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RIP和OSPF的区别

RIP和OSPF是两种内部网关协议，，，，，，，主要运行在路由装备中举行路由盘算和路由选择。。。。。。。本文主要先容和剖析两种协议的区别，，，，，，，包括路由盘算算法、路由更新方法、控制报文交互方法、报文交互机制和适用场景等。。。。。。。

宣布时间：2022-12-28
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1 概述

RIP和OSPF是两种内部网关协议，，，，，，，二者均属于动态路由协议。。。。。。。其中，，，，，，，RIP是泛起最早的一种动态路由协议，，，，，，，在算法实现上较简朴，，，，，，，在早期的小型简朴网络中具有较好的应用效果。。。。。。。可是，，，，，，，随着网络的生长，，，，，，，网络规模扩大且愈加重大，，，，，，，使得RIP无法知足网络需求，，，，，，，为此OSPF协议获得了更普遍的应用。。。。。。。OSPF协议所接纳的实现机制和算法虽然相对较重大，，，，，，，但在处置惩罚大规模网络的路由学习和路径选择问题上更具优势。。。。。。。

2 RIP和OSPF的区别

RIP和OSPF在详细实现上保存较大区别，，，，，，，主要体现在路由算法和路由更新方法上，，，，，，，其次它们的邻人世可交互报文类型、协议报文交互方法、治理距离、防环机制、网络规模限制等方面也保存较大差别。。。。。。。

2.1 路由算法

2.1.1 RIP路由算法

RIP主要接纳距离矢量算法盘算路由，，，，，，，当爆发路由更新时，，，，，，，通过距离矢量叠加的方法直接盘算路由，，，，，，，并凭证路由开销越小越优先的原则举行路由加表，，，，，，，路由的怀抱值（开销）由跳数决议。。。。。。。当跳数凌驾15时，，，，，，，就以为网络不可达。。。。。。。

图2-1 距离矢量算法示例图

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例如，，，，，，，假设保存上图所示网络，，，，，，，且Router 1的路由表中已增添直连网络192.168.0.0的路由信息，，，，，，，如图2-2中(a)所示，，，，，，，而Router 2、3中还未同步到此路由更新。。。。。。。此时，，，，，，，路由盘算历程如下：

(1) 关于Router 2，，，，，，，当从Router 1发来的更新报文中学习未知网络192.168.0.0的路由时，，，，，，，会在Router 1的路由基础上举行矢量叠加，，，，，，，距离加1，，，，，，，且下一跳置为报文发送端口G1/2的地点，，，，，，，路由信息如图2-2中(b)所示。。。。。。。

(2) 关于Router 3，，，，，，，当从Router 2发来的更新报文中学习未知网络192.168.0.0的路由时，，，，，，，会在Router 2的路由基础上举行矢量叠加，，，，，，，距离再加1，，，，，，，下一跳同样置为报文发送端口G2/2的地点，，，，，，，路由信息如图2-2中(c)所示。。。。。。。

图2-2 去往192.168.0.0网络的路由信息示意图

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2.1.2 OSPF路由算法

OSPF是一种基于链路状态（Link State, LS）的协议，，，，，，，凭证链路带宽来盘算路由开销，，，，，，，每台路由器自力维护一张LSDB（Link State DataBase，，，，，，，链路状态数据库），，，，，，，当链路爆发转变时，，，，，，，先同步LSDB，，，，，，，再通过SPF（Shortest Path First, 最短路径优先）算法盘算获得SPT（Shortest Path Tree，，，，，，，最短路径树），，，，，，，最后更新路由表，，，，，，，如下图所示：

图2-3 OSPF路由盘算历程示意图

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1. 路由开销盘算

OSPF路由开销为沿途入接口开销的总和，，，，，，，接口开销通过如下公式盘算：

接口开销 = 参考带宽 / 接口链路带宽

接口开销盘算接纳向上取整的方法，，，，，，，参考带宽默认值一样平常为100Mbps。。。。。。。

图2-4 OSPF路由开销盘算历程示意图

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例如，，，，，，，假设保存如上图所示网络，，，，，，，当Router 3学习未知网络192.168.0.0的路由时，，，，，，，路由开销盘算如下：

入接口G2/1路由开销 = 100M / 10M = 10；；；；；；；；

入接口G3/1路由开销 = 100M / 1000M = 0.1，，，，，，，向上取整为1；；；；；；；；

路由开销 = 入接口G2/1路由开销 + 入接口G3/1路由开销 = 11。。。。。。。

2. SPF算法

SPF算法中，，，，，，，将每台路由装备看成一个节点（本端装备作为根节点），，，，，，，链路状态信息由带有链路开销值（盘算要领参考路由开销盘算）的有向线段体现，，，，，，，通过节点加有向线段的方法描绘整个网络拓扑，，，，，，，例如图2-5(a)。。。。。。。然后，，，，，，，基于Dijkstra算法盘算从本端（根节点）去往各个节点的开销最小的路径，，，，，，，最终获得无环路的最短路径树图2-5(b)，，，，，，，凭证SPT就可以更新路由表。。。。。。。

图2-5 SPF算法中网络拓扑结构和盘算后的SPT示意图

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2.1.3 比照剖析

RIP接纳的是距离矢量算法盘算路由，，，，，，，算法原理较简朴，，，，，，，因此实现和维护治理都较量容易，，，，，，，但网络规模受到跳数限制（大于15即以为不可达），，，，，，，且直接以路由跳数决议路由优劣，，，，，，，在一些场景下的路由选择可能并非最优。。。。。。。

OSPF接纳SPF算法盘算路由，，，，，，，算法相对较重大，，，，，，，实现和维护较难题，，，，，，，但不受路由跳数约束，，，，，，，可以适用于较大规模的网络，，，，，，，且基于链路带宽怀抱路由的战略，，，，，，，在一些场景下路由选择相对越发合理。。。。。。。

例如，，，，，，，假设保存下图所示网络，，，，，，，关于目的网络192.168.0.0/24，，，，，，，Router 2有两条路径可供选择，，，，，，，其中，，，，，，，路径①跳数为1，，，，，，，带宽为10M；；；；；；；；路径②跳数为2，，，，，，，带宽为1000M。。。。。。。关于数据转发效率来说，，，，，，，路径②应比路径①更优，，，，，，，但RIP协议仅简朴地凭证跳数巨细判断路径①更优，，，，，，，而OSPF协议通过链路带宽盘算路由开销的结论为路径②更优，，，，，，，OSPF的怀抱方法显着越发切合现真相形。。。。。。。

图2-6 路由盘算和选择示意图

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2.2 路由更新方法

2.2.1 RIP路由更新

RIP协议主要基于四个准时器举行路由更新与维护，，，，，，，划分为更新准时器、无效准时器、扫除准时器和抑制订时器。。。。。。。RIP的整个路由维护更新历程的笼罩规模为自治系统，，，，，，，当爆发路由更新时，，，，，，，统一自治系统下所有路由器都会举行响应的更新历程。。。。。。。

四个准时器的作用如下：

● 更新准时器：决议准时给邻人发送更新报文的时间距离；；；；；；；；

● 无效准时器：决议一条路由信息的有用时长；；；；；；；；

● 扫除准时器：决议彻底扫除无效路由的时间；；；；；；；；

● 已知准时器：决议抑制一条无效路由更新的时长，，，，，，，此准时器主要用于避免泛起路由状态重复转变导致路由震荡的问题；；；；；；；；

基于四个准时器，，，，，，，RIP路由更新维护历程如图2-7所示：

图2-7 RIP路由准时更新维护历程示意图

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由于接纳准时更新方法时路由收敛速率较慢，，，，，，，因此，，，，，，，RIP中还增添了触发更新机制。。。。。。。若开启了触发更新，，，，，，，准时更新会自动关闭，，，，，，，当路由信息爆发转变时，，，，，，，路由器会连忙向邻人同步路由转变信息，，，，，，，加速路由收敛。。。。。。。

2.2.2 OSPF路由更新

OSPF协议对自治系统举行区域划分，，，，，，，并基于LSA（Link-State Advertisement，，，，，，，链路状态通告）和LSDB举行路由更新维护。。。。。。。统一OSPF区域内的路由器维护相同的LSDB，，，，，，，只有当链路状态爆发转变时，，，，，，，才会触发路由更新，，，，，，，此时，，，，，，，统一区域内路由器会先举行LS同步，，，，，，，区域间的路由更新同步则由处于区域界线的路由器（也称ABR）完成路由更新后同步到其他区域，，，，，，，通过这个机制镌汰网络拓扑转变造成的链路状态信息交互量。。。。。。。

图2-8 OSPF路由更新历程示意图

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例如，，，，，，，假设保存如上所示网络拓扑，，，，，，，R1、R2和R3的G3/1口在Area 0，，，，，，，R3的G3/2、R4在Area 1。。。。。。。若路由器R1新增直连网络192.168.0.0，，，，，，，此时，，，，，，，网络中路由更新历程大致为：

(2) R1更新外地LSDB并盘算、更新路由表，，，，，，，同时以LSA 1的形式向同区域的R2同步此LS；；；；；；；；

(3) R2收到后更新外地LSDB并盘算、更新路由表，，，，，，，同时以LSA 1的形式将此LS同步给R3；；；；；；；；

(4) R3收到R2的报文后，，，，，，，更新外地LSDB并盘算、更新路由表，，，，，，，然后从端口G3/2以LSA 3的形式同步给相邻区域Area 1的路由器；；；；；；；；

(5) R4收到R3的报文后，，，，，，，更新外地LSDB并盘算、更新路由表；；；；；；；；

在多路会见网络中，，，，，，，OSPF还在区域内增添了DR选举机制，，，，，，，划定非DR、BDR的路由器（DR other）只和DR、BDR交互报文，，，，，，，DR other相互之间不举行报文交互，，，，，，，以此镌汰报文交互量，，，，，，，节约资源。。。。。。。

2.2.3 比照剖析

RIP中有准时更新维护路由和触发更新两种方法，，，，，，，一样平常系统默认接纳准时更新方法。。。。。。。若接纳准时更新方法，，，，，，，当爆发网络故障时，，，，，，，由于四个准时器的约束，，，，，，，整个网络完成路由同步所需的时间较长。。。。。。。别的，，，，，，，由于RIP的更新域为整个网络，，，，，，，即当某一处网络拓扑爆发转变，，，，，，，统一自治系统下所有路由器都要同步举行更新操作，，，，，，，影响规模较广，，，，，，，整个网络路由收敛速率较慢。。。。。。。由于信息同步慢，，，，，，，还可能泛起部蹊径由器更新未实时导致爆发路由环路的问题。。。。。。。

OSPF中只有爆发链路状态更新时才会举行路由更新维护，，，，，，，能节约资源，，，，，，，且接纳了区域划分的机制，，，，，，，按区域举行链路状态同步，，，，，，，镌汰信息交互量，，，，，，，路由收敛速率较快。。。。。。。别的，，，，，，，OSPF不是直接举行路由更新，，，，，，，而是在区域内同步LSDB后通过SPF算法盘算获得无环路的最短路径树（SPT），，，，，，，且有主干区域和非主干区域的区分，，，，，，，非主干区域只能与主干区域相连和交互信息，，，，，，，通过这些机制阻止路由环路问题。。。。。。。

例如，，，，，，，假设保存如图2-9所示网络，，，，，，，网络192.168.0.0突然泛起故障，，，，，，，则RIP（接纳准时更新方法时）和OSPF的体现划分如下：

● RIP协议中，，，，，，，R1会在外地删除对应路由，，，，，，，可是R2不会连忙感知到这个转变，，，，，，，而是等无效准时器计时超时，，，，，，，才会将对应路由置为无效，，，，，，，在这个计时期待时代，，，，，，，当R1收到R2的更新报文时，，，，，，，会从中学习自己未知的192.168.0.0网络的路由，，，，，，，且下一跳指向R2，，，，，，，而R2中去往192.168.0.0网络的路由的下一跳指向R1，，，，，，，形成路由环路。。。。。。。在故障爆发到R2彻底删除对应路由，，，，，，，中心需要破费几分钟时间。。。。。。。

● OSPF协议中，，，，，，，假设3台路由器均在统一区域，，，，，，，R2、R3会先同步这条链路转变，，，，，，，然后各自凭证LSDB盘算SPT，，，，，，，完成路由更新，，，，，，，虽然历程相对重大，，，，，，，但信息转达时间破费远低于RIP，，，，，，，且能阻止路由环路问题。。。。。。。

图2-9 路由更新示意图

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2.3 其它

● 邻人世可交互报文差别：RIP中运行了RIP协议的直连双方之间都可以交互报文，，，，，，，没有限制；；；；；；；；OPSF中有邻人、毗邻关系的设定，，，，，，，建设邻人关系的双方只能交互Hello报文，，，，，，，而建设毗邻关系的双方可以交互所有类型OSPF报文，，，，，，，能交互链路更新信息。。。。。。。

● 报文交互方法：RIP使用UDP数据报传送协议报文，，，，，，，端口号为520，，，，，，，而OSPF将协议报文封装在IP包中举行传送，，，，，，，OSPF的协议号为89。。。。。。。

● 治理距离：RIP的治理距离往往比OSPF要大，，，，，，，详细默认值在差别厂商装备中划定差别，，，，，，，例如，，，，，，，在aggame官网网络的装备中，，，，，，，RIP路由的治理距离默以为120，，，，，，，OSPF路由的治理距离默以为110。。。。。。。

● 防环机制：RIP中主要有水平支解、毒性逆转和触发更新3种防环机制；；；；；；；；OSPF协议在算法自己上就能够抵达防环效果，，，，，，，一样平常不需要特另外防环机制。。。。。。。

● 网络规模限制：RIP中划定当转发跳数凌驾15即以为网络不可达，，，，，，，因此所能应用的网络最大直径为15，，，，，，，只能用在中小型网络中；；；；；；；；OSPF中没有跳数限制，，，，，，，可以用在较大规模的网络中。。。。。。。

3 总结

RIP和OSPF的区别主要包括如下：

表3-1 RIP和OSPF的区别

特征	RIP	OSPF
治理距离（以aggame官网网络装备为例）	120	110
报文交互方法	UDP协议，，，，，，，端口号为520	IP协议，，，，，，，IP协议号为89
报文交互工具	运行了RIP的相邻装备	建设邻人或毗邻关系的装备
报文交互内容	路由信息	链路状态信息
路由盘算算法	距离矢量算法，，，，，，，算法简朴	最短路径优先算法，，，，，，，算法重大
路由开销	基于路由跳数盘算	基于链路带宽盘算
路由更新方法	准时更新或触发更新	链路爆发转变时更新
防环机制	易爆发环路，，，，，，，有水平支解、毒性逆转、触发更新三种防环机制	算法自己有防环效果，，，，，，，区域内不会爆发环路
网络规模限制	最大为15跳	无
适用场景	中小型简朴网络	大型重大网络

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OSPF LSA详解（一）
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