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路由協定基礎知識入門 詳解路由特性與分類

2015-01-23
相信大家一定聽過路由器這個名稱,但是為什麼叫路由器?而路由又是什麼意思?這篇文章將介紹路由的技術以及相關的路由協定,並著重在特性與分類方式的說明。
另一個不良的限制就是會自動做Route Summarization。但是,在Classless的路由環境中,Route Summarization可以手動控制,而且還可以藉由控制位元的方式來決定如何做Route Summarization。

不僅如此,還可以因為這樣的細部控制,進而控制住Routing Table的資料筆數大小。屬於Classless路由協定有RIPv2、EIGRP、OSPF以及IS-IS等協定。

根據演算法的分類方式

對於內部路由協定而言,其所採用的演算法大致分為Distance Vector、Link State、Balanced Hybrid三種。

簡單來說,Distance Vector是用方向與所必須經過的設備數目(Hops)來決定路徑,並會在鄰近的路由器設備之間將這些路徑資料互相分享,而Link State則是使用最短路徑演算法(Shortest Path First),至於Balanced Hybrid則綜合了Distance Vector和Link State兩種演算法。

Distance Vector路由演算法與Link State路由演算法最大的不同就在於,Link State演算法只會傳遞少部分更新的路由資料,而且會把這樣的更新資料傳遞到各個路由器設備中。Distance Vector路由演算法則會傳遞整份的資料,而且只會傳遞給鄰近的路由器設備而已。

不過,即使路由資料沒有任何的改變,Distance Vector也會將整份路由資料發送出來,而這裡指的整份路由資料是發送端路由器設備中Routing Table的完整資料,當鄰近的路由器設備收到這整份路由資料之後,會開始比較已知的路由路徑,並把有更新過的資料同步至本地端路由器設備內,因為這種方式都會假設接收到的資料一定是比自己還要新的資料,所以這種方式通常也被稱為「謠言路由方式」(Routing by rumor)。就是因為這樣類似「以訛傳訛」的運作方式,所以會產生很多問題。

路由協定特性整理

什麼是路由協定?其實就像是一套方法論,可以把網路封包透過路由的方式送到目的地。以上簡單提到路由協定的基本知識,大家可以從中看到一些路由協定的名稱和特性,這裡先把路由協定的特性簡單整理如表3所示:

表3 各種路由協定的特性說明

表3的最後一行是路由收斂速度,從表格中可以看出EIGRP的收斂速度是最快的,因為EIGRP維護著一個Backup Route資料庫,因此,如果EIGRP路由協定的最佳路徑不見了,EIGRP可以在最短的時間內取得其次的最佳路徑,而不需要做重新計算的動作。

結語

這篇文章簡單介紹了路由協定的種類、分類以及特性等等,算是開啟路由協定知識的開端,是相當基礎而且重要的一篇文章,最重要的部分就是Classful與Classless路由協定的區別,靜態路由協定與動態路由協定的不同之處與優缺點比較,以及最後對於Distance Vector演算法和Link State演算法的差異。要強記的部分則是AD值,這個AD值相當重要,對於運行多種路由協定的環境特別重要,也可以因此得知各個路由協定之間的可靠性。

<本文作者:胡凱智,目前在美商Mozilla擔任全球技術專案總監,曾於趨勢科技任職七年多,有兩年美國矽谷工作經驗,在美國專利局擁有軟體專利。讀者可在其粉絲專頁獲取更多網路知識及交流建議:https://www.facebook.com/khu.page>


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