Reititysprotokollatyypit: Staattinen, Dynaaminen, IP, CISCO

by: Bryce Leo Bryce Leo
Hours Päivitetty

⚡ Älykäs yhteenveto

Reititysprotokollat ​​ovat sääntöjä, joita reitittimet käyttävät tavoitettavuustietojen jakamiseen ja reititystaulukoiden rakentamiseen, antaen pakettien kulkea parasta reittiä verkkojen läpi staattisten reittien tai dynaamisten etäisyysvektori-, linkkitila- ja hybridimenetelmien, kuten RIP:n, OSPF:n ja BGP:n, kautta.

  • 🧭 Määritelmä: Reititysprotokollat ​​päivittävät reititystaulukoita, jotta reitittimet sopivat siitä, miten ne saavuttavat jokaisen määränpään.
  • 🗺️ Staattinen vs. dynaaminen: Staattiset reitit asetetaan manuaalisesti, kun taas dynaamiset protokollat ​​mukautuvat automaattisesti linkkien muuttuessa.
  • 📡 Etäisyysvektori: RIP ja IGRP mainostavat täydellisiä reititystaulukkojaan naapureilleen ajastimella.
  • 💡 Linkin tila: OSPF ja IS-IS kartoittavat koko topologian ja suorittavat lyhimmän reitin laskelmia.
  • 🌍 Ulkopuolinen reititys: BGP yhdistää autonomisia järjestelmiä ja pitää globaalin internetin tavoitettavissa.
  • 🤖 AI-apu: Tekoälytyökalut analysoivat reititystelemetriaa ennustaakseen ruuhkia ja havaitakseen virheellisiä kokoonpanoja.
Lue lisää

Reititysprotokollien tyypit verkoissa

Mikä on reititysprotokollat?

Reititysprotokollat ​​ovat joukko määriteltyjä sääntöjä, joita reitittimet käyttävät lähteen ja kohteen väliseen kommunikointiin. Ne eivät siirrä itse dataa; ne vain päivittävät reititystaulukkoa, joka sisältää polkutiedot.

Reititysprotokollat ​​määrittävät myös, miten reitittimet kommunikoivat keskenään ja antavat verkon valita reittejä minkä tahansa kahden tietokoneverkon solmun välillä.

Reititysprotokollatyypit

Verkkoreititysprotokollia on pääasiassa kahdenlaisia:

  • Staattinen
  • Dynaaminen

Alla oleva kaavio näyttää, miten reititysprotokollat ​​on ryhmitelty staattisiin ja dynaamisiin luokkiin, sekä kunkin tyypin tärkeimmät dynaamiset protokollat:

Staattisten ja dynaamisten reititysprotokollien luokittelu, mukaan lukien RIP, IGRP, OSPF, EIGRP ja BGP

Staattiset reititysprotokollat

Staattisia reititysprotokollia käytetään, kun järjestelmänvalvoja määrittää manuaalisesti polun lähdeverkosta kohdeverkkoon. Tämä lähestymistapa tarjoaa verkolle enemmän turvallisuutta.

edut

  • Ei reitittimen prosessorin lisäkuormitusta.
  • Ei käyttämätöntä kaistanleveyttä linkkien välillä.
  • Vain ylläpitäjä voi lisätä reittejä.

Haitat

  • Järjestelmänvalvojan on tiedettävä, miten kukin reititin on kytketty.
  • Se ei ole ihanteellinen vaihtoehto suurille verkoille, koska se on aikaa vievää.
  • Aina kun yhteys katkeaa, verkko kaatuu, mikä ei ole mahdollista suurissa verkoissa.

Dynaamiset reititysprotokollat

Dynaamiset reititysprotokollat ​​ovat toinen tärkeä reititysprotokollatyyppi. Ne auttavat reitittimiä lisäämään tietoja reititystaulukoihinsa automaattisesti yhdistetyistä reitittimistä. Nämä protokollat ​​lähettävät myös topologiapäivityksiä aina, kun verkon topologinen rakenne muuttuu.

edut

  • Helpompi konfiguroida, jopa suuremmissa verkoissa.
  • Ne voivat dynaamisesti valita eri reitin, jos linkki kaatuu.
  • Ne auttavat sinua tasapainottamaan liikennettä useiden linkkien välillä.

Haitat

  • Päivitykset jaetaan reitittimien kesken, joten ne kuluttavat kaistanleveyttä.
  • Reititysprotokollat ​​kuormittavat reitittimen suoritinta ja RAM-muistia ylimääräisesti.

Distance Vector Routing Protocol (DVR)

Etäisyysvektoriprotokollat ​​mainostavat reititystaulukkoaan jokaiselle suoraan yhteydessä olevalle naapurille tietyin aikavälein käyttäen paljon kaistanleveyttä ja konvergoiden hitaasti.

Distance Vector -reititysprotokollassa, kun reitti ei ole käytettävissä, kaikki reititystaulukot on päivitettävä uusilla tiedoilla.

edut

  • Verkon päivityksiä vaihdetaan säännöllisesti ja ne lähetetään aina.
  • Protokolla luottaa naapurireitittimiltä vastaanotettuihin reititystietoihin.

Haitat

  • Koska reititystietoja vaihdetaan säännöllisesti, syntyy tarpeetonta liikennettä, joka kuluttaa käytettävissä olevaa kaistanleveyttä.
Älä Miss:

Internet Routing Protocols

Seuraavat protokollatyypit auttavat datapaketteja löytämään tiensä Internetissä. Jokainen niistä kuuluu edellä kuvattuun etäisyysvektori-, linkkitila- tai hybridikategoriaan.

Routing Information Protocol (RIP)

RIP:iä käytetään sekä lähiverkoissa että laajakaistaverkoissa, ja se toimii sovellustasolla. OSI-malliRIP:stä on olemassa kaksi versiota:

  • RIPv1
  • RIPv2

Alkuperäinen versio, RIPv1, määrittää verkkopolut IP-kohteen ja matkan hyppyjen määrän perusteella. RIPv1 on vuorovaikutuksessa verkon kanssa lähettämällä IP-taulukkonsa kaikille verkkoon kytketyille reitittimille.

RIPv2 on hieman kehittyneempi, koska se lähettää reititystaulukkonsa monilähetysosoitteeseen yleislähetyksen sijaan.

Sisäisen yhdyskäytävän reititysprotokolla (IGRP)

IGRP on CISCO:n kehittämä etäisyysvektoriin perustuva sisäisen yhdyskäytävän protokolla. Se otettiin käyttöön RIP:n rajoitusten voittamiseksi. Sen käyttämät mittarit ovat kuormitus, kaistanleveys, viive, MTU ja luotettavuus, ja se vaihtaa reititystietoja autonomisen järjestelmän sisällä.

Tämä protokolla sopii suuremmille verkoille, koska se lähettää 90 sekunnin välein ja tukee enintään 255 hyppyä. Se vastustaa reitityssilmukoita päivittämällä itsensä automaattisesti reittien muuttuessa, ja se pystyy tasaamaan liikenteen tasaisten tai erisuuruisten metristen kustannusten polkujen välillä.

Link State Routing Protocol

Linkkitilaprotokollat ​​käyttävät ainutlaatuista lähestymistapaa parhaan reitityspolun löytämiseen. Tässä protokollassa reitti lasketaan määränpäähän kulkevan polun nopeuden ja resurssien kustannusten perusteella.

Reititysprotokollataulukot

Linkkitilan reititysprotokolla ylläpitää alla olevia kolmea taulukkoa:

  • Naapuripöytä: Tämä taulukko sisältää tietoja vain reitittimen naapureista – esimerkiksi reitittimistä, joiden kanssa on muodostettu vierekkäisyys.
  • Topologiataulukko: Tämä taulukko tallentaa tietoja koko topologiasta – esimerkiksi sekä parhaat että varareitit tiettyyn mainostettuun verkkoon.
  • Reititystaulukko: Tämä taulukko sisältää kaikki parhaat reitit mainostettuun verkkoon.

edut

  • Protokolla ylläpitää erillisiä taulukoita sekä parhaalle reitille että varareiteille, joten sillä on enemmän tietoa verkkojen välisestä suhteesta kuin millään etäisyysvektorireititysprotokollalla.
  • Käynnistettyjä päivityksiä käytetään, joten se ei kuluta tarpeetonta kaistanleveyttä.
  • Osittaisia ​​päivityksiä tehdään vain topologian muuttuessa, joten koko reititystaulukkoa ei tarvitse vaihtaa.

Exterior Gateway Protocol (EGP)

EGP on protokolla, jota käytetään tiedonvaihtoon autonomisten järjestelmien sisällä naapureina olevien yhdyskäytäväkoneiden välillä. Sen avulla reitittimet voivat jakaa tietoja eri verkkotunnusten välillä, mukaan lukien tunnetut reitittimet, verkko-osoitteet, reittikustannukset ja naapurilaitteet.

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

EIGRP on hybridireititysprotokolla, joka yhdistää sekä etäisyysvektori- että linkkitilareititysprotokollien ominaisuudet. Se reitittää samoja protokollia kuin IGRP ja käyttää samoja yhdistelmämittareita, mikä auttaa verkkoa valitsemaan parhaan reitin määränpäähän.

Avaa lyhin polku ensin (OSPF)

Open Shortest Path First (OSPF) on IP-verkoille räätälöity linkkitila-IGP, joka käyttää Shortest Path First (SPF) -menetelmää.

OSPF ylläpitää tietokantoja, jotka kuvaavat verkon ympäröivää topologiaa. Se käyttää Dijkstran lyhimmän polun algoritmia verkkopolkujen uudelleenlaskemiseen topologian muuttuessa. Se on myös turvallinen, koska se voi todentaa protokollamuutokset tietojen suojaamiseksi.

Tässä on joitakin tärkeimpiä eroja etäisyysvektorin ja linkkitilan reititysprotokollien välillä:

Etäisyys Vector Linkin tila
Distance Vector -protokolla lähettää koko reititystaulukon. Linkin tila -protokolla lähettää vain linkin tilatietoja.
Se on herkkä reitityssilmukoille. Se on vähemmän herkkä reitityssilmukoille.
Päivitykset lähetetään joskus lähetyksen kautta. Se käyttää päivitysten reitittämiseen vain monilähetysmenetelmää.
Se on helppo määrittää. Se on vaikeampi konfiguroida.
Se ei tiedä verkon topologiaa. Se tuntee koko topologian.
Esimerkkejä: RIP, IGRP. Esimerkkejä: OSPF, IS-IS.

IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System)

IS-IS on CISCO-reititysprotokolla, jota käytetään Internetissä tiedon lähettämiseen. IP-reititys tiedot. Se koostuu useista komponenteista, mukaan lukien loppujärjestelmät, välijärjestelmät, alueet ja toimialueet.

IS-IS-protokollassa reitittimet on järjestetty ryhmiksi, joita kutsutaan alueiksi, ja useat alueet on ryhmitelty muodostamaan verkkotunnus.

Border Gateway Protocol (BGP)

BGP on tämän listan viimeinen reititysprotokolla ja se, joka käyttää Internetiä. Se luokitellaan etäisyyspolkuvektoriprotokollaksi (DPVP).

Tämä protokolla lähettää päivitettyjä reititintaulukon tietoja vain silloin, kun muutoksia tehdään. Topologiamuutoksia ei tunnisteta automaattisesti, joten BGP on konfiguroitava manuaalisesti.

Mikä on reititysprotokollien tarkoitus?

Reititysprotokollia tarvitaan seuraavista syistä:

  • Ne mahdollistavat optimaalisen reitin valinnan.
  • Ne tarjoavat silmukkavapaata reititystä.
  • Ne tarjoavat nopean konvergenssin.
  • Ne minimoivat päivitysliikenteen.
  • Ne on helppo konfiguroida.
  • Ne sopeutuvat muutoksiin.
  • Ne skaalautuvat suuriksi.
  • Ne pysyvät yhteensopivina olemassa olevien isäntien ja reitittimien kanssa.
  • Ne tukevat muuttuvan pituisia aliverkon maskeja.

Luokka vs. Luokattomat reititysprotokollat

Tässä ovat näiden kahden reititysprotokollaperheen tärkeimmät erot:

Classful Routing Protocols Luokattomat reititysprotokollat
Luokitteluun perustuvat reititysprotokollat ​​eivät koskaan lähetä aliverkon peitteen tietoja reitityspäivitysten aikana. Luokattomat reititysprotokollat ​​voivat lähettää IP-aliverkon peitetietoja reitityspäivitysten aikana.
RIPv1 ja IGRP ovat luokkaprotokollia, koska ne eivät sisällä aliverkon peitetietoja. RIPv2, OSPF, EIGRP ja IS-IS ovat luokittelemattomia protokollia, koska ne sisältävät aliverkon peitetiedot päivityksissään.

RIP, IGRP, OSPF ja EIGRP verrattuna

Alla oleva taulukko yhteenvetää yleisimpien reititysprotokollien eroista:

Ominaisuudet RIP v1 RIP v2 IGRP OSPF EIGRP
Luokka/luokkaton Klassinen Luokittelematon Klassinen Luokittelematon Luokittelematon
metrinen Hypätä Hypätä Yhdistetty Kaistanleveys (hinta) Komposiitti (kaistanleveys, viive)
Säännöllinen päivitys 30 sekuntia 30 sekuntia 90 sekuntia Ei eristetty Ei mitään (laukaistu)
Mainososoite 255.255.255.255 224.0.0.9 255.255.255.255 224.0.0.5 / 224.0.0.6 224.0.0.10
Luokka Etäisyys Vector Etäisyys Vector Etäisyys Vector Linkin tila Hybridi
Oletusarvoinen hallinnollinen etäisyys 120 120 100 110 90

UKK

Reititysprotokolla, kuten IP, kuljettaa käyttäjädataa. Reititysprotokolla, kuten OSPF tai RIP, ei kuljetta mitään – se vaihtaa tavoitettavuustietoja, jotta reitittimet rakentavat taulukot, jotka välittävät reititetyn protokollan.

Eri protokollat ​​käyttävät erilaisia ​​mittareita. RIP käyttää hyppyjen määrää, OSPF käyttää kaistanleveyden kustannuksia ja IGRP ja EIGRP käyttävät kaistanleveyden, viiveen, kuormituksen ja luotettavuuden yhdistelmää. Alhaisimman metriikan omaavaa reittiä suositaan.

Hallinnollinen etäisyys luokittelee reitityslähteen luotettavuuden, kun useat protokollat ​​tarjoavat reitin samaan verkkoon. Pienempi arvo on parempi: EIGRP on 90, OSPF on 110 ja RIP on 120.

Konvergenssi on aika, joka jokaiselta reitittimeltä kuluu verkon topologian sopimiseen muutoksen, kuten linkin katkeamisen, jälkeen. Linkkitilaprotokollat, kuten OSPF, konvergoituvat nopeammin kuin etäisyysvektoriprotokollat, kuten RIP.

Autonominen järjestelmä (AS) on joukko verkkoja, jotka ovat yhden hallinnollisen hallinnan alaisuudessa ja joilla on yhteinen reitityskäytäntö. Sisäiset protokollat, kuten OSPF, toimivat AS:n sisällä, kun taas BGP reitittää liikennettä eri autonomisten järjestelmien välillä.

Nykyaikaiset reititysprotokollat ​​tukevat todennusta, joten reitittimet hyväksyvät päivityksiä vain luotettavilta naapureilta. OSPF, EIGRP ja BGP voivat käyttää MD5- tai SHA-avaimia estääkseen väärennetyt reittimainokset, jotka voisivat kaapata tai mustata liikenteen.

Tekoäly ja koneoppiminen analysoivat reititystelemetriaa ennustaakseen ruuhkia, havaitakseen virheellisiä konfiguraatioita ja ehdottaakseen optimaalisia polkuja ohjelmistomääritellyissä verkoissa. Ne voivat reitittää liikennettä uudelleen ennakoivasti, vaikka insinöörit tarkistavat silti suuret muutokset ennen tuotantoa.

GitHub Copilot voi laatia reitittimen määrityskoodinpätkiä ja automaatioskriptejä OSPF:lle, EIGRP:lle tai BGP:lle. Testaa aina luodut komennot ensin laboratoriossa, koska väärä verkkomääritelmä voi mustata reaaliaikaisen liikenteen.

Tiivistä tämä viesti seuraavasti: