Rutingprotokolltyper: Statisk, Dynamisk, IP, CISCO

by: Bryce Leo Bryce Leo
Hours oppdatert

⚡ Smart oppsummering

Rutingsprotokoller er reglene rutere bruker for å dele tilgjengelighetsinformasjon og bygge rutingstabeller, slik at pakker kan ta den beste veien på tvers av nettverk gjennom statiske ruter eller dynamiske avstandsvektor-, lenketilstands- og hybridmetoder som RIP, OSPF og BGP.

  • 🧭 Definisjon: Rutingsprotokoller oppdaterer rutingstabeller slik at rutere blir enige om hvordan de skal nå hvert mål.
  • 🗺️ Statisk vs. dynamisk: Statiske ruter settes manuelt, mens dynamiske protokoller tilpasser seg automatisk når koblinger endres.
  • 📡 Avstandsvektor: RIP og IGRP annonserer sine fullstendige rutingstabeller til naboer på en timer.
  • ???? Lenkestatus: OSPF og IS-IS kartlegger hele topologien og kjører korteste vei-beregninger.
  • ???? Utvendig ruteføring: BGP kobler sammen autonome systemer og holder det globale internett tilgjengelig.
  • 🤖 AI-hjelp: AI-verktøy analyserer rutings-telemetri for å forutsi overbelastning og oppdage feilkonfigurasjoner.
Les mer

Typer av rutingsprotokoller i nettverk

Hva er Ruting Protocols?

Rutingsprotokoller er settet med definerte regler som brukes av rutere for å kommunisere mellom kilde og destinasjon. De flytter ikke selve dataene; de ​​oppdaterer bare rutingstabellen som inneholder stiinformasjonen.

Ruteprotokoller spesifiserer også hvordan rutere kommuniserer med hverandre og lar nettverket velge ruter mellom to noder på et datanettverk.

Typer rutingprotokoller

Det finnes hovedsakelig to typer nettverksrutingsprotokoller:

  • Statisk
  • Dynamisk

Diagrammet nedenfor viser hvordan rutingsprotokoller er gruppert i statiske og dynamiske kategorier, sammen med de viktigste dynamiske protokollene under hver type:

Klassifisering av statiske og dynamiske rutingsprotokoller, inkludert RIP, IGRP, OSPF, EIGRP og BGP

Statiske rutingprotokoller

Statiske rutingsprotokoller brukes når en administrator manuelt tilordner banen fra kilde- til målnettverket. Denne tilnærmingen gir nettverket mer sikkerhet.

Fordeler

  • Ingen overhead på ruterens CPU.
  • Ingen ubrukt båndbredde mellom lenker.
  • Bare administratoren kan legge til ruter.

Ulemper

  • Administratoren må vite hvordan hver ruter er tilkoblet.
  • Det er ikke et ideelt alternativ for store nettverk, da det er tidkrevende.
  • Når en kobling svikter, går nettverket ned, noe som ikke er mulig i store nettverk.

Dynamiske rutingprotokoller

Dynamiske rutingsprotokoller er en annen viktig type rutingsprotokoll. De hjelper rutere med å legge til informasjon i rutingstabellene sine fra tilkoblede rutere automatisk. Disse protokollene sender også ut topologioppdateringer når nettverkets topologiske struktur endres.

Fordeler

  • Enklere å konfigurere, selv på større nettverk.
  • De kan dynamisk velge en annen rute hvis en lenke går ned.
  • De hjelper deg med å balansere trafikken mellom flere lenker.

Ulemper

  • Oppdateringer deles mellom rutere, så de bruker båndbredde.
  • Ruteringsprotokoller legger en ekstra belastning på ruterens CPU og RAM.

Distance Vector Routing Protocol (DVR)

Avstandsvektorprotokoller annonserer rutetabellen sin til alle direkte tilkoblede naboer med bestemte tidsintervaller, bruker mye båndbredde og konvergerer sakte.

I Distance Vector-rutingsprotokollen, når en rute blir utilgjengelig, må alle rutingstabeller oppdateres med den nye informasjonen.

Fordeler

  • Oppdateringer av nettverket utveksles med jevne mellomrom og kringkastes alltid.
  • Protokollen stoler på rutingsinformasjonen som mottas fra naborutere.

Ulemper

  • Fordi rutingsinformasjon utveksles med jevne mellomrom, genereres unødvendig trafikk, som bruker tilgjengelig båndbredde.
Ikke gå glipp av:

Internett-rutingsprotokoller

Følgende er protokolltypene som hjelper datapakker med å finne veien over Internett. Hver av dem faller inn under kategoriene avstandsvektor, lenketilstand eller hybrid som er beskrevet ovenfor.

Ruting Information Protocol (RIP)

RIP brukes i både LAN- og WAN-nettverk, og det kjører på applikasjonslaget til OSI modellDet finnes to versjoner av RIP:

  • RIPv1
  • RIPv2

Den originale versjonen, RIPv1, bestemmer nettverksstier basert på IP-destinasjonen og antall hopp på reisen. RIPv1 samhandler med nettverket ved å kringkaste IP-tabellen sin til alle rutere som er koblet til nettverket.

RIPv2 er litt mer sofistikert, ettersom den sender rutetabellen til en multicast-adresse i stedet for kringkasting.

Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

IGRP er en avstandsvektor-intern gateway-protokoll utviklet av CISCO. Den ble introdusert for å overvinne begrensningene til RIP. Målingene den bruker er belastning, båndbredde, forsinkelse, MTU og pålitelighet, og den utveksler rutingsdata innenfor et autonomt system.

Denne protokollen passer til større nettverk, ettersom den kringkaster hvert 90. sekund og støtter et maksimalt antall hopp på 255. Den motstår rutingsløkker ved å oppdatere seg selv automatisk når ruter endres, og den kan laste ut trafikk på tvers av like eller ulike metriske kostnadsstier.

Link State Routing Protocol

Link State-protokoller bruker en unik tilnærming til å finne den beste rutebanen. I denne protokollen beregnes ruten basert på hastigheten på banen til destinasjonen og ressurskostnadene.

Rutingprotokolltabeller

En koblingstilstandsrutingsprotokoll vedlikeholder de tre tabellene nedenfor:

  • Nabobord: Denne tabellen inneholder kun informasjon om naboene til ruteren – for eksempel ruterne som det er dannet tilstøtende linjer med.
  • Topologitabell: Denne tabellen lagrer informasjon om hele topologien – for eksempel både den beste ruten og reserveruten til et bestemt annonsert nettverk.
  • Rutingtabell: Denne tabellen inneholder alle de beste rutene til det annonserte nettverket.

Fordeler

  • Protokollen opprettholder separate tabeller for både den beste ruten og sikkerhetskopierutene, så den har mer kunnskap om nettverket enn noen annen protokoll for avstandsvektorruting.
  • Utløste oppdateringer brukes, slik at det ikke bruker unødvendig båndbredde.
  • Delvise oppdateringer utløses bare når det er en topologiendring, så hele rutingstabellen trenger ikke å byttes ut.

Exterior Gateway Protocol (EGP)

EGP er en protokoll som brukes til å utveksle data mellom gateway-verter som er naboer i autonome systemer. Den lar rutere dele informasjon på tvers av forskjellige domener, inkludert kjente rutere, nettverksadresser, rutekostnader og naboenheter.

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

EIGRP er en hybrid rutingsprotokoll som kombinerer funksjoner fra både avstandsvektor- og lenketilstandsrutingsprotokoller. Den ruter de samme protokollene som IGRP ruter, ved hjelp av de samme sammensatte beregningene som IGRP, noe som hjelper nettverket med å velge den beste banen til en destinasjon.

Åpne korteste vei først (OSPF)

Open Shortest Path First (OSPF) er en lenketilstands-IGP skreddersydd for IP-nettverk, som bruker Shortest Path First (SPF)-metoden.

OSPF vedlikeholder databaser som beskriver den omkringliggende topologien til nettverket. Den bruker Dijkstras korteste sti-algoritme for å beregne nettverksstier på nytt når topologien endres. Den er også sikker, ettersom den kan autentisere protokollendringer for å beskytte data.

Her er noen av de viktigste forskjellene mellom rutingsprotokollene Distance Vector og Link State:

Avstandsvektor Koblingstilstand
Distance Vector-protokollen sender hele rutingtabellen. Link State-protokollen sender bare link-state-informasjon.
Den er mottakelig for rutingsløyfer. Den er mindre utsatt for rutingsløyfer.
Noen ganger sendes oppdateringer ved hjelp av kringkasting. Den bruker bare multicast-metoden for ruting av oppdateringer.
Det er enkelt å konfigurere. Det er vanskeligere å konfigurere.
Den kjenner ikke nettverkstopologien. Den kjenner hele topologien.
Eksempler: RIP, IGRP. Eksempler: OSPF, IS-IS.

Mellomsystem-til-mellomsystem (IS-IS)

IS-IS er en CISCO-rutingsprotokoll som brukes på Internett for å sende IP-ruting informasjon. Den består av en rekke komponenter, inkludert sluttsystemer, mellomsystemer, områder og domener.

Under IS-IS-protokollen er rutere organisert i grupper kalt områder, og flere områder er gruppert for å danne et domene.

Border Gateway Protocol (BGP)

BGP er den siste rutingsprotokollen på denne listen, og den som kjører Internett. Den er klassifisert som en avstandsveivektorprotokoll (DPVP).

Denne protokollen sender kun oppdaterte rutertabelldata når det gjøres endringer. Det er ingen automatisk oppdagelse av topologiendringer, noe som betyr at BGP må konfigureres manuelt.

Hva er hensikten med rutingprotokoller?

Rutingprotokoller kreves av følgende årsaker:

  • De tillater optimalt valg av rute.
  • De tilbyr løkkefri ruting.
  • De gir rask konvergens.
  • De minimerer oppdateringstrafikk.
  • De er enkle å konfigurere.
  • De tilpasser seg endringer.
  • De skalerer til en stor størrelse.
  • De forblir kompatible med eksisterende verter og rutere.
  • De støtter subnettmasker med variabel lengde.

Klassisk vs. Klasseløse rutingprotokoller

Her er de viktigste forskjellene mellom disse to familiene av rutingsprotokoller:

Klassefulle rutingprotokoller Klasseløse rutingprotokoller
Klassiske rutingsprotokoller sender aldri detaljer om subnettmaske under rutingsoppdateringer. Klasseløse rutingsprotokoller kan sende informasjon om IP-nettmaske under rutingsoppdateringer.
RIPv1 og IGRP er klasseprotokoller, ettersom de ikke inkluderer informasjon om subnettmaske. RIPv2, OSPF, EIGRP og IS-IS er klasseløse protokoller, ettersom de inneholder informasjon om subnettmaske i oppdateringene sine.

RIP, IGRP, OSPF og EIGRP sammenlignet

Tabellen nedenfor oppsummerer hvordan de vanligste rutingsprotokollene er forskjellige:

Funksjoner RIP v1 RIP v2 IGRP OSPF EIGRP
Klassefull/klasseløs Klassisk Klasseløs Klassisk Klasseløs Klasseløs
Metric Hop Hop Kompositt Båndbredde (kostnad) Kompositt (båndbredde, forsinkelse)
Periodisk oppdatering 30 sekunder 30 sekunder 90 sekunder none Ingen (utløst)
Annonseringsadresse 255.255.255.255 224.0.0.9 255.255.255.255 224.0.0.5 / 224.0.0.6 224.0.0.10
Kategori Avstandsvektor Avstandsvektor Avstandsvektor Koblingstilstand Hybrid
Standard administrativ avstand 120 120 100 110 90

Spørsmål og svar

En rutet protokoll, som IP, bærer brukerdata. En rutingsprotokoll, som OSPF eller RIP, bærer ingen – den utveksler tilgjengelighetsinformasjon slik at rutere bygger tabellene som videresender den rutede protokollen.

Ulike protokoller bruker forskjellige målinger. RIP bruker antall hopp, OSPF bruker kostnad fra båndbredde, og IGRP og EIGRP bruker en sammensetning av båndbredde, forsinkelse, belastning og pålitelighet. Ruten med lavest målinger foretrekkes.

Administrativ avstand rangerer hvor pålitelig en rutekilde er når flere protokoller tilbyr en rute til samme nettverk. Den laveste verdien vinner: EIGRP er 90, OSPF er 110 og RIP er 120.

Konvergens er tiden det tar for hver ruter å bli enige om nettverkstopologien etter en endring, for eksempel en mislykket kobling. Koblingstilstandsprotokoller som OSPF konvergerer raskere enn avstandsvektorprotokoller som RIP.

Et autonomt system (AS) er en gruppe nettverk under én administrativ kontroll med en felles rutingspolicy. Interne protokoller som OSPF kjører inne i et AS, mens BGP ruter trafikk mellom forskjellige autonome systemer.

Moderne rutingsprotokoller støtter autentisering, slik at rutere bare godtar oppdateringer fra klarerte naboer. OSPF, EIGRP og BGP kan bruke MD5- eller SHA-nøkler for å blokkere forfalskede ruteannonser som kan kapre eller sette trafikk i en «blackhole»-modus.

AI og maskinlæring analyserer rutings-telemetri for å forutsi trafikkbelastning, oppdage feilkonfigurasjoner og foreslå optimale ruter i programvaredefinerte nettverk. De kan omdirigere trafikk proaktivt, selv om ingeniører fortsatt gjennomgår store endringer før produksjon.

GitHub Copilot kan utarbeide ruterkonfigurasjonssnutter og automatiseringsskript for OSPF, EIGRP eller BGP. Test alltid de genererte kommandoene i et laboratorium først, siden en feil nettverkssetning kan skape svarthull i live-trafikk.

Oppsummer dette innlegget med: