一、动态路由概念

动态路由不需要管理员手工写路由，路由器之间能够自己相互学习。

如下图所示，每个路由器会将自己的路由表向网络中的其他路由器传递，拿R3举例，它的路由表信息是30.0.0.0和40.0.0.0，它会向R2和R1传递自己的路由表信息，同时收到R1和R2传过来的路由信息，然后它对比自己的路由表发现自己的路由表中没有10.0.0.0和20.0.0.0，然后它会将这两条信息加到自己的路由表中，从而R3的路由表中有了这个网络中的所有网段。R1和R2也同样如此。

如下图所示，如果R3此时新连接了一个50.0.0.0网段的路由，那么它会立即向R1和R2更新此信息，告诉他们此时我的路由表中包含3个网段了，R1和R2收到该信息之后，会对比自己现在的路由表，发现别的网段已经在路由表中了，就没有50网段，所以会把50网段更新在自己的路由表中。

 所以我们说动态路由会自动的对网络拓扑的改变做出及时的反应。

总结如下：

动态路由：网络中的路由器彼此之间互相通信，传递各自的路由信息，利用收到的路由信息来更新和维护自己路由表的过程。

动态路由是基于某种动态路由协议（共六种，RIP、OSPF、IGRP、EIGRP、IS-IS、BGPv4）实现的，这六种是指单播网络环境中的动态路由协议。在组播网络环境中，也有六大动态路由协议，分别是PIM、IGMP、CGMP、MOSPF、DVMRP、CBT。

动态路由特点：自动化程度高，减少管理任务，错误率较低，但是占用网络资源。

 二、动态路由协议

动态路由协议概念：

1、自动向其他路由器传递路由信息

2、自动接收其他路由器的路由信息

3、根据收到的路由信息计算出到每个目的网络的最优路径，并由此生成路由表

4、根据网络拓扑变化及时调整路由表，同时向其他路由器宣告拓扑改变的信息

动态路由协议的分类:

1、按照使用范围进行分类：

内部网关路由协议（内网中使用）：RIP、OSPF、IGRP、EIGRP、IS-IS

外部网关路由协议（外网中使用）：BGPv4

2、按照算法进行分类

a.距离矢量路由协议：

距离指有多远（跳数），矢量指从哪个方向（下一跳）。所谓的距离矢量协议就是一个有距离有方向的协议。

如下图所示，R1和R2直连，R2通过一个网络和R能够通信，这个时候R2和R1说，我能够到达路由器R，距离是5，距离5指的是5跳，也就意味着R2和R之间隔着4个路由器。

此时R1就知道了，它要是想到达R，只需要把消息给R2就行了，并且它到R的距离就是6。但是R1其实真正意义上并不知道R2到底能不能到R。所以距离矢量路由协议也被称为听信传闻路由协议。

 b.链路状态路由协议：

不在听信别人的传闻，而是自己去学习一整张网络拓扑结构环境。

如下图所示，有R1、R2、R3、R4四个路由器，我们可以看到R1、R4有三个直连路由，R2、R3分别有两个。

 然后每个路由器都主动的把自己知道的路由信息告诉相邻路由器，经过几个更新周期之后，最终每台路由器都能够学到一整张完整的网络拓扑结构。

然后在以自己为根节点，计算到达每一个网络节点的最佳路径，以R2为例，它到R3有两条路径可以走，如下图所示，它会计算出走左边的路径，右边这条不好的路就变成了备份路径。

 总结：链路状态路由协议是自己主动去学习一整张完整的网络拓扑结构，拥有完整的路由表项，然后在以自己为根节点，计算出到达其他节点的最佳路径，由此生成最后的路由表项。

c.混合型路由协议：

同时具有距离矢量路由协议和链路状态路由协议的特点。

三、RIP（routing information protocol）动态路由协议:

RIP是TCP/IP参考模型下被开发出来的第一款动态路由协议，RIP属于标准的距离矢量动态路由协议。

1、RIP工作原理

如下图所示，分别有RTA、RTB、RTC三个路由器，每个路由器首先学习到自己的直连网段，形成包含自身接口的路由表。

 然后我们在路由器上配置RTP协议，配置完成后路由器每隔30s就会向他左右的直连邻居通告自己的整张路由表。比如RTA会将自己的路由表发给RTB，RTB会将自己表中没有的10.0.0.0网段添加进去，并标记下一跳，因为RTB是通过20.0.0.1这个端口收到的，所以下一跳就是20.0.0.1，并标记跳数为1，同时在前边标记R（指通过RIP学到的地址）

在经过第一个30s的更新周期之后，这3个路由器的路由表如下图所示

然后路由器的第二个更新周期到来，路由器将会再次向邻居发送整张路由表。RTA发送路由表给RTB，但是RTB已经什么都不需要学了，因为RTB的路由表中包含RTA的所有网段。RTB将自己的路由表发送给RTA，RTA会将40.0.0.0这个网段加到自己的路由表中，并加下一跳地址标志为20.0.0.2（因为是通过这个端口收到的），并加距离标记为2。RTC也会同样更新自己的路由表。最后的路由表如下图所示

最后用一个图总结RIP的工作原理如下：

RIP工作原理总结：

1、RIP路由协议每隔30s向邻居发送整个路由表信息

2、RIP路由协议以跳数作为度量值，根据跳数的多少来选择最佳路由

3、最大跳数为15跳，16跳被标记为不可达

4、经过一系列路由更新，网络中的每个路由器都具有一张完整的路由表的过程，称为收敛

2、 RIP的度量值

RIP以跳数作为唯一的度量值。如下图所示，R1所连接的客户端想访问192.168.1.0这个客户端，虽然R1和R3之间只有19K的带宽，但是它依然会选择这条链路去访问，因为这个链路只需要1跳。

 3、RIP的三种计时器：

1、周期更新计时器（update time）

即路由器每隔30s从每个启动RIP协议的接口发送路由更新信息。

2、路由老化计时器（age time）

若一条路由在180s内没有收到更新，这条路由的跳数将记为16（即不可达状态）。

3、垃圾收集计时器（garbage collection time）

若该路由在被标记为16跳后，120s内还没有收到更新，则将这条路由从路由表中删除。

4、路由环路问题

如下图所示，RTA、RTB、RTC三个路由器的路由表如下，如果此时RTC的40.0.0.0断了，那么肯定是RTC先知道这个事，并把跳数标记为16跳

然后正常情况下RTC在将自己的路由表同步给RTB、RTA，让AB都知道40.0这个网段断开了。但是如果此时是RTB先给RTC发了更新信息呢？那么RTB就会将自己表中的40.0.0.0 1跳的信息给RTC，那么RTC看到B通过1跳就能到达40.0，优于自己的16跳，所以RTC会将此信息更新到路由表中，如下图所示

然后过了一会儿，C又给B发它的路由表更新，B看到此时C到40.0都需要2跳了，那么B经过C到达40.0就需要三跳了，如下图所示

按照这个思想，直到B和C的路由表中的条数都到16，他们才知道40.0这个网段断掉了，16跳需要480s8分钟的时间，所以经过整整8分钟他们才知道了这个事情，这8分钟啥都没干，就在这转圈圈，这就是路由环路

 4、解决路由环路方法

 a、水平分割规则

水平分割规则：从一个接口上学到的路由信息，便不再从这个接口发送出去

即在上个例子中，即使是RTB先给RTC发送路由表更新信息，但是因为水平分割规则，它的路由表更新信息中不会包含40.0.0.0这个网段，因为它本身就是从这个接口学到的这个网段，从而避免了路由环路的产生。

b、触发更新

即在有接口断开，网段被标记为16跳后，立即向相邻路由器发送路由表更新信息，不用等到30s在发送。即在上个例子中，C在知道自己40.0网段断开后立即向B更新，从而避免B比C先发送路由表更新信息。

5、有类路由和无类路由

根据路由协议，在进行路由信息传递时，是否包含子网掩码，可以把所有的路由协议分为两种。

有类路由协议：他们在传递路由信息时，不携带子网掩码

无类路由协议：他们在传递路由信息时，携带子网掩码

RIPv1是有类路由，RIPv2是无类路由。

如下图所示，RTA左边是10.1.1.0/24，RTC右边是10.1.2.0/24，当RTA和RTC给RTB发送自己的路由表时，如果此时是有类路由，那么它们只会发送10.1.1.0和10.1.2.0这样的路由信息，不会包含子网掩码，此时对于B来说，它并不知道这两个网段的子网掩码是什么。

此时B看到这两个地址都是10段的，属于A类地址，A类地址默认的子网掩码是8位的，所以它会默认给这两个网段一个8位的掩码

此时RTB就会出现混乱。

如果使用无类路由协议，那么传递的路由信息时会包含子网掩码信息，就不会出现上述情况。