路由協議簡介
路由協議的目的是實現端點之間端到端的網絡層連接，每個會話的端點之間總是有一個前向和反向路徑選擇。
路由表由從不同路由源獲知到不同目標子網的多條路由組成，路由源可以分為已連接、靜態、默認或動態。區別在於本地路由器如何獲知路由，例如，動態路由和連接路由是自動學習的，而靜態路由和默認路由是手動配置的。
圖1 網絡層轉發路徑
靜態與動態
靜態、默認和連接的路由是最常見的路由類型，因為它們可以在大多數路由器上找到。
靜態和默認路由是直接配置的，並在配置時自動添加到本地路由表中，它們的管理距離為 1，路徑度量為零 (0)。
靜態路由的管理距離低於任何動態獲知的路由，並且優先於到達同一目的地的動態路由。
除非通過動態路由協議發布靜態路由，否則不會向鄰居發布靜態路由，當啟用具有 IP 地址的網絡接口時，連接的路由會自動生成並添加到路由表中，它們的管理距離為零，優先於所有其他路由類型。
有多種動態路由協議旨在與鄰居交換路由信息，網絡管理員不配置動態路由。相反，它們是從連接的鄰居那裡學習的，以便每個路由器安裝和選擇路由以進行最佳路徑選擇。
發布的路由基於路由協議配置。OSPF、EIGRP、RIP、IS-IS、BGP 等常用路由協議以及靜態和默認路由都支持 IPv4 和 IPv6 地址空間，路由器、三層交換機等網絡設備支持多種動態路由協議，Cisco ASA 防火牆還支持具有路由模式操作的路由服務。
每個路由協議之間的區別在於它們如何學習、更新和通告鄰居之間的路由。
距離向量與連結狀態
動態路由協議可以根據路由操作分為鏈路狀態或距離向量，它們之間的區別基於鄰居如何通信、發送路由更新和收斂，最初，在 Internet 連接之前，網絡域較小，RIP 等距離矢量協議就足夠了，範式轉變為純 IP 網際網路連接模型，具有更大的網絡域和複雜的流量路由，為了可擴展性和性能，距離矢量路由協議正在被鏈路狀態協議所取代。
距離矢量路由協議定期向所有連接的鄰居通告其路由表，無論是否發生拓撲更改或鄰居發送請求，都會發生這種情況，當出現鏈路故障時，整個網絡域都會出現完整路由表的泛濫，這會導致收斂速度變慢，隨著網絡域變大，收斂速度會呈指數級惡化。由於路由器沒有準確更新的路由信息，還存在路由不穩定和抖動。
鏈路狀態路由協議更加複雜，因為只有事件觸發的路由更新才會發送到鄰居，當接口出現故障並且拓撲發生變化時，就會發生這種情況。鏈路故障檢測速度更快，並且僅針對任何丟失的路由發送部分更新。與距離矢量協議相比，結果是更快的收斂和性能。泛洪發生在整個路由域中，但它僅限於區域之間的單個通告。SPF 算法根據更新的拓撲表計算最短路徑。
表 1距離向量 vs 鏈路狀態比較
OSPF 和 IS-IS 被認為是鏈路狀態協議。RIP 確實是唯一剩下的純距離矢量協議，並且已經更新了 RIPv2 增強功能。EIGRP 被歸類為高級距離矢量協議，具有距離矢量和鏈路狀態協議的特性。EIGRP 只有一個鄰居拓撲表，而不是一個完整的網絡拓撲資料庫。與鏈路狀態協議類似，EIGRP 確實形成鄰居鄰接並發送事件觸發的更新，而不是定期的完整路由表更新。
BGP 是一種路徑向量協議，它為每個路由通告由多個自治系統編號 (ASN) 中的一個組成的目標路徑。還有一些其他路徑屬性也隨每條路由一起通告。BGP鄰居發布的路由中包含每條具有AS路徑屬性的轉發路徑的向量（方向）信息。
路由選擇算法
不同路由協議之間和同一路由協議內的路由選擇都有規則。路由器首先安裝路由，然後根據路由選擇算法選擇最佳路徑或路由。路由源包括動態協議（OSPF、EIGRP、IS-IS、BGP）、靜態路由、默認路由和連接路由。
有時會從多個路由源向同一目的地發布多條路由。每個動態路由協議都維護一個單獨的路由表，其中包含最佳路由。當到達同一目的地的多條路由存在時，具有最低管理距離的路由將安裝在全局路由表中。例如，EIGRP 的管理距離低於 OSPF 或 IS-IS。相反，靜態路由優於所有動態路由。
表 2 管理距離
當存在從同一路由協議到同一目的地的多條路由時，安裝具有最低度量的路由。另外，當同一個路由協議到同一個目的地存在多條相同度量的路由時，它們都被安裝並啟用負載均衡。出於負載平衡目的而安裝在路由表中的路由數量基於路由協議支持。
檢查每個入站數據包的目標 IP 地址欄位，並針對最佳路由進行路由表查找。一旦選擇了路由，就會創建下一跳轉發路徑。有下一跳MAC尋址的幀重寫並發送數據報文。
圖 2 入站路由查找
為了在路由表中安裝路由，路由器將不同的前綴長度視為不同的目的地。這就是為什麼在路由表中安裝來自相同和/或不同路由協議的多條路由的原因。決勝局是最長匹配規則，它從路由表中已有的路由中選擇子網掩碼（前綴）最長的路由。
- 安裝路由=最低管理距離->多路由源
- 安裝路由/s=最低度量->僅相同路由協議
- 選擇路由=最長匹配規則->多路由和路由源
- 沒有時選擇默認路由其他路由存在
- 不存在默認路由時丟棄數據包–> ICMP 不可達消息
僅單一路由協議
只要您在路由器上只實現了一個路由協議，那麼只有配置了靜態路由時才適用管理距離，例如，您可以有一條靜態路由和一條 OSPF 路由到同一目的地，然後，靜態路由將安裝在該目標子網的路由表中，例外情況是兩條路由的前綴（子網掩碼）長度不同，此時，最長匹配規則生效，路由器將選擇前綴最長的路由進行數據包轉發。
開放最短路徑優先 (OSPF)
開放最短路徑優先 (OSPF) 是一種僅路由 IP 的鏈路狀態路由協議，它是一種可擴展的開放標準內部網關協議 (IGP)，支持多供應商網絡設備，OSPF 路由器通過交換鏈路狀態通告 (LSA) 來構建和維護全局拓撲資料庫，LSA 的目的是在啟用 OSPF 的路由器之間通告拓撲和路由信息，只有在發生拓撲更改（鏈路故障）時才會發送事件觸發的更新以節省帶寬。
區域
OSPF 是一種分層的分層架構，定義為具有單個或多個區域，單區域設計通常使用較小的網絡域來實現，以便在發生鏈路故障時實現更快的收斂，多個區域的優勢主要是在更大的網絡域內，每個區域的每個路由器上都有較小的路由表，可以在區域邊界路由器 (ABR) 上啟用路由匯總，以減少路由表的大小和 LSA 泛洪量，諸如抖動之類的路由問題僅限於具有多區域 OSPF 設計的每個區域。
圖 3 OSPF 多區域設計
只有多區域 OSPF 才有一個強制性的公共骨幹區域 0，所有其他區域必須連接到 OSPF 骨幹區域，這需要在區域之間發布路由並防止路由環路，例外情況是當虛擬鏈路配置為通過正常區域到骨幹區域的隧道時，OSPFv2 是指僅支持網絡接口上的 IPv4 尋址的 OSPF 版本。它是 OSPF 部署最廣泛的版本。單區域 OSPF 的區域編號不必編號為區域 0。
圖 4 OSPF 區域類型
OSPF 支持配置為通告特定路由的各種區域類型，最常見的是正常區域和允許大多數 LSA 的骨幹區域，存根區域通常在遠程和分支機構實施，用於默認路由到數據中心，OSPF 非末節區域 (NSSA) 轉發來自外部路由域（例如 EIGRP）的重分配路由。
OSPF 路由器類型根據功能和位置進行分類，有骨幹路由器、普通路由器、區域邊界路由器 (ABR) 和自治系統邊界路由器 (ASBR)。OSPF ABR 路由器在多個區域配置了接口，他們負責廣播區域之間的路線，OSPF ASBR 是 OSPF 和外部路由域（例如 EIGRP 或 BGP）之間的重新分發點。
OSPF LSA 路由類型表示路由拓撲信息及其起源，
- 類型 1 標識單個路由器並稱為區域內 (O)，
- 類型 2 是網絡 LSA，因為它與網段 (DR/BDR) 相關聯並且也指定為區域內 (O)，
- 類型 3 是僅由 ABR 生成的匯總 LSA，稱為區域間 (IA)，
- 類型 4 LSA 是僅從 ABR 通告的匯總 ASBR，它向 ASBR 通告路由，
- 類型 7 是源自 ASBR 並在 ABR 轉換為類型 5 LSA 的 NSSA LSA。
它們為 OSPF 路由器提供到外部路由域的路由。
表 3 OSPF 區域和 LSA 類型
路由收斂
鏈路狀態協議的主要特徵是在一個區域內的所有鄰居之間交換鏈路狀態時創建的全局拓撲資料庫，所有區域之間也有鏈路狀態通告，並且路由安裝在路由表中。
OSPF 運行 Dijkstra SPF 算法以計算從鏈路狀態資料庫到每個目的地的最短路徑（最低成本）並填充路由表，這使得鏈路狀態協議具有極大的可擴展性，具有優化的路由和快速收斂，在更新所有 OSPF 表後收斂後，只有事件觸發的路由更新會發送到鄰居。
OSPF 收斂的正確操作順序最初始於 OSPF 鄰居交換 hello 數據包以形成鄰居鄰接，接下來所有 OSPF 連接的鄰居交換 LSA 數據包，OSPF 鄰居然後交換資料庫描述符數據包 (DBD) 以構建拓撲資料庫。OSPF 運行 SPF 算法來計算到所有目的地的最短路徑，並用於構建路由表。
路徑選擇
OSPF 鏈路狀態通告 (LSA) 由拓撲和路由信息組成，SPF 根據路由類型和度量計算到每個目的地的最短（最佳）路徑。除非配置了靜態路由，否則任何僅部署 OSPF 的路由器都不會考慮管理距離。
因此，當有多個 OSPF 路由到達同一目的地時，會首先根據路由類型安裝路由，當有多個相同路由類型的 OSPF 路由時，OSPF 安裝度量值最低的路由，最後，安裝具有等成本度量的相同路由類型的路由，默認情況下最多可對 6 條等成本路徑進行負載均衡。
優先順序從 OSPF 區域內 (O) 路由類型開始，它們代表源自同一區域並具有最高優先級的任何 OSPF 路由。OSPF 區域間 (IA) 路由在區域之間交換，並且在區域內 (O) 路由之後首選，最後，還有 NSSA 和外部路由，它們源自不同的路由協議，通過 OSPF ASBR 再分發路由器。
NSSA 和外部路由的優先級低於前面提到的其他路由類型，LSA Type 7 源自 ASBR，包括 NSSA Type 1 路由 (N1) 和 NSSA Type 2 路由 (N2)。
N1 和 N2 路由從 ASBR 和傳輸非末節區域 (NSSA) 通告，它們在 ABR 處轉換為 Type 5 LSA 並泛洪到整個 OSPF 域。分配給 N1 的成本是默認度量成本 (20) + 從 ASBR 到目的地的內部路徑成本。分配給 N2 的成本僅為默認度量成本 (20)，並在 ASBR 路由器重新分發點添加。
LSA 類型 5 源自 ABR，包括外部類型 1 路由 (E1) 和外部類型 2 路由 (E2)，它們從 ABR 泛洪到整個 OSPF 路由域。分配給 E1 路由的成本是默認度量成本 (20) + 從 ASBR 到目的地的內部路徑成本，分配給 E2 路由的成本僅為默認度量成本 (20)，不包括從 ASBR 到目的地的內部路徑成本。根據此處顯示的路由類型優先級順序，它是最不首選的路由。
區域內 (O) > 區域間 (IA) > NSSA (N1) > 外部 (E1) > NSSA (N2) > 外部 (E2)
指標計算
每個路由協議都有一個獨特的計算路由度量的方法，OSPF 根據接口帶寬計算成本指標，啟用 OSPF 的接口的默認成本 = 1。
成本 = 100 Mbps / 接口帶寬每個網絡鏈路由本地接口和鄰居接口組成，分配給接口的最低成本是 1，即使計算得出的數字可能更低，OSPF 的參考帶寬是可配置的，以考慮當今以千兆 (1000 Mbps) 速度開始的更快接口。參考帶寬是一個全局配置命令，必須與同一 OSPF 路由域中的所有路由器匹配。
router ospf 1
auto-cost reference-bandwidth 1000參考帶寬方法的替代方法是ip ospf cost命令，它允許您直接在網絡接口上配置成本指標，第三個選項是使用 IOS 接口帶寬命令手動配置接口速度，這僅影響 OSPF 計算該特定鏈路的指標的方式，而不影響接口物理速度，您必須在本地和鄰居接口上配置帶寬命令，但是不推薦這樣做，因為它可能會影響其他路由協議計算度量的方式。
特徵
- 鏈路狀態路由協議
- 內部網關協議 (IGP)
- 管理距離：110
- 僅 IP 路由
- IPv6 支持 (OSPFv3)
- 開放標準
- 第 3 層（IP 協議 89）
- 指標 = 接口成本（帶寬）
- 參考帶寬 = 100 Mbps
- 無類路由
- 分層拓撲
- 全局資料庫拓撲 (LSA) 表
- SPF算法：根據LSA表計算到目的地的最短路徑
- 事件觸發的路由更新
- 路由器類型：Normal、Backbone、ABR、ASBR
- 區域類型：正常、主幹、末節、完全末節、NSSA、完全 NSSA
- 路由：區域內 (O)、區域間 (IA)、NSSA 類型 1 (N1)、NSSA 類型 2 (N2)、外部類型 1 (E1)、外部類型 2 (E2)
- LSA：路由器（類型 1）、網絡（類型 2）、匯總（類型 3）、匯總 ASBR（類型 4）、外部（類型 5）、NSSA（類型 7）
- OSPF LSA 每 30 分鐘刷新一次
- 組播地址：224.0.0.5（所有 OSPF 路由器）
- 組播地址：224.0.0.6（僅更新到 DR/BDR）
- 網絡類型：廣播、非廣播、點對點、點對多點、點對多點非廣播）
- Hello 計時器 = 10 秒，Dead 計時器 = 40 秒（廣播/點對點）
- Hello 定時器 = 30 秒，Dead 定時器 = 120 秒（非廣播，點對多點非廣播）
- 跳數 = 無限制
- 環路預防：本機 (SPF)
- 僅通配符掩碼
- 消息認證：無/文本密碼/MD5
- 路由自動匯總：禁用（默認）
- 可擴展到大型企業域
- 負載均衡 = 4 條等價路徑（默認）
增強型內部網關路由協議 (EIGRP)
EIGRP 是 Cisco 專有的路由協議，開發用於路由各種網絡層協議，最近，出現了向單一 IP 網絡架構的轉變，網際網路和雲連接的開放標準，OSPF 已開始取代 EIGRP，因為它是專有的且可擴展性較差。EIGRP 是一種複雜的路由協議，它是非分層的並且通常難以排除故障。
EIGRP 被歸類為高級距離矢量協議，具有距離矢量和鏈路狀態協議的特性。例如，EIGRP 只有鄰居拓撲表，而不是完整的網絡圖。與鏈路狀態協議類似，EIGRP 確實形成鄰居鄰接並發送事件觸發的更新，而不是定期的完整路由表更新，它是一種類似於 OSPF 的無類協議，其中子網信息包含在路由更新中。這是一個優勢，因為可變長度子網掩碼 (VLSM) 支持在任何位邊界上進行無類子網劃分和路由匯總，將其與僅支持有類子網劃分的距離矢量協議形成對比。不等成本路徑負載平衡也是 EIGRP 獨有的，具有差異功能。
自治系統
EIGRP 有一個扁平的拓撲結構，沒有像 OSFP 或 IS-IS 那樣的層次結構，相反，您將路由器接口分配給自治系統 (AS)，EIGRP 路由必須在不同的 AS 編號之間重新分配，多 AS 設計的優點是新路由的查詢更新不會泛洪到本地自治系統之外。較小的網絡域大小可以實現更快的收斂時間和更少的路由擺動。
圖 5 EIGRP 自治系統
路由收斂
EIGRP 路由器在啟動時首先向所有鄰居發送多播 hello 數據包，並建立鄰居拓撲表，然後將完整的路由表作為單播更新數據包與每個鄰居交換以構建拓撲表，路由更新與可靠傳輸協議 (RTP) 一起發送，用於面向連接的有保證的數據包交付。當鄰居路由器交換了 hello 消息並且更新數據包被發送到具有完整路由表的鄰居時，就會發生鄰居鄰接。
DUAL 算法從拓撲表中計算到每個目的地的最佳路徑路由，並使用每個目的地的後繼（最佳可用）路由填充 EIGRP 路由表，這是基於從直接連接的鄰居通告的路由。後繼路由是到具有最低可行距離 (FD) 的目的地的下一跳。路由的可行距離是根據報告的距離 (RD) + 到通告鄰居路由器的本地距離計算得出的。報告的距離是到鄰居用路由通告的目的地的路徑度量。本地距離是從本地路由器查詢到鄰居路由器的路由的度量。它代表到達目的地並分配給 EIGRP 路由的最低（最佳路徑）度量。
圖 6 EIGRP 可行距離計算
可行後繼是EIGRP拓撲表中的備份路由，而後繼路由是路由表中的最佳路由，當後繼路由不可用時，EIGRP 將可行後繼從拓撲表移動到路由表，EIGRP 路由器將響應鄰居查詢，並在沒有到達目的地的路由時通知它們。第一步是向鄰居發送查詢，其中為特定路由設置了無窮大度量。接下來，在拓撲資料庫中本地查找可行後繼。最後一步是將不可用的路由標記為活動的。
EIGRP 抑制計時器會影響出現鏈路故障時網絡收斂的速度，每個啟用 EIGRP 的路由器接口都會向其 EIGRP 鄰居發送 hello 數據包，默認抑制定時器值相當於三個 hello 數據包不是從鄰居發送的。這是 EIGRP 在宣布鄰居不可達、發送再見消息和 EIGRP 鄰居鄰接被丟棄之前等待的時間間隔。
指標
當有多條路由到達同一目的地時，EIGRP 根據最低度量選擇源和目的地之間的路徑，帶寬和延遲是用於計算度量值的默認值，延遲是基於接口速度和從源到目的地的累積的固定值，鏈路帶寬不會與 EIGRP 累積。源和目標之間的每條路徑都由多個單獨的連結組成。EIGRP 檢查鏈路並確定每條路徑的最低帶寬鏈路，從所有最低帶寬鏈路中選擇具有最高帶寬（最低度量）的路徑。該帶寬值與累積延遲一起用於計算度量並分配給路由。
EIGRP 確實支持跨多個連結到具有差異功能的同一目的地的不等成本負載平衡，EIGRP 的默認設置是在可用時跨四個等成本路徑進行負載平衡。其他指標包括 MTU、負載和可靠性，可以使用 K 值進行配置以進行粒度指標計算。
特徵
- 高級距離矢量路由協議
- 內部網關協議 (IGP)
- 管理距離：內部90，外部170，匯總5
- 多協議路由
- IPv6 支持
- 思科專有
- 第 3 層（IP 協議 88）
- 指標 = 帶寬和延遲（默認）
- 無類路由
- 具有自治系統的扁平拓撲
- 僅鄰居拓撲視圖
- 最佳路徑的 DUAL 算法：後繼 + 可行後繼路由
- 事件觸發的路由更新
- 定期路由表刷新：無
- 組播地址：224.0.0.10（所有 EIGRP 鄰居）
- Hello 計時器 = 10 秒，Dead 計時器 = 40 秒
- 可靠傳輸協議 (RTP) 跟蹤路由更新的回覆
- 跳數 = 255
- 環路預防：可行性條件/水平分割/路由中毒
- 標準和通配符掩碼
- 消息認證：無/文本密碼/MD5
- 路由自動匯總：禁用（默認）
- 可擴展到大中型企業領域
- 負載均衡=4條等價路徑或多條不等價路徑
路由信息協議 (RIP)
路由信息協議 (RIP) 是一種較早的路由協議，早於網際網路時代，它專為具有基本路由和無子網劃分的較小網絡域而設計。RIP 是一種距離矢量協議，不可擴展，收斂速度慢，只能進行分類尋址。優點是易於部署和故障排除。作為純粹的距離矢量協議，路由度量是跳數。那是從源到目的地的跳數（距離），選擇路由器跳數最少的路由作為最佳路徑。RIPv1 不支持消息身份驗證，因此不太適合 Internet 連接。除了 EIGRP 之外，大多數內部網關協議的負載平衡只是等成本路徑。
表 4 RIPv1 與 RIPv2 比較
RIPv2 是對協議標準的增強，旨在解決 RIPv1 的一些問題。主要區別在於 RIPv2 是一種無類別協議，其中包含帶有路由更新的子網掩碼信息，這實現了 OSPF、EIGRP、IS-IS 和 BGP 支持的相同無類別子網劃分。還支持通過文本密碼或 MD5 哈希對 RIPv2 鄰居之間的消息進行身份驗證。這提供了跨現代網絡域的最低安全級別。
圖 7 RIP 路由域
RIPv2 將路由更新發送到多播 224.0.0.9，而不是所有路由器都必須處理消息的較舊的 255.255.255.255 廣播方法。RIPv2 路由器可以選擇向 RIPv1 路由器發送廣播以實現向後兼容性，問題在於 RIPv1 將匯總有類邊界上的任何無類路由。
特徵
- 距離矢量路由協議
- 內部網關協議 (IGP)
- 管理距離：120
- 僅 IP 路由
- IPv6 支持 (RIPng)
- 開放標準
- 應用層（UDP 520埠）
- 指標 = 跳數
- 最佳路徑 = 到達目的地的最少跳數
- 最大跳數 = 15
- 無類路由 (RIPv2)
- 標準子網掩碼
- 扁平拓撲
- 僅鄰居拓撲視圖
- 每 30 秒更新一次完整的路由
- 組播地址：224.0.0.9 (RIPv2)
- 更新計時器 = 30 秒，按住計時器 = 180 秒
- 環路預防：水平分割/路由中毒
- RIPv2消息認證：文本密碼/MD5
- 路由自動匯總：啟用（默認）
- 僅限中小型網域
- 負載均衡 = 6 條等價路徑（默認）
中間系統到中間系統 (IS-IS)
中間系統到中間系統 (IS-IS) 是一種鏈路狀態路由協議，與 OSPF 相似，它是一種內部網關協議 (IGP)，主要用於在大型服務提供商網絡域內進行路由，任何跨公共 Internet 的路由都需要外部網關協議 (BGP)。一些優勢包括可擴展性、最快的融合和安全性，IS-IS 數據包不易受到 IP 欺騙和 DDOS 攻擊，因為它是 OSI 第 2 層協議而不是基於 IP 的協議。CLNS 是支持包括 IP 數據包在內的任何多協議有效負載的傳輸方式。
IS-IS 創建一個完整的拓撲資料庫，並使用 Dijkstra 算法計算到每個目的地的最短路徑，有通告的 LSP 類似於 OSPF LSA 用於構建拓撲表。IS-IS 是一種無類別尋址協議，根據接口成本（帶寬）計算最佳路徑度量。分配給路由的度量是源和目標之間所有成本的累積，IS-IS 將所有節點分類為端系統 (ES) 或中間系統（路由器）。
有一個兩級層次結構，包括第 1 級路由器（區域內）、第 1 級/第 2 級路由器 (ABR) 和第 2 級路由器（骨幹網），與 OSPF 不同的是，每個路由器只能分配到一個區域，因此路由器是區域之間的邊界，而不是接口。沒有所有區域都必須連接的 OSPF 風格骨幹網的概念。然而，存在可以通過基於路由設計的 L1/L2 路由器連接區域的 2 級路由器。
圖 8 IS-IS 分層級別
特徵
- 鏈路狀態路由協議
- 內部網關協議 (IGP)
- 行政距離：115
- 多協議路由 (CLNS)
- IPv6 支持
- 開放標準
- 第 2 層
- 指標 = 接口成本（帶寬）
- 默認成本指標 = 10（分配給接口）
- 無類路由
- 分層拓撲
- 全局資料庫拓撲 (LSP) 表
- SPF 算法根據 LSP 表計算到目的地的最短路徑
- 事件觸發的路由更新
- 定期路由表刷新：無
- 你好定時器 = 10 秒，你好乘數 = 40 秒（廣播/點對點）
- 跳數 = 無限制
- 環路預防：本機 (SPF)
- 僅通配符掩碼
- 認證：無/文本密碼/MD5
- 路由自動匯總：禁用（默認）
- 可擴展到大型企業和 ISP 域
- 負載均衡 = 6 條等價路徑（默認）
邊界網關協議 (BGP)
邊界網關協議 (BGP) 是事實上的網際網路路由協議，負責私有 IGP 路由域之間的域間路由，它是一種外部網關協議 (EGP)，被視為路徑向量協議，BGP 本質上是一種距離矢量協議，它通過所有路由更新向鄰居通告 AS 路徑信息。
圖 9 BGP 私有範圍自治系統 (ASN)
不支持負載平衡，但負載共享是通過路徑屬性策略的一個選項，作為無類路由協議，默認情況下不會自動匯總發布的路由，該架構是非分層的，自治系統編號 (ASN) 分配給內部 BGP (iBGP) 或外部 (eBGP) 連接，eBGP 鄰居對等體分配給不同的自治系統，而 iBGP 對等體分配給相同的 ASN。
BGP 自治系統編號 (ASN) 要麼是私有的，要麼是公共的，Internet 連接需要從服務提供商處分配公共範圍的 ASN，對於 BGP 網際網路可路由連接，指定的公共範圍是從 1 到 64511。從 64512 到 65535 的私有 AS 編號範圍用於 iBGP 和/或 eBGP 網絡使用。有一些更大的企業網絡域實現了 iBGP 和/或 eBGP 自治系統。
路徑屬性
有一種路徑選擇算法，可以根據路徑屬性策略選擇最佳路由，每個路徑屬性還有一個默認設置，在未配置策略時使用該設置。BGP 有一個鄰居表，該表是在與 BGP 鄰居形成鄰接關係時創建的，還有一個拓撲表，用於存儲從鄰居通告的所有 BGP 路由。最後，路由器構建 BGP 路由表，其中僅從拓撲表中安裝了最佳路徑路由，例如，當一個目的地存在多條路徑時，首先選擇權重最高的路徑。如果權重屬性相等，則選擇本地優先級最高的路由。
表5 BGP最佳路徑選擇算法
特徵
- 路徑向量路由協議
- 外部網關協議 (EGP)
- 管理距離：eBGP 20、iBGP 200
- 僅 IP 路由
- IPv6 支持 (MP-BGP)
- 開放標準
- 應用層（TCP 179 埠）
- 指標 = 路徑屬性
- 最佳路徑選擇算法
- 無類路由
- 具有自治系統的扁平拓撲
- 僅鄰居拓撲視圖
- 每 30 秒 (eBGP)、5 秒 (iBGP) 更新一次完整的路由
- Keepalive 定時器 = 60 秒，Hold 定時器 = 180 秒
- 環路預防：AS 路徑屬性 (eBGP)、水平分割 (iBGP)
- 標準子網掩碼
- 消息認證：無/文本密碼/MD5
- 路由自動匯總：禁用（默認）
- 可擴展到全球企業和網際網路域
- 負載均衡：無