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OSPF與EIGRP的比較分析
思科認證互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家Cisco Certified Internetwork Expert 被視為是全球Internetworking領(lǐng)域中的頂級CCIE認證證書(shū)。下面是小編整理的OSPF與EIGRP的比較分析，希望大家認真閱讀!
一、OSPF協(xié)議
(一)、OSPF協(xié)議簡(jiǎn)介
OSPF是Open Shortest Path First(即“開(kāi)放最短路由優(yōu)先協(xié)議”)的縮寫(xiě)。它是IETF組織開(kāi)發(fā)的一個(gè)基于鏈路狀態(tài)的自治系統內部路由協(xié)議。在IP網(wǎng)絡(luò )上，它通過(guò)收集和傳遞自治系統的鏈路狀態(tài)來(lái)動(dòng)態(tài)地發(fā)現并傳播路由。
每一臺運行OSPF協(xié)議的路由器總是將本地網(wǎng)絡(luò )的連接狀態(tài)，(如可用接口信息、可達鄰居信息等)用LSA(鏈路狀態(tài)廣播)描述，并廣播到整個(gè)自治系統中去。這樣，每臺路由器都收到了自治系統中所有路由器生成的LSA，這些LSA的集合組成了LSDB(鏈路狀態(tài)數據庫)。由于每一條LSA是對一臺路由器周邊網(wǎng)絡(luò )拓撲的描述，則整個(gè)LSDB就是對該自治系統網(wǎng)絡(luò )拓撲的真實(shí)反映。
根據LSDB，各路由器運行SPF(最短路徑優(yōu)先)算法。構建一棵以自己為根的最短路徑樹(shù)，這棵樹(shù)給出了到自治系統中各節點(diǎn)的路由。在圖論中，“樹(shù)”是一種無(wú)環(huán)路的連接圖。所以OSPF計算出的路由也是一種無(wú)環(huán)路的路由。
OSPF協(xié)議為了減少自身的開(kāi)銷(xiāo)，提出了以下概念：
(1).DR：
在各類(lèi)可以多址訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)絡(luò )中，如果存在兩臺或兩臺以上的路由器，該網(wǎng)絡(luò )上要選舉出一個(gè)“指定路由器”(DR)。“指定路由器”負責與本網(wǎng)段內所有路由器進(jìn)行LSDB的同步。這樣，兩臺非DR路由器之間就不再進(jìn)行LSDB的同步。大大節省了同一網(wǎng)段內的帶寬開(kāi)銷(xiāo)。
(2).AREA：
OSPF可以根據自治系統的拓撲結構劃分成不同的區域(AREA)，這樣區域邊界路由器(ABR)向其它區域發(fā)送路由信息時(shí)，以網(wǎng)段為單位生成摘要LSA。這樣可以減少自治系統中的LSA的數量，以及路由計算的復雜度。
OSPF使用4類(lèi)不同的路由，按優(yōu)先順序來(lái)說(shuō)分別是：
區域內路由
區域間路由
第一類(lèi)外部路由
第二類(lèi)外部路由
區域內和區域間路由描述的是自治系統內部的網(wǎng)絡(luò )結構，而外部路由則描述了應該如何選擇到自治系統以外目的地的路由。一般來(lái)說(shuō)，第一類(lèi)外部路由對應于OSPF從其它內部路由協(xié)議所引入的信息，這些路由的花費和OSPF自身路由的花費具有可比性;第二類(lèi)外部路由對應于OSPF從外部路由協(xié)議所引入的信息，它們的花費遠大于OSPF自身的路由花費，因而在計算時(shí)，將只考慮外部的花費。
(二)、OSPF協(xié)議主要優(yōu)點(diǎn)：
1、OSPF是真正的LOOP- FREE(無(wú)路由自環(huán))路由協(xié)議。源自其算法本身的優(yōu)點(diǎn)。(鏈路狀態(tài)及最短路徑樹(shù)算法)
2、OSPF收斂速度快：能夠在最短的時(shí)間內將路由變化傳遞到整個(gè)自治系統。
3、提出區域(area)劃分的概念，將自治系統劃分為不同區域后，通過(guò)區域之間的對路由信息的摘要，大大減少了需傳遞的路由信息數量。也使得路由信息不會(huì )隨網(wǎng)絡(luò )規模的擴大而急劇膨脹。
4、將協(xié)議自身的開(kāi)銷(xiāo)控制到最小。見(jiàn)下：
1)用于發(fā)現和維護鄰居關(guān)系的是定期發(fā)送的是不含路由信息的hello報文，非常短小。包含路由信息的報文時(shí)是觸發(fā)更新的機制。(有路由變化時(shí)才會(huì )發(fā)送)。但為了增強協(xié)議的健壯性，每1800秒全部重發(fā)一次。
2)在廣播網(wǎng)絡(luò )中，使用組播地址(而非廣播)發(fā)送報文，減少對其它不運行ospf 的網(wǎng)絡(luò )設備的干擾。
3)在各類(lèi)可以多址訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)絡(luò )中(廣播，NBMA)，通過(guò)選舉DR，使同網(wǎng)段的路由器之間的路由交換(同步)次數由 O(N*N)次減少為 O (N)次。
4)提出STUB區域的概念，使得STUB區域內不再傳播引入的ASE路由。
5)在A(yíng)BR(區域邊界路由器)上支持路由聚合，進(jìn)一步減少區域間的路由信息傳遞。
6)在點(diǎn)到點(diǎn)接口類(lèi)型中，通過(guò)配置按需播號屬性(OSPF over On Demand Circuits)，使得ospf不再定時(shí)發(fā)送hello報文及定期更新路由信息。只在網(wǎng)絡(luò )拓撲真正變化時(shí)才發(fā)送更新信息。
5、通過(guò)嚴格劃分路由的級別(共分四極)，提供更可信的路由選擇。
6、良好的安全性，ospf支持基于接口的明文及md5 驗證。
7、OSPF適應各種規模的網(wǎng)絡(luò )，最多可達數千臺。
二、EIGRP協(xié)議
EIGRP和早期的IGRP協(xié)議都是由Cisco發(fā)明，是基于距離向量算法的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)是增強版的IGRP協(xié)議。它屬于動(dòng)態(tài)內部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，仍然使用矢量-距離算法。但它的實(shí)現比IGRP已經(jīng)有很大改進(jìn)，其收斂特性和操作效率比IGRP有顯著(zhù)的提高。
EIGRP的收斂特性是基于DUAL ( Distributed Update Algorithm ) 算法的。DUAL算法使得路徑在路由計算中根本不可能形成環(huán)路。它的收斂時(shí)間可以與已存在的其他任何路由協(xié)議相匹敵。
EIGRP協(xié)議主要具有如下特點(diǎn)：
1. 精確的路由計算和多路由的支持
EIGRP協(xié)議繼承了IGRP協(xié)議的最大的優(yōu)點(diǎn)：矢量路由權。EIGRP協(xié)議在路由計算中要對網(wǎng)絡(luò )帶寬，網(wǎng)絡(luò )時(shí)延，信道占用率，信道可信度等因素作全面的綜合考慮，所以EIGRP的路由計算更為準確，更能反映網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際情況。同時(shí)EIGRP協(xié)議支持多路由，使路由器可以按照不同的路徑進(jìn)行負載分擔。
2. 較少的帶寬占用
使用EIGRP協(xié)議的對等路由器之間周期性的發(fā)送很小的hello報文，以此來(lái)保證從前發(fā)送報文的有效性。路由的發(fā)送使用增量發(fā)送方法，即每次只發(fā)送發(fā)生變化的路由。發(fā)送的路由更新報文采用可靠傳輸，如果沒(méi)有收到確認信息則重新發(fā)送，直至確認。EIGRP還可以對發(fā)送的EIGRP報文進(jìn)行控制，減少EIGRP報文對接口帶寬的占用率，從而避免連續大量發(fā)送路由報文而影響正常數據業(yè)務(wù)的事情發(fā)生。
3. 無(wú)環(huán)路由和較快的收斂速度
路由計算的無(wú)環(huán)路和路由的收斂速度是路由計算的重要指標。EIGRP協(xié)議由于使用了DUAL算法，使得EIGRP協(xié)議在路由計算中不可能有環(huán)路路由產(chǎn)生，同時(shí)路由計算的收斂時(shí)間也有很好的保證。因為，DUAL算法使得EIGRP在路由計算時(shí)，只會(huì )對發(fā)生變化的路由進(jìn)行重新計算;對一條路由，也只有此路由影響的路由器才會(huì )介入路由的重新計算。
4. MD5認證
為確保路由獲得的正確性，運行EIGRP協(xié)議進(jìn)程的路由器之間可以配置MD5認證，對不符合認證的報文丟棄不理，從而確保路由獲得的安全。
5. 任意掩碼長(cháng)度的路由聚合
EIGRP協(xié)議可以通過(guò)配置，對所有的EIGRP路由進(jìn)行任意掩碼長(cháng)度的路由聚合，從而減少路由信息傳輸，節省帶寬。
6. 同一目的但優(yōu)先級的路由可實(shí)現負載分擔
去往同一目的的路由表項，可根據接口的速率、連接質(zhì)量、可靠性等屬性，自動(dòng)生成路由優(yōu)先級，報文發(fā)送時(shí)可根據這些信息自動(dòng)匹配接口的流量，達到幾個(gè)接口負載分擔的目的。
7. 協(xié)議配置簡(jiǎn)單
使用EIGRP協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò )，路由器配置非常簡(jiǎn)單，它沒(méi)有復雜的區域設置，也無(wú)需針對不同網(wǎng)絡(luò )接口類(lèi)型實(shí)施不同的配置方法。使用EIGRP協(xié)議只需使用router eigrp命令在路由器上啟動(dòng)EIGRP 路由進(jìn)程，然后再使用network 命令使能網(wǎng)絡(luò )范圍內的接口即可。
三、OSPF和EIGRP的比較
OSPF和EIGRP都是收斂速度較快并且不會(huì )形成環(huán)路的算法，網(wǎng)絡(luò )帶寬占用較小，使用靈活，安全性較好的路由協(xié)議。但是從以上分析可以看出，各自還是有優(yōu)缺點(diǎn)。
(一)、OSPF的缺點(diǎn)
1、配置相對復雜。由于網(wǎng)絡(luò )區域劃分和網(wǎng)絡(luò )屬性的復雜性，需要網(wǎng)絡(luò )分析員有較高的網(wǎng)絡(luò )知識水平才能配置和管理OSPF網(wǎng)絡(luò )。
2、路由負載均衡能力較弱。OSPF雖然能根據接口的速率、連接可靠性等信息，自動(dòng)生成接口路由優(yōu)先級，但通往同一目的的不同優(yōu)先級路由，OSPF只選擇優(yōu)先級較高的轉發(fā)，不同優(yōu)先級的路由，不能實(shí)現負載分擔。只有相同優(yōu)先級的，才能達到負載均衡的目的，不象EIGRP那樣可以根據優(yōu)先級不同，自動(dòng)匹配流量。
(二)、EIGRP的缺點(diǎn)
1. EIGRP沒(méi)有區域(AREA)的概念，而OSPF在大規模網(wǎng)絡(luò )的情況下，可以通過(guò)劃分區域來(lái)規劃和限制網(wǎng)絡(luò )規模。所以EIGRP適用于網(wǎng)絡(luò )規模相對較小的網(wǎng)絡(luò )，這也是矢量-距離路由算法(RIP協(xié)議就是使用這種算法)的局限所在。
2. 運行EIGRP的路由器之間必須通過(guò)定時(shí)發(fā)送HELLO報文來(lái)維持鄰居關(guān)系，這種鄰居關(guān)系即使在撥號網(wǎng)絡(luò )上，也需要定時(shí)發(fā)送HELLO報文，這樣在按需撥號的網(wǎng)絡(luò )上，無(wú)法定位這是有用的業(yè)務(wù)報文還是EIGRP發(fā)送的定時(shí)探詢(xún)報文，從而可能誤觸發(fā)按需撥號網(wǎng)絡(luò )發(fā)起連接，尤其在備份網(wǎng)絡(luò )上，引起不必要的麻煩。所以一般運行EIGRP的路由器，在撥號備份端口還需配置Dialer list和Dialer group，以便過(guò)濾不必要的報文，或者運行TRIP協(xié)議，這樣做增加路由器運行的開(kāi)銷(xiāo)。而OSPF可以提供對撥號網(wǎng)絡(luò )按需撥號的支持，只用一種路由協(xié)議就可以滿(mǎn)足各種專(zhuān)線(xiàn)或撥號網(wǎng)絡(luò )應用的需求。
3. EIGRP的無(wú)環(huán)路計算和收斂速度是基于分布式的DUAL算法的，這種算法實(shí)際上是將不確定的路由信息(active route)散播(向鄰居發(fā)query報文)，得到所有鄰居的確認后(reply報文)再收斂的過(guò)程，鄰居在不確定該路由信息可靠性的情況下又會(huì )重復這種散播，因此某些情況下可能會(huì )出現該路由信息一直處于active狀態(tài)(這種路由被稱(chēng)為stuck in active route)，并且，如果在active route的這次DUAL計算過(guò)程中，出現到該路由的后繼(successor)的metric發(fā)生變化的情況，就會(huì )進(jìn)入多重計算，這些都會(huì )影響DUAL算法的收斂速度。而OSPF算法則沒(méi)有這種問(wèn)題，所以從收斂速度上看，雖然整體相近，但在某種特殊情況下，EIGRP還有不理想的情況。
4、EIGRP是Cisco公司的私有協(xié)議。Cisco公司是該協(xié)議的發(fā)明者和唯一具備該協(xié)議解釋和修改權的廠(chǎng)商。如果要支持EIGRP協(xié)議需向Cisco公司購買(mǎi)相應版權，并且Cisco公司修改該協(xié)議沒(méi)有義務(wù)通知任何其他廠(chǎng)家和使用該協(xié)議的用戶(hù)。而OSPF是開(kāi)放的協(xié)議，是IETF組織公布的標準。世界上主要的網(wǎng)絡(luò )設備廠(chǎng)商都支持該協(xié)議，所以它的互操作性和可靠性由于公開(kāi)而得到保障，并且在眾多的廠(chǎng)商支持下，該協(xié)議也會(huì )不斷走向更加完善。
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