RIP与OSPF协议详细对比

本文主要总结个人学习讨论RIP 和 OSPF的知识，具体如下：

互联网可以划分为多个自治系统(autonomous system, AS) ，每个AS内部可以和别的 AS 使用不同的路由选择协议，根据使用的范围差异可以将路由选择协议划分为：

• 自治系统内部的协议（interior gateway protocols, IGP）：RIP 和 OSPF

• 自治系统间的协议：(border gateway protocol, BGP)

  
  IGP与BGP示意图

RIP是最常用的协议，产生的开销最低，但不能在大型网络中使用。另一方面，OSPF在传输成本方面比RIP表现更好，适用于大型网络。OSPF还提供最大吞吐量和最低排队延迟。

1. RIP

RIP 是一种基于距离向量的路由选择协议，它使用跳数（Hop Count）作为度量值来衡量到达目的地址的距离。直接相连的路由器跳数为 1。跳数最多为 15，超过则表示不可达。RIP 每隔30秒和相邻路由器交换自己的路由表，经过若干次交换之后，所有路由器最终会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器地址。

下例说明RIP协议是如何工作：假设我们有两条从源（R1）到目的地（R7）的路径。RIP协议将选择具有较少跳数的Route2。(参考链接3中有详细的图例)

• Route1：R1-R2-R4-R6-R7
• Route2：R1-R3-R5-R7

RIP路由更新规则：

• 对地址为 X 的相邻路由器发来的 RIP 报文，先修改报文中的所有项目，把下一跳字段中的地址改为 X，并把所有的距离字段加 1；
• 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，进行以下步骤：
• 若原来的路由表中没有目的网络 N，则把该项目添加到路由表中；
• 否则：若下一跳路由器地址是 X，则把收到的项目替换原来路由表中的项目；否则：若收到的项目中的距离 d 小于路由表中的距离，则进行更新（例如原始路由表项为 Net2, 5, P，新表项为 Net2, 4, X，则更新）；否则什么也不做。
• 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把该相邻路由器标为不可达，即把距离置为 16。

RIP优缺点：

1. RIP非常适合小型网络，它易于理解和配置，同时几乎所有路由器都支持它。但是 RIP的跳数限制为15，超出该距离则无法访问，限制了网络的规模。
2. RIP网络收敛速度非常慢，当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此消息传送到所有路由器。由于RIP中的任何路由更新都会占用大量带宽，因此关键IT流程的资源受到限制。
3. RIP不支持同一路由上的多条路径，这可能会产生更多的路由环路。在使用固定跳数指标选择最佳路由时，RIP在基于实时数据比较路由时无法工作。

2. OSPF

OSPF（开放最短路径优先 ）是为了克服 RIP 的缺点而开发出来的。OSPF使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法 SPF。使用OSPF协议需要有关复杂网络的高级知识。因此OSPF路由协议允许路由器根据传入请求计算路由。
OSPF的缺点是，当网络中添加了更多路由器时，它无法扩展。而OSPF缺乏可扩展性使其不适合在Internet上进行路由。

OSPF工作过程：

• 寻找邻居
• 建立邻接关系
• 链路状态信息传递
• 计算路由

OSPF工作过程

OSPF 具有以下特点：

• 向本自治系统中的所有路由器发送信息，这种方法是洪泛法。
• 发送的信息就是与相邻路由器的链路状态，链路状态包括与哪些路由器相连以及链路的度量，度量用费用、距离、时延、带宽等来表示。
• 只有当链路状态发生变化时，路由器才会发送信息。
• 所有路由器都具有全网的拓扑结构图，并且是一致的。相比于 RIP，OSPF 的更新过程收敛的很快。

3. RIP与OSPF对比

• 路由协议类型： RIP是距离矢量协议，而OSPF是链路状态协议。距离矢量协议使用跳数来确定传输路径。链路状态协议分析不同的源，如速度，成本和路径拥塞，同时识别最短路径。

• 路由表构造： RIP使用周围的路由器请求路由表。然后合并该信息并构造自己的路由表。该表定期发送到相邻设备，同时更新路由器的合并表。在OSPF中，路由器通过仅从相邻设备获取所需信息来合并路由表。它永远不会获得设备的整个路由表，并且路由表构造非常简单。

• 跳数限制： RIP最多只允许15跳，而在OSPF中没有这样的限制。

• 使用的算法： RIP使用距离向量算法，而OSPF使用最短路径算法Dijkstra来确定传输路由。

• 网络分类：在RIP中，网络分为区域和表格。在OSPF中，网络被分类为区域，子区域，自治系统和骨干区域。

• 复杂性级别： RIP相对简单，而OSPF则要复杂得多。

• RIP与OSPF应用： RIP适用于较小的网络，因为它具有跳数限制。OSPF非常适合大型网络

参考链接

1. RIP vs OSPF: What Is the Difference?
2. Difference Between RIP and OSPF
3. RIP路由协议（包含图解）
4. OSPF基础介绍
5. 技术面试必备基础知识

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