內部網關路由協議(IGRP)--適合CCNA初學者

2019-11-04 12:07:59

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供稿：網友

　　一、背景
　　　　IGRP(Interior Gateway Routing PRotocol)是八十年代中期由Cisco公司開發的路由協議， Cisco創建IGRP的主要目的是為AS內的路由提供一種健壯的協議。
　　
　　　　八十年代中期，最流行的AS內的路由協議是Rip。雖然RIP對于在小到中型的同類網中非常有用，但隨著網絡的發展，其限制越來越顯著，非凡是RIP很小的跳數限制(16)制約了網絡的規模，且其單一的metric（跳數）在復雜的環境中很不靈活。 Cisco路由器的普及和IGRP的健壯性使許多擁有大型網絡的組織用IGRP代替RIP。
　　
　　　　Cisco最初的IGRP實現工作在IP網絡上，但是IGRP是設計以運行于任何網絡環境中的， Cisco很快就把它移植以運行于OSI的CLNP(Connectionless Network Protocol)網絡。在九十年代初Cisco開發了增強型IGRP（EIGRP）以提高IGRP的工作效率，本文討論IGRP的基本設計和實現。
　　
　　二、IGRP協議特性
　　
　　　　IGRP是一種距離向量型的內部網關協議（IGP）。距離向量路由協議要求每個路由器以規則的時間間隔向其相鄰的路由器發送其路由表的全部或部分。隨著路由信息在網絡上擴散，路由器就可以計算到所有節點的距離。
　　
　　　　IGRP使用一組metric的組合（向量），網絡延遲、帶寬、可靠性和負載都被用于路由選擇，網管可以為每種metric設置權值， IGRP可以用治理員設置的或缺省的權值來自動計算最佳路由。 IGRP為其metric提供了較寬的值域。例如，可靠性和負載可在1和255之間取值；帶寬值域為1200bps到10吉（千兆）bps；延遲可取值1到24。寬的值域可以提供滿足的metric設置，更重要的是， metric各組件以用戶定義的算法結合，因此，網管可以以直觀的方式影響路由選擇。
　　
　　　　為了提供更多的靈活性，IGRP答應多路徑路由。兩條等帶寬線路可以以循環（round-robin）方式支持一條通信流，當一條線路斷掉時自動切換到第二條線路。此外，即使各條路的metric不同也可以使用多路徑路由。例如，假如一條路徑比另一條好三倍，它將以三倍使用率運行。只有具有一定范圍內的最佳路徑metric值的路由才用作多路徑路由。
　　
　　1、穩定性
　　
　　IGRP提供許多特性以增強其穩定性，包括hold-down、split horizon和poison-reverse。
　　
　　Hold-down用于阻止定期更新信息不適當地發布一條可能失效的路由信息。當一個路由器失效時，相鄰的路由器通過未收到定期的更新消息檢測到該情況，這些路由器就計算新的路由并發送路由更新信息把路由改變通知給它們相鄰的路由器。這一舉動激發一系列觸發的更新，這些觸發的更新并不能馬上到達每一個網絡設備，所以可能發生這樣的情況：一個還未收到網絡失效信息的設備給一個剛被通知網絡失效的設備發送定期更新信息，說那條已斷掉的路由還是好的，這樣，后者就會含有（還可能發布）錯誤的路由信息。Hold-down告訴路由器把可能影響路由的改變保持一段時間。 Hold-down時期通常只比整個網絡更新某一路由改變所需時間多一點。
　　
　　Split horizon來源于下列承諾：把路由信息發回到其來源是無意義的。下圖示意為split-horizon規則。路由器1（R1）首先發布到網絡A的路由，路由器2（R2）沒有必要在給R1的更新信息中含有該路由，因為R1離網絡A更近。 split-horizon規則要求R2在給R1的更新信息中去掉該路由。 split-horizon規則可以幫助避免路由環。例如，假設R1到網絡A的接口失效了，R2繼續通知R1說它可以到達網絡A（通過R1），假如R1不夠聰明，就可能用R2的路由取代已失效的直接連接，于是就產生了路由環。雖然Hold-down應該防止這類情況， IGRP也實現了split-horizon，因為它可提供更好的算法穩定性。
　　

　　 Split-horizon應該防止相鄰路由器間的路由環，而poison-reverse對于防止較大的路由環是必要的。路由metric的持續增長通常意味著存在路由環，poison-reverse更新就被發送以刪除該路由并置于hold-down狀態。在Cisco的IGRP實現中，假如路由metric以1.1或更大的比例增長就發送poison-reverse更新信息。
　　
　　2、計時器
　　
　　IGRP維護一組計時器和含有時間間隔的變量。包括更新計時器、失效計時器、保持計時器和清空計時器。更新計時器規定路由更新消息應該以什么頻度發送，IGRP中此值缺省為90秒。失效計時器規定在沒有特定路由的路由更新消息時，在聲明該路由失效前路由器應等待多久，IGRP中此值缺省為更新周期的三倍。保持時間變量規定hold-down周期， IGRP中此值缺省為更新周期加10秒。最后，清空計時器規定路由器清空路由表之前等待的時間，IGRP的缺省值為路由更新周期的七倍。

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