网络-路由交换-IPv4-Cisco-协议基础

协议基础

1、RIPv1

      传输协议：UDP

      端口号：520

      广播地址：广播255.255.255.255（在非广播环境可以单播，或指定邻居单播，命令：neighbour 邻居IP地址）

      传输内容：整个路由表（触发更新不是整个路由表）

      消息类型：Request Response（ 即Update ， 定期更新）一个消息中最大可以包含25 个路由条目。当AFI(地址族标识)为0时，表示对整个路由表的请求。该值通常为2

       Metric：Hop 数（最大15，不可达为16）

       Timer：

                Update(路由更新计时器)：25.5-30 秒之间
                 Invalid( 无效计时器)：180 秒（超时将条目hop 置为Possibly down，并发送跳数为16 的update）
                 Flush(刷新计时器)：240 秒（超时删除条目）
                 Holddown( 抑制计时器)：180 秒（在Invalid 超时后开启。另外，当收到一个更坏的跳数的更新后抑制开始）
                 命令：timers basic  (RIP 域内必须一致)

       Router-id选取：无

       认证：无

       汇总：自动，不能关闭自动汇总

       算法：Bellman-Ford算法

       表：路由表

 

2、RIPv2

      传输协议：UDP

      端口号：520

      广播地址：

                       组播224.0.0.9（在非广播环境可以单播，或指定邻居单播， 命令：neighbour 邻居IP 地址）
                       (通过接口级命令ip ripv2-broadcast 启动广播，这时不再向224.0.0.9 组播， 而是向55.255.255.255 广播)

      传输内容：路由表+ 可以携带子网掩码

      消息类型：Request Response（ 即Update ， 定期更新）一个消息中最大可以包含25 个路由条目。当AFI(地址族标识)为0时，表示对整个路由表的请求。该值通常为2；但通常一个消息中最大可以包含的25 个路由条目，在认证时只有24 个了，AFI 为全1(0xffff)。

       Metric：Hop 数（最大15，不可达为16）

       Timer：

                Update(路由更新计时器)：25.5-30 秒之间
                 Invalid( 无效计时器)：180 秒（超时将条目hop 置为Possibly down，并发送跳数为16 的update）
                 Flush(刷新计时器)：240 秒（超时删除条目）
                 Holddown( 抑制计时器)：180 秒（在Invalid 超时后开启。另外，当收到一个更坏的跳数的更新后抑制开始）
                 命令：timers basic  (RIP 域内必须一致)

      Router-id选取：无

       认证：明文、MD5　　

      汇总：手工，自动，可以关闭自动汇总(config-router)#noauto-summary，(在指定接口上手工汇总(config-if)# ipsummary-addressrip，改变通告到对端的路由，汇总后一般要改变掩码长度，必须大于或等于主类掩码长度，RIPv2 不支持CIDR 汇总，但可以传递)

      算法：Bellman-Ford算法

      表：路由表

 

3、EIGRP

      传输协议：IP

      端口号：88

      广播地址：组播224.0.0.10+ 单播(通过neighbor 命令指定邻居)

      传输内容：路由表更新的部分

      消息类型：

                      Hello（组播，只在接口的primary 地址发送）
                      Ack（单播回复Hello）
                      Update（当网络拓扑变化时使用RTP 非定期发送路由更新，组播或单播）
                      Query&reply（扩散更新计算时使用RTP 组播或单播查询，单播回复）
                      Request（未用）

       Metric：

                      Cost=256 x IGRPmetric = [K1x 带宽+K2x 带宽/（256-负载） +K3x 延迟]x[K5/( 可靠性+K4)]x256
                      通常K1=K3=1 ，K2=K4=K5=0 ，

                      即cost=[107/入口带宽+入口延迟之和/10]x256 (metirc weights tos k1 k2 k3k4 k5)
                      最大跳数：限制网络规模，默认值100，最大值255 。(metric maximum-hops)

       Timer：

                    HelloTime：5 秒（一般网络）；60 秒（FR网络）(这个间隔其实与带宽有关，高带宽的hello 频率高，ip hello-interval eigrp)
                    HoldTime ： 3 x HelloTime (ip hold-time eigrp)
                    ActiveTimer：3 分钟
                    （没有FS 时扩散计算开始后，路由进入active 状态，发出的请求在activetimer 超时后，该路由标记为SIA，无回答的邻居将被删除）

      Router-id选取：命令指定(eigrp router-id)>最大loopback>最大物理地址

       认证：MD5

      汇总：

                手工，自动，可以关闭自动汇总no auto-summary。
                手工汇总比自动汇总更精确， ip summary-address eigrp xxx
                每产生一条汇总路由，同时还会生成一条指向Null的路由， 用于防环。

      算法：

                DUAL 算法（ 扩散更新算法，FC/FS防环机制，SIA）
                扩散更新算法是域内路由器之间并行执行的，因而收敛快。

      表：邻居表、拓扑表、路由表

 

4、OSPF（唯一有ProcessID的路由协议，能在一台路由器中运行多个OSPF进程）

      传输协议：IP

      端口号：89

      广播地址：

                       组播224.0.0.5: 所有路由器
                       组播224.0.0.6:DR/BDR
                       单播(NBMA，虚链路。NBMA 时需要neighbor指定邻居路由器)

      传输内容：链路状态信息

      消息类型：Hello、DBD、LSR、LSU、LSAck

       Metric：

                   入口Cost 之和，Cost=108/带宽，108 是参考带宽，环回口Cost=1，
                   （Cost 不能小于1，接口级命令指定优先，ip ospf cost，参考带宽可以用路由器级命令修改， 域内要一致，auto-cost reference-bandwidth ，带宽可以由接口级命令bandwidth 修改）

       Timer：

                   HelloInterval:10 秒（BMA，P2P）；
                   30秒（NBMA，P2MP）(接口命令ip ospf hello-interval 秒)
                   DeadInterval ： 4 x
                   HelloInterval( 接口命令ip ospfdead-interval 秒)
                   PollInterval：120 秒，只用在NBMA 上，处于Down 状态的邻居每隔此时间收到一个Hello 包以便拉起它。
                   MaxAge:60 分钟
                   MaxAgeDiff;15 分钟
                   LSARefeashTime:30分钟

      Router-id选取：命令指定(router-id)>最大loopback>最大物理地址

       认证：明文、MD5

                 基于区域（ 在进程中启动）
                 基于链路（ 在接口上启动）

      汇总：

               手工， 不支持自动。区域间路由汇总必须在ABR 上完成：area x range外部路由汇总必须在ASBR 上完成：summary-address

      算法：Dijkstra 算法（ 或称SPF算法）

               包括树数据库，候选对象数据库，链路状态数据库。
               首先将自己作为根，然后选择最近的邻居，生成一个树，然后在邻居的邻居上重复这个过程，使树生长，直到覆盖全域。

      表：

             邻居表
             链路状态数据库（LSDB）
             路由表
             其他还有：
             Ospf 接口数据结构；
             候选对象数据库；
             树数据库

 

5、IS-IS

 

      传输协议：CLNP/IP

      端口号： NSEL=00

      广播地址：

                      组播（广播型网络）
                      AllL1Iss:0180.c200.0014
                      AllL2Iss:0180.c200.0015
                      单播（点到点网络）

      传输内容：链路状态信息

      消息类型：

                       Hello
                       LSP（链路状态数据包）
                       SNP （ 完全序列号/部分序列号数据包，LSP 的回复,传输保障，数据库更新）

       Metric：

                  IS-IS 规定接口缺省度量值无论链路带宽大小都是10，其最大值为1023，修改命令isis metirc
                  缺省度量由于数值范围有限，对于大型网络是不利的，因此又进行了度量值扩展，32bit
                  可以到4 亿多。值扩展度量设置命令metric-style wide

       Timer：

                  HelloInterval:10 秒( 接口级命令isis hello-interval)
                  HoldTime: 3 x
                  HelloInterval(isis hello-multiplier)
                  MaxAge:20 分钟( 修改命令max-lsp-lifetime)
                  刷新时间:15 分钟(lsp-refresh-interval)
                  零老化生存时间
                  ZeroAgeLifetime:60秒（过期后再加时）

      Router-id选取：

       认证：明文、MD5

      汇总：手工，summary-address

      算法：同OSPF但为了提高SPF 效率，增加了iSPF 和PRC，拓扑变化时只计算变化部分，限制了SPF计算的范围，更节省资源。

      表：

              邻居表
              链路状态数据库（ L1 ， L2各自）
              路由表

 

6、BGP(唯一AS间EGP协议)

      传输协议：TCP

      端口号：179

      广播地址：BGP 是完全基于单播的，邻居必须通过命令指定(neighbor xxxx remote-as xx)。

      传输内容：路由表或更新（路径，属性等）

      消息类型：Open、Keepalive、Update、Notification

       Metric：用各种属性attribute描述路径，不用通常的度量值。

                  1） origin
                  2） as_path
                  3） next_hop
                  4） local_pref
                  5） atomic_aggregate
                  6） aggregator
                  7） community
                  8） MED
                  9） Originator_ID
                  10） Cluster_list

       Timer：

                  Keepalive：默认60秒(holdtime 的三分之一)
                  Holdtime：0 或大于3 秒，CISCO 默认180 秒（ 用于keepalive 和update）（修改命令timers bgp）

      Router-id选取：命令指定(bgp router-id)>最大loopback>最大物理地址

       认证：MD5

      汇总：手工，自动，可以关闭自动汇总，( 手工aggregate-address )

      算法：路径矢量算法

      表：邻居表BGP 表（RIB）路由表