面试题：网络编程之网络层路由协议基础

Question

请简述距离向量路由协议（如RIP）和链路状态路由协议（如OSPF）的主要区别，并说明它们各自的优缺点。

Answer 1

主要区别

1. 路由信息交换方式：
   • 距离向量路由协议（如RIP）：路由器定期向邻居路由器发送自己的整个路由表信息。
   • 链路状态路由协议（如OSPF）：路由器向所有其他路由器发送链路状态信息（描述自身与邻居的连接状态等），而不是整个路由表。
2. 计算路由的方法：
   • RIP：基于距离向量算法，通过邻居通告的距离向量（跳数等度量）来计算到达目的网络的最佳路径。
   • OSPF：基于Dijkstra算法，每个路由器构建一个完整的网络拓扑图，然后根据这个拓扑图计算到达目的网络的最短路径。
3. 收敛速度：
   • RIP：收敛速度较慢，因为每次更新都需要通过邻居间逐步传递，可能产生路由环路等问题，影响收敛。
   • OSPF：收敛速度较快，当网络拓扑发生变化时，能够快速扩散链路状态信息，重新计算路由。
4. 对网络拓扑变化的响应：
   • RIP：当网络拓扑变化时，需要通过一系列的更新报文逐步将变化信息传播开，可能导致不一致的路由信息存在一段时间。
   • OSPF：一旦检测到拓扑变化，立即发送链路状态更新报文，使其他路由器能迅速感知并重新计算路由。
5. 路由度量：
   • RIP：通常使用跳数作为度量，简单但不能全面反映网络实际状况，如带宽、延迟等。
   • OSPF：可以使用带宽、延迟、负载等多种因素综合作为度量，更能准确反映链路质量。

优缺点

1. 距离向量路由协议（以RIP为例）：
   • 优点：
     • 配置简单，易于理解和部署，适合小型网络。
     • 协议开销小，对路由器资源要求较低。
   • 缺点：
     • 收敛速度慢，不适用于大型网络和拓扑变化频繁的网络。
     • 容易产生路由环路，可能导致网络不可达等问题。
     • 路由度量单一（跳数），不能准确反映网络真实状况，可能选择并非最优的路径。
2. 链路状态路由协议（以OSPF为例）：
   • 优点：
     • 收敛速度快，能快速适应网络拓扑变化，适合大型、复杂网络。
     • 基于准确的网络拓扑计算路由，可选择最优路径。
     • 支持多种路由度量，能更全面反映网络状况。
   • 缺点：
     • 配置复杂，需要对网络拓扑和协议有深入理解，维护难度大。
     • 占用较多的路由器资源，如CPU、内存等，因为要存储整个网络拓扑信息并进行复杂计算。