內部網關協議

Internet網被分成多個域或多個自治系統。一個域（domain）是一組主機和使用相同路由選擇協議的路由器集合，並由單一機構管理。換言之，一個域可能是由一所大學或其它機構管理的互聯網。內部網關協議（IGP）在一個域中選擇路由。外部網關協議（EGP）為兩個相鄰的位於各自域邊界上的路由器提供一種交換消息和信息的方法。

內部網關協議可以劃分為兩類：距離矢量路由協議和鏈路狀態路由協議。

^[1]  距離矢量路由協議：距離矢量是指以距離和方向構成的矢量來通告路由信息。距離按跳數等度量來定義，方向則是下一跳的路由器或送出接口。距離矢量協議通常使用貝爾曼-福特 (Bellman-Ford) 算法來確定最佳路徑。儘管貝爾曼-福特算法最終可以累積足夠的信息來維護可到達網絡的數據庫，但路由器無法通過該算法瞭解網際網絡的確切拓撲結構。路由器僅瞭解從鄰近路由器接收到的路由信息。

距離矢量協議適用於以下情形：

~ 網絡結構簡單、扁平，不需要特殊的分層設計。

~管理員沒有足夠的知識來配置鏈路狀態協議和排查故障。

~特定類型的網絡拓撲結構，如集中星形（Hub-and-Spoke）網絡。

~無需關注網絡最差情況下的收斂時間。

^[2]  鏈路狀態路由協議：配置了鏈路狀態路由協議的路由器可以獲取所有其它路由器的信息來創建網絡的“完整視圖”（即拓撲結構）。並在拓撲結構中選擇到達所有目的網絡的最佳路徑（鏈路狀態路由協議是觸發更新，就是説有變化時就更新）。

鏈路狀態協議適用於以下情形：

~網絡進行了分層設計，大型網絡通常如此。

~管理員對於網絡中採用的鏈路狀態路由協議非常熟悉。

~ 網絡對收斂速度的要求極高。

OSPF開放最短路徑優先(Open Shortest Path First)，是一個內部網關協議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP)，用於在單一自治系統(autonomous system,AS)內決策路由。與RIP相對，OSPF是鏈路狀態路由協議，而RIP是距離向量路由協議。鏈路是路由器接口的另一種説法，因此OSPF也稱為接口狀態路由協議。OSPF通過路由器之間通告網絡接口的狀態來建立鏈路狀態數據庫，生成最短路徑樹，每個OSPF路由器使用這些最短路徑構造路由。最主要的特點是使用分佈式的鏈路狀態協議，而不是像RIP那樣的距離向量協議。三個要點：（1）向本自治系統中所有路由器發送信息。（2）發送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態，但這只是路由器所知道的部分信息。（3）只有在鏈路狀態發生變化時，路由器才向所有路由器用洪泛法發送此信息。

RIP（Routing Information Protocol） ,路由信息協議，是內部網關協議中應用最廣泛的一種協議，它是一種分佈式的，基於距離矢量算法的協議，其特點是協議簡單。適用於相對較小的自治系統，它們的直徑“跳數”一般小於15。 RIP協議特點是：（1）僅和相鄰路由交換信息（2）路由器交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。也就是説，交換的信息是：“我到本自治系統中所有網絡的（最短）距離，以及到那個網絡應經過的下一跳路由器。”（3）按固定時間間隔交換路由信息，例如，每隔30秒。然後路由器根據收到的路由信息更新路由表。