OSPF由于RIP。

3.从单个数据包携带的数据量来看，因为OSPF携带的是拓扑信息（LSA），所以，数据量较RIP大很多。但是，由于RIP存在30S一次的周期更新，并且OSPF本身存在很多减少更新量的措施，所以，从整体的角度看，OSPF小优于RIP。

OSPF版本

OSPFV1(在实验室阶段夭折了)
OSPFV2:在IPV4上使用
OSPFV3在IPV6上使用

RIPV2和OSPFV2对比
相同点：

1.OSPFV2和RIPV2都是无类别的路由协议，都支持VLSM，CIDR

(为什么OSPFV2也能叫无类别的路由协议：区域之间传递的是路由信息)

2.OSPFV2和RIPV2（224.0.0.9）都已组播的形式发送信息.

(OSPFV2的组播地址224.0.0.5、224.0.0.6)

3.OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡

不同点：

RIP只能使用于中小型网络，OSPF可以应用在大型网络当中

OSPF为了适应中大型网络环境，需要进行结构化部署----就是区域划分

如果只有一个区域的OSPF网络，我们将这样的网络称为单区域OSPF网络,如果存在多个区域的OSPF网络，我们将这样的网络称为多区域OSPF网络

区域划分的主要目的：

区域内部传递拓扑信息，区域之间传递路由信息。

区域边界路由器:充当连接两个区域的中间设备传递路由信息。

区域边界路由器（ABR）：同时属于多个区域，并且一个接口对应一个区域。至少有一个接口属于骨干区域。区域之间可以存在多个ABR。一个ABR可以属于多个区域。

区域划分的要求：

1.区域之间必须存在ABR

2.区域划分必须按照星型拓扑结构划分----星型拓扑中间的区域称为骨干区域

3.OSPF存在区域编号—区域ID（area ID）由32位二进制构成。用点分十进制进行表达。骨干区域的area ID为0。

OSPF的数据包

hello包

作用：可以用来周期发现、建立和保活邻居关系。

周期：OSPF的hello包默认10S为周期进行周期发送（特殊的网络环境是30S）

死亡时间（dead time）：4倍的hello时间

RID------用来标定和区分OSPF网络中不同的路由器。

RID的要求：
1.全网（OSPF网络）唯一
2.格式统一 --------RID要求必须符合IP地址格式（由32位二进制构成，并且使用点分十进制表达）

RID的获取方式：
1.手工配置 -------仅需要满足以上两点要求即可
2.自动获取 ------路由器先从环回地址中选取数值最大的IP地址作为RID。若不存在环回地址，则将从本地的物理接口对应的IP地址中选取数值最大的IP地址作为RID。(hello包会携带RID)

DBD包

作用：是一个数据库描述报文，描述LSDB（数据链路状态数据库-----存储LSA信息），LSDB相当于携带的是一个“数据库的目录”，避免重复浪费

LSR包----链路状态请求报文----作用：基于DBD包请求未知的LSA信息

LSU包-------链路状态更新报文—作用：真正携带LSA信息的数据包

LSAck包--------链路状态确认报文-----确认包

OSPF的状态机

Init 初始状态

Two-Way 双向通信------标记着邻居关系的建立

通过条件匹配才能进入下一个状态

主从关系选举：使用未携带数据的DBD包（主要目的是为了和之前的邻居关系进行区分,这里未携带数据指的是未携带它本职工作的数据，其实它是携带了RID的）进行主从关系选举，通过对比RID，RID大的为主，主可以优先进入下一个状态。

Full Stale：标志着邻接关系的建立

Down状态-------- 一旦启动OSPF，发送hello包进入下一个状态

Init状态（初始化转态）-----当你收到一个hello包中包含本地的RID信息时，进入下一个状态。

Two-way（双向通讯）状态：----标志着邻居关系的建立

Exstart（预启动）状态：使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，RID大的为主，主可以优先进入下一个状态（还有一个作用，为主的发DBD包是会有一个序列号，为从的路由器发过去时也会携带序列号，这种行为成为隐形确定）

Exchange(准交换）状态：使用携带目录信息的DBD包进行目录信息的共享，需要ACK确认。

Loading（加载）状态：查看对端的DBD包与本端LSA信息进行对比，基于未知的LSA信息发送LSR包进行请求。对端使用LSU进行回复，需要ACK确认。

FULL（转发）状态：标志着邻接关系的建立。

OSPF的工作过程

启动配置完成后，OSPF向本地所有运行OSPF协议的接口以组播（224.0.0.5）的形式发hello包。hello包中需要携带自身本地的RID及自身已知邻居的RID。之后，将收集到的邻居关系记录在一张表中-------（这张表叫做邻居表）。

邻居表建立完成后需要进行条件匹配，失败则停留在邻居关系，仅使用hello包进行周期保活。

匹配成功，则开始建立邻接关系。首先需要使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举。之后使用携带数据DBD包共享数据库目录。之后使用LSR/LSU/LSACK数据包来获取未知网段的LSA信息；完成本地数据库表的建立。-----LSDB(链路状态数据库表)。

最后，基于本地的链路状态数据库，生成有向图及最短路径树，之后，计算本地到达未知网段的路由信息。生成的路由信息加载到路由表中。

收敛完成后，OSPF需要10S一次使用hello包进行周期保活。每30分钟进行一次周期更新。

OSPF有周期更新30分钟一次，第一个原因，OSPF协议有一点不自信，第二个原因：同一个网段可能发送多个LSA信息，数据库表会记录最新的一条，会给LSA添加一个序列号来判断新旧。序列号有上限，周期更新会刷新序列号。

结构突变

1.突然增加一个网段：触发更新，立即发送携带LSA信息的LSU包，需要ACK确认。

2.突然断开一个网段：触发更新，立即发送携带LSA信息的LSU包，需要ACK确认。

3.无法联系（比如路由器断电了）------40的死亡时间

OSPF的基本配置

1.启动OSPF进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动OSPF进程并设置RID

2.创建区域

[r1-ospf-1]area 0

3.宣告------宣告所有直连网段

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 这里的0.0.0.0 -----反掩码反掩码由连续的1和连续的0构成的，其中0代表不可变位，1代表可变位所以激活的是1.1.1.1这个ip，精准的宣告 [r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.0.0.255 这是宣告的一个范围

查看OSPF邻居表

[r1]display ospf peer OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Neighbors Area 0.0.0.0 interface 12.0.0.1(GigabitEthernet0/0/0)'s neighbors Router ID: 2.2.2.2 Address: 12.0.0.2 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1 DR: 12.0.0.1 BDR: 12.0.0.2 MTU: 0 Dead timer due in 35 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:14:33 Authentication Sequence: [ 0 ] Area:区域 Router ID:邻居的RID Address：邻居的地址 State：状态 Mode：主从关系，Master是主关系，Slave是从关系 Priority：优先级（越大的优先级越高） DR:指定路由器 BDR:备份指定路由器

查看OSPF的数据库表

[r1]display ospf lsdb

查看一条LSA信息

[r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2

查看路由表

[r1]display ip routing-table protocol ospf Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 2.2.2.1/32 OSPF 10 1 D 12.0.0.2 GigabitEthernet 0/0/0 3.3.3.1/32 OSPF 10 2 D 12.0.0.2 GigabitEthernet 0/0/0 23.0.0.0/24 OSPF 10 2 D 12.0.0.2 GigabitEthernet 0/0/0 2.2.2.2/32代表主机路由 OSPF在华为体系中默认优先级为10。 OSPF是以带宽作为开销值的度量标准。 COST==参考带宽/真实带宽 ---华为的默认的参考带宽是：100Mbps 假如真实带宽是1000Mbps 100/1000算出来是小数，但是cost只接受整数，100/1000cost值为1

修改参考带宽

[r1-ospf-1]bandwidth-reference ? INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s) [r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000

注意：参考带宽一旦修改，OSPF网络内所有设备必须均修改成相同的

条件匹配

指定路由器------DR

备份指定路由器------DR

一个广播域中，在DR和BDR都存在的情况下，至少需要四台路由器才能看到邻居关系

条件匹配：在一个广播域中，若所有设备均为邻接关系，将出现大量的重复更新：故需要进行DR/BRD选举；所有非DR/BDR的设备之间仅维持邻居关系。

DR/BRD的选举

1.比较优先级。优先级最大的为DR，次大的为BDR。优先级初始的默认值为1.

设置优先级：

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ? INTEGER<0-255> Router priority value [r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 1 优先级的取值范围0-255.若优先级设置为0，则代表放弃DR/BDR选举。

2.如果优先级相同，则比较RID。RID大的路由器对应接口为DR，次大的为BDR。

拓展配置

1.手工认证

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456

用法跟RIP基本一致，需要注意的是这里的Key ID两边必须一样

2.手工汇总----区域汇总

把下面三个网段汇总成一个 [r2-ospf-1-area-0.0.0.0]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0

3.沉默接口

只能对物理接口使用。不能对环回接口使用

[r2-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/2

4.加快收敛

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer ? dead Interval after which a neighbor is declared dead hello Time between HELLO packets ldp-sync Specify LDP-OSPF synchronization timer interval poll Interval for sending Poll Hello packet in the NBMA network retransmit Retransmit interval [r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer he [r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello ? INTEGER<1-65535> Second(s) [r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5

注意：修改hello时间，死亡时间会自动按照4倍关系进行匹配
注意：邻居之间hello时间（死亡时间）必须相同，否则无法建立邻居关系

5.缺省路由

[r3-ospf-1]default-route-advertise 主语：这样下发缺省必须要求边界路由器自身具备缺省路由 [r3-ospf-1]default-route-advertise always 加always可以强制下发缺省信息