IGRP路由协议的原理分析

作者:课课家教育更新于： 2018-01-09 17:29:19

　　在计算机网络中，路由协议的选择至关重要，它直接影响到一个网络的性能，而路由协议的选择又相当复杂。今天我们来介绍一些关于其中一个协议IGRP的相关内容，希望大家能从文中能够得到帮助，也希望本文能够让大家了解更多关于这个协议的一些知识。
　　IGRP（Interior Gateway Routing Protocol，内部网关路由协议）是Cisco公司20世纪80年代开发的，是一种动态的、长跨度（最大可支持255跳）的路由协议，使用度量（向量）来确定到达一个网络的最佳路由，由延时、带宽、可靠性和负载等来计算最优路由，它在同个自治系统内具有高跨度、适合复杂的网络。Cisco iOS允许路由器管理员对IGRP的网络带宽、延时、可靠性和负载进行权衡进行权重设置，以影响度量的计算。
　　像RIP 一样，IGRP使用UDP发送路由表项。每个路由器每隔90s更新一次路由信息，如果270秒内没有收到某路由器的回应，则认为该路由器不可到达；如果630s内仍为收到应答，则IGRP进程将从路由表中删除该路由。
　　与RIP相比，IGRP的收敛时间更长，但传输路由信息所需的带宽减少，此外，IGRP的分组格式中无空白字节，从而提高了IGRP的报文效率。但IGRP为Cisco公司专有，仅限于Cisco产品。
　　IGRP是一种距离向量型的内部网关协议（IGP）。距离向量路由协议要求每个路由器规则的时间间隔向其相邻的路由器发送其路由表的全部或者部分。随着路由信息在网络上扩散，路由器就可以计算到所有节点的距离。
　　IGRP使用一组metric的组合（向量），网络延迟、带宽、可靠性和负载都被用于路由选择，网管可以为每种metric设置权限，IGRP可以用管理员设置的或缺省的权值来自动计算最佳路由。IGRP为其metric提供较宽的值域。例如，可靠性和负载可在1和255之间取值；带宽值域为1200bps到10G（兆）bps；延迟可取值1到24.宽的值域可以提供满意的metric设置，更重要的是， metric各组件以用户定义的算法结合，因此，网管可以以直观的方式影响路由选择。
　　为了提供更多的灵活性，IGRP允许多路径路由。两条等带宽线路可以以循环（round-robin）方式支持一条通信流，当一条线路断掉时自动切换到第二条线路。此外，即使各条路的metric不同也可以使用多路径路由。
　　1、稳定性
　　IGRP提供许多特性以增强其稳定性，包括hold-down、split horizon和poison-reverse。
　　Hold-down用于阻止定期更新信息不适当地发布一条可能失效的路由信息。当一个路由器失效时， 相邻的路由器通过未收到定期的更新消息检测到该情况， 这些路由器就计算新的路由并发送路由更新信息把路由改变通知给它们相邻的路由器。 这一举动激发一系列触发的更新，这些触发的更新并不能立刻到达每一个网络设备，所以可能发生这样的情况： 一个还未收到网络失效信息的设备给一个刚被通知网络失效的设备发送定期更新信息，说那条已断掉的路由还是好的，这样， 后者就会含有（还可能发布）错误的路由信息。Hold-down告诉路由器把可能影响路由的改变保持一段时间。 Hold-down时期通常只比整个网络更新某一路由改变所需时间多一点。
　　Split-horizon应该防止相邻路由器间的路由环，而poison-reverse对于防止较大的路由环是必要的。 路由metric的持续增长通常意味着存在路由环，poison-reverse更新就被发送以删除该路由并置于hold-down状态。 在Cisco的IGRP实现中，如果路由metric以1.1或更大的比例增长就发送poison-reverse更新信息。
　　2、计时器
　　GRP维护一组计时器和含有时间间隔的变量。包括更新计时器、失效计时器、保持计时器和清空计时器。 更新计时器规定路由更新消息应该以什么频度发送，IGRP中此值缺省为90秒。失效计时器规定在没有特定路由的路由更新消息时， 在声明该路由失效前路由器应等待多久，IGRP中此值缺省为更新周期的三倍。保持时间变量规定hold-down周期， IGRP中此值缺省为更新周期加10秒。最后，清空计时器规定路由器清空路由表之前等待的时间，IGRP的缺省值为路由更新周期的七倍。
　　IGRP度量值中包含以下分量：
　　带宽：路径中的最低带宽；
　　延迟：路径上的累积接口延迟；
　　可靠性：信源和目的地之间的链路上的负载，单位为bit/s（比特每秒）；
　　MTU：路径上的最大传输单元。
　　基本命令及配置
　　router igrp autonomous-system _number 指定使用IGRP协议
　　network network 指定与该路由器连接的网络
　　neighbor ip address 指定与该路由器相邻的节点地址
　　注意：自治系统号可以随意建立，但如果要想路由器之间交换路由更新信息，那么自治系统号必须相同
　　其他命令
　　1、不允许某个端口发送路由更新信息
　　passive-interface port_num
　　2、配置负载均衡
　　当两条以上路径的metric相同或在一定范围内就可以使用负载均衡
　　（1） 启用/不启用负载均衡
　　Traffic-share balanced或min
　　Balanced表示启用负载均衡，min表示不启用只选择最优路径
　　（2） 设置路径间的metric相差多大时启用负载均衡
　　Variance metric 差值
　　缺省值为1表示只有两条路径metric相同时才能在两条线路上启用负载均衡
　　配置案例
　　（1）拓扑结构
　　
　　（2）配置过程
　　R1
　　
　　R2　
　　R3
　　
　　R4

　　R5

　　（3）测试结果
　　R1
　　
　　R2

　　R3

　　R4　
　　R5

　　随着网络规模的扩大和用户需求的增长，原来的IGRP已显得力不从心，于是，Cisco公司又开发了增强的IGRP，即EIGRP。EIGRP使用与IGRP相同的路由算法，但它集成了链路状态路由协议和距离向量路由协议的长处，同时加入散播更新算法（DUAL）。
　　EIGRP具有如下特点：
　　快速收敛。快速收敛是因为使用了散播更新算法，通过在路由表中备份路由而实现，也就是达到目的网络的最小的开销和次最小开销（也叫适宜后继，feasible successor）路由都被保存在路由表中，当最小开销的路由不可用时，快速切换到次最小开销路由上，从而达到快速收敛的目的。
　　减少了带宽的消耗。EIGRP不像RIP和IGRP那样，每隔一段时间就交换一次路由信息，它仅当某个目的网络的路由状态改变或路由的度量发生变化时，才向邻接的EIGRP路由器发送路由更新，因此，其更新路由所需的带宽比RIP和EIGRP小得多--这种方式叫触发式（triggered）。
　　增大网络规模。对于RIP，其网络最大只能是15跳（hop），而EIGRP最大可支持255跳（hop）。
　　减少路由器CPU的利用。路由更新仅被发送到需要知道状态改变的邻接路由器，由于使用了增量更新，EIGRP比IGRP使用更少的CPU。
　　支持可变长子网掩码。
　　EIGRP和IGRP可自动移植。IGRP路由可自动重新分发到EIGRP中，EIGRP也可将路由自动重新分发到IGRP中。如果愿意，也可以关掉路由的重分发。
　　EIGRP支持三种可路由的协议（IP、IPX、AppleTalk）。
　　支持费等值路径的负载均衡。
　　因EIGRP是Cisco公司开发的专用协议，因此，当Cisco设备合其他厂商的设备互联时，不能使用EIGRP。
　　今天的文章就介绍到这了，你对IGRP路由协议了解多少？阅读更多文章，欢迎登陆课课家教育或关注公众号【课课家】/【课课家IT精品课程】。