什么是路由？

路由（Routing） 是指在互联的网络中，将信息从源地址传输到目的地址的过程。路由发生在 OSI 网络参考模型 的 第三层（网络层）。

路由含义

路由在网络工程通常有2种含义

1. 物理层路由：指光缆的实际铺设路径，例如它经过哪些街道或管井。
2. 网络层路由：指路由表中的某个条目，用于指引数据包的去向。

路由类型

静态路由（Static Routing）

由管理员手动配置的路由，不会自动调整路径，适用于小型或拓扑结构稳定的网络。

• 需要手动更新，管理成本较高。
• 适用于小型网络或特殊用途（如默认路由）。
• 不适用于大型或动态变化的网络。

动态路由（Dynamic Routing）

由路由协议自动计算并维护的路由，根据网络状态变化自动调整路径。

• 路由器会定期交换信息，动态更新路由表。
• 适用于大型网络，减少管理开销。
• 依赖路由协议进行计算，可能会引入额外的带宽和计算资源消耗。

路由协议

路由协议（Routing Protocol） 是用于确定数据包转发方式的网络协议，根据工作机制可分为 距离矢量 和 链路状态 两种主要类型。

距离矢量路由协议（Distance-Vector Routing Protocol）

“听说”路由协议 —— 依赖相邻路由器的更新信息进行路径选择。

• RIP（Routing Information Protocol）：使用跳数（Hop Count）作为度量，最大支持 15 跳，适用于小型网络。
• EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）：思科私有协议，结合了距离矢量和链路状态机制。
• BGP（Border Gateway Protocol）：主要用于互联网的自治系统（AS）之间的路由选择，是一种路径矢量协议。

链路状态路由协议（Link-State Routing Protocol）

“相信自己”路由协议 —— 通过计算整个网络的拓扑结构选择最优路径。

• OSPF（Open Shortest Path First）：使用 Dijkstra 算法计算最短路径，适用于大型网络。
• IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）：与 OSPF 类似，但更常用于运营商网络。

内部网关协议（IGP） vs. 外部网关协议（EGP）

路由协议还可以根据作用范围划分为 内部网关协议（IGP） 和 外部网关协议（EGP）：

• IGP（Interior Gateway Protocol）：用于 同一自治系统（AS） 内部的路由选择，如：

  • RIP
  • EIGRP
  • OSPF
  • IS-IS

• EGP（Exterior Gateway Protocol）：用于 不同自治系统（AS）之间 的路由，如：

  • BGP（全球互联网的核心路由协议）