距离矢量路由协议和链路状态路由协议的详解及其区别

距离矢量路由协议

  • 运行距离矢量路由协议的路由器周期性的泛洪自己的路由表。通过路由的交互,每台路由器都从相邻的路由器学习到路由,并且加载进自己的路由表中。
  • 对于网络中的所有路由器而言,路由器并不清楚网络的拓扑,只是简单的知道要去往某个目的方向在哪里,距离有多远。这即是距离矢量算法的本质。

链路状态路由协议

LSA泛洪

  • 与距离矢量路由协议不同,链路状态路由协议通告的的是链路状态而不是路由表。运行链路状态路由协议的路由器之间首先会建立一个协议的邻居关系,然后彼此之间开始交互LSA(Link State Advertisement,链路状态通告)。

LSDB组建

  • 每台路由器都会产生LSAs,路由器将接收到的LSAs放入自己的LSDB(Link State DataBase,链路状态数据库)。路由器通过LSDB,掌握了全网的拓扑。

SPF计算

  • 每台路由器基于LSDB,使用SPF(Shortest Path First,最短路径优先)算法进行计算。每台路由器都计算出一棵以自己为根的、无环的、拥有最短路径的"树"。有了这棵"树",路由器就已经知道了到达网络各个角落的优选路径。

路由表生成

  • 最后,路由器将计算出来的优选路径,加载进自己的路由表(Routing Table)。

总结


二者区别

一、核心设计理念(本质区别)

协议类型 核心理念 形象类比
距离矢量路由协议 "传闻路由":仅从直接邻居获取路由信息,不了解全局拓扑,只知道 "到目标的距离 + 下一跳"。 你问 A "怎么去北京",A 说 "我也不知道,但你找 B,B 知道",你只记 "下一跳是 B"。
链路状态路由协议 "拓扑共享" :每个路由器主动探测自身直连链路的状态(如带宽、延迟、是否可达),并将这些 "链路状态信息(LSA)" 同步给全网所有路由器;最终所有路由器拥有完全相同的全局拓扑图,再基于拓扑独立计算路由。 所有人都拿到一张完整的 "全国地图",自己根据地图算 "从当前位置到北京的最优路"。

二、7 个关键维度对比

对比维度 距离矢量路由协议(Distance-Vector) 链路状态路由协议(Link-State)
1. 路由信息来源 仅从直接邻居接收 "距离 + 下一跳" 的路由条目,不主动探测链路。 主动探测自身直连链路的状态(如 OSPF 的 Hello 包检测邻居),并接收全网同步的 LSA。
2. 全局拓扑认知 无全局拓扑:只知道 "到目标的距离和下一跳",不知道中间经过哪些路由器。 有完整全局拓扑:所有路由器持有相同的 "拓扑数据库",清晰知道全网设备的连接关系。
3. 路由计算算法 贝尔曼 - 福特算法(Bellman-Ford) 或其优化版(如 RIP 的跳数计算)。 迪杰斯特拉算法(Dijkstra):基于全局拓扑,计算 "从自身到所有目标的最短路径"。
4. 路由更新方式 周期性全量更新:无论链路是否变化,每隔固定时间(如 RIP 每 30 秒)向邻居发送所有路由条目,冗余量大。 触发式增量更新:仅当链路状态变化(如链路中断、带宽变化)时,才发送更新的 LSA,无冗余。
5. 收敛速度(关键指标) :依赖 "逐跳传递",一条路由变化需经过多轮邻居更新才能扩散全网(如 RIP 收敛需数分钟),易产生 "路由环路"。 :LSA 通过 "洪泛" 快速同步到全网,所有路由器同时基于新拓扑重新计算,收敛时间通常在秒级(如 OSPF 收敛 < 10 秒)。
6. 资源占用(CPU / 内存) :无需存储全局拓扑,仅维护简单的路由表,计算量小(适合小型网络)。 :需存储全局拓扑数据库,Dijkstra 算法计算量大(适合中大型网络,需高性能设备)。
7. 防环机制 依赖简单机制,如 "水平分割"(不向邻居回传其提供的路由)、"毒性逆转"(标记不可达路由)、"最大跳数限制"(如 RIP 最大 15 跳,16 跳视为不可达),防环能力弱。 无需额外防环:基于全局拓扑计算的路由天然无环(每台路由器算的是 "自身到目标的最短路径",路径唯一且无循环)。

三、典型协议案例

通过具体协议可更直观理解二者差异:

1. 距离矢量路由协议案例
  • RIP(路由信息协议):最经典的距离矢量协议,以 "跳数" 作为 "距离" 衡量标准(1 跳 = 直连邻居),最大支持 15 跳,适合小型局域网(如校园网、小公司),因收敛慢、跳数限制,无法用于大型网络。
  • BGP(边界网关协议):特殊的 "路径矢量协议"(距离矢量的变种),用于互联网骨干网,以 "AS 路径长度""路由属性" 作为选路依据,虽不依赖跳数,但核心逻辑仍是 "从邻居获取路由,不了解全局拓扑"。
2. 链路状态路由协议案例
  • OSPF(开放式最短路径优先):最常用的内部网关链路状态协议,支持按 "带宽、延迟、负载" 等多维度计算路径(默认以 "带宽" 为权重,带宽越高路径越优),可划分 "区域(Area)" 减少资源占用,广泛用于企业中大型网络、运营商骨干网。
  • IS-IS(中间系统到中间系统):另一主流链路状态协议,最初用于 ISO 网络,后适配 IP 网络,与 OSPF 逻辑类似,但在大型骨干网(如运营商)中更常用(因区域划分更灵活、支持更大拓扑)。
相关推荐
河南互链数安1 小时前
企业多类型项目验收:渗透测试核心指南
网络·安全·web安全
科技块儿1 小时前
【IP】IP精准检测【IP数据云ipdatacloud.com】
网络·网络协议·tcp/ip
车载测试工程师1 小时前
CAPL学习-ETH功能函数-方法类2
网络·网络协议·学习·c#·以太网·capl·canoe
苏小瀚1 小时前
[JavaSE] 网络原理(TCP_IP)
服务器·网络·tcp/ip
咕咕嘎嘎10241 小时前
应用层协议HTTP
网络·网络协议·http
阿巴~阿巴~1 小时前
Cookie与Session:HTTP认证机制解析
服务器·网络·网络协议·http·cookie·session
袁煦丞 cpolar内网穿透实验室1 小时前
node_exporter无需公网 IP 也能远程监控服务器!cpolar内网穿透实验室第 583 个成功挑战
服务器·网络协议·tcp/ip·远程工作·内网穿透·cpolar
谷粒.1 小时前
API测试全解析:从基础到性能压测
java·运维·网络·人工智能·python·测试工具·自动化
TTc_2 小时前
详细讲解Vue+Java的websocket通讯,整合进微服务,XXL Job调用通讯流程
websocket·网络协议·微服务