OSPF與EIGRP的比較分析

思科認證網際網路專家Cisco Certified Internetwork Expert 被視為是全球Internetworking領域中的頂級CCIE認證證書。下面是小編整理的OSPF與EIGRP的比較分析，希望大家認真閱讀!

　　一、OSPF協議

(一)、OSPF協議簡介

OSPF是Open Shortest Path First(即“開放最短路由優先協議”)的縮寫。它是IETF組織開發的一個基於鏈路狀態的自治系統內部路由協議。在IP網路上，它通過收集和傳遞自治系統的鏈路狀態來動態地發現並傳播路由。

每一臺執行OSPF協議的路由器總是將本地網路的連線狀態，(如可用介面資訊、可達鄰居資訊等)用LSA(鏈路狀態廣播)描述，並廣播到整個自治系統中去。這樣，每臺路由器都收到了自治系統中所有路由器生成的LSA，這些LSA的集合組成了LSDB(鏈路狀態資料庫)。由於每一條LSA是對一臺路由器周邊網路拓撲的描述，則整個LSDB就是對該自治系統網路拓撲的真實反映。

根據LSDB，各路由器執行SPF(最短路徑優先)演算法。構建一棵以自己為根的最短路徑樹，這棵樹給出了到自治系統中各節點的路由。在圖論中，“樹”是一種無環路的連線圖。所以OSPF計算出的路由也是一種無環路的路由。

OSPF協議為了減少自身的開銷，提出了以下概念：

(1)：

在各類可以多址訪問的網路中，如果存在兩臺或兩臺以上的路由器，該網路上要選舉出一個“指定路由器”(DR)。“指定路由器”負責與本網段內所有路由器進行LSDB的同步。這樣，兩臺非DR路由器之間就不再進行LSDB的同步。大大節省了同一網段內的頻寬開銷。

(2)：

OSPF可以根據自治系統的拓撲結構劃分成不同的區域(AREA)，這樣區域邊界路由器(ABR)向其它區域傳送路由資訊時，以網段為單位生成摘要LSA。這樣可以減少自治系統中的LSA的數量，以及路由計算的複雜度。

OSPF使用4類不同的路由，按優先順序來說分別是：

區域內路由

區域間路由

第一類外部路由

第二類外部路由

區域內和區域間路由描述的是自治系統內部的網路結構，而外部路由則描述了應該如何選擇到自治系統以外目的地的路由。一般來說，第一類外部路由對應於OSPF從其它內部路由協議所引入的資訊，這些路由的花費和OSPF自身路由的花費具有可比性;第二類外部路由對應於OSPF從外部路由協議所引入的資訊，它們的花費遠大於OSPF自身的路由花費，因而在計算時，將只考慮外部的花費。

(二)、OSPF協議主要優點：

1、OSPF是真正的LOOP- FREE(無路由自環)路由協議。源自其演算法本身的優點。(鏈路狀態及最短路徑樹演算法)

2、OSPF收斂速度快：能夠在最短的時間內將路由變化傳遞到整個自治系統。

3、提出區域(area)劃分的概念，將自治系統劃分為不同區域後，通過區域之間的對路由資訊的摘要，大大減少了需傳遞的路由資訊數量。也使得路由資訊不會隨網路規模的擴大而急劇膨脹。

4、將協議自身的開銷控制到最小。見下：

1)用於發現和維護鄰居關係的是定期傳送的是不含路由資訊的hello報文，非常短小。包含路由資訊的報文時是觸發更新的機制。(有路由變化時才會傳送)。但為了增強協議的健壯性，每1800秒全部重發一次。

2)在廣播網路中，使用組播地址(而非廣播)傳送報文，減少對其它不執行ospf 的網路裝置的干擾。

3)在各類可以多址訪問的網路中(廣播，NBMA)，通過選舉DR，使同網段的路由器之間的路由交換(同步)次數由 O(N*N)次減少為 O (N)次。

4)提出STUB區域的概念，使得STUB區域內不再傳播引入的ASE路由。

5)在ABR(區域邊界路由器)上支援路由聚合，進一步減少區域間的路由資訊傳遞。

6)在點到點介面型別中，通過配置按需播號屬性(OSPF over On Demand Circuits)，使得ospf不再定時傳送hello報文及定期更新路由資訊。只在網路拓撲真正變化時才傳送更新資訊。

5、通過嚴格劃分路由的級別(共分四極)，提供更可信的路由選擇。

6、良好的安全性，ospf支援基於介面的明文及md5 驗證。

7、OSPF適應各種規模的網路，最多可達數千臺。

　　二、EIGRP協議

EIGRP和早期的IGRP協議都是由Cisco發明，是基於距離向量演算法的動態路由協議。EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)是增強版的IGRP協議。它屬於動態內部閘道器路由協議，仍然使用向量-距離演算法。但它的實現比IGRP已經有很大改進，其收斂特性和操作效率比IGRP有顯著的提高。

EIGRP的收斂特性是基於DUAL ( Distributed Update Algorithm ) 演算法的。DUAL演算法使得路徑在路由計算中根本不可能形成環路。它的收斂時間可以與已存在的其他任何路由協議相匹敵。

EIGRP協議主要具有如下特點：

1. 精確的路由計算和多路由的支援

EIGRP協議繼承了IGRP協議的最大的優點：向量路由權。EIGRP協議在路由計算中要對網路頻寬，網路時延，通道佔用率，通道可信度等因素作全面的綜合考慮，所以EIGRP的路由計算更為準確，更能反映網路的`實際情況。同時EIGRP協議支援多路由，使路由器可以按照不同的路徑進行負載分擔。

2. 較少的頻寬佔用

使用EIGRP協議的對等路由器之間週期性的傳送很小的hello報文，以此來保證從前傳送報文的有效性。路由的傳送使用增量傳送方法，即每次只發送發生變化的路由。傳送的路由更新報文采用可靠傳輸，如果沒有收到確認資訊則重新發送，直至確認。EIGRP還可以對傳送的EIGRP報文進行控制，減少EIGRP報文對介面頻寬的佔用率，從而避免連續大量傳送路由報文而影響正常資料業務的事情發生。

3. 無環路由和較快的收斂速度

路由計算的無環路和路由的收斂速度是路由計算的重要指標。EIGRP協議由於使用了DUAL演算法，使得EIGRP協議在路由計算中不可能有環路路由產生，同時路由計算的收斂時間也有很好的保證。因為，DUAL演算法使得EIGRP在路由計算時，只會對發生變化的路由進行重新計算;對一條路由，也只有此路由影響的路由器才會介入路由的重新計算。

4. MD5認證

為確保路由獲得的正確性，執行EIGRP協議程序的路由器之間可以配置MD5認證，對不符合認證的報文丟棄不理，從而確保路由獲得的安全。

5. 任意掩碼長度的路由聚合

EIGRP協議可以通過配置，對所有的EIGRP路由進行任意掩碼長度的路由聚合，從而減少路由資訊傳輸，節省頻寬。

6. 同一目的但優先順序的路由可實現負載分擔

去往同一目的的路由表項，可根據介面的速率、連線質量、可靠性等屬性，自動生成路由優先順序，報文傳送時可根據這些資訊自動匹配介面的流量，達到幾個介面負載分擔的目的。

7. 協議配置簡單

使用EIGRP協議組建網路，路由器配置非常簡單，它沒有複雜的區域設定，也無需針對不同網路介面型別實施不同的配置方法。使用EIGRP協議只需使用router eigrp命令在路由器上啟動EIGRP 路由程序，然後再使用network 命令使能網路範圍內的介面即可。

　　三、OSPF和EIGRP的比較

OSPF和EIGRP都是收斂速度較快並且不會形成環路的演算法，網路頻寬佔用較小，使用靈活，安全性較好的路由協議。但是從以上分析可以看出，各自還是有優缺點。

(一)、OSPF的缺點

1、配置相對複雜。由於網路區域劃分和網路屬性的複雜性，需要網路分析員有較高的網路知識水平才能配置和管理OSPF網路。

2、路由負載均衡能力較弱。OSPF雖然能根據介面的速率、連線可靠性等資訊，自動生成介面路由優先順序，但通往同一目的的不同優先順序路由，OSPF只選擇優先順序較高的轉發，不同優先順序的路由，不能實現負載分擔。只有相同優先順序的，才能達到負載均衡的目的，不象EIGRP那樣可以根據優先順序不同，自動匹配流量。

(二)、EIGRP的缺點

1. EIGRP沒有區域(AREA)的概念，而OSPF在大規模網路的情況下，可以通過劃分區域來規劃和限制網路規模。所以EIGRP適用於網路規模相對較小的網路，這也是向量-距離路由演算法(RIP協議就是使用這種演算法)的侷限所在。

2. 執行EIGRP的路由器之間必須通過定時傳送HELLO報文來維持鄰居關係，這種鄰居關係即使在撥號網路上，也需要定時傳送HELLO報文，這樣在按需撥號的網路上，無法定位這是有用的業務報文還是EIGRP傳送的定時探詢報文，從而可能誤觸發按需撥號網路發起連線，尤其在備份網路上，引起不必要的麻煩。所以一般執行EIGRP的路由器，在撥號備份埠還需配置Dialer list和Dialer group，以便過濾不必要的報文，或者執行TRIP協議，這樣做增加路由器執行的開銷。而OSPF可以提供對撥號網路按需撥號的支援，只用一種路由協議就可以滿足各種專線或撥號網路應用的需求。

3. EIGRP的無環路計算和收斂速度是基於分散式的DUAL演算法的，這種演算法實際上是將不確定的路由資訊(active route)散播(向鄰居發query報文)，得到所有鄰居的確認後(reply報文)再收斂的過程，鄰居在不確定該路由資訊可靠性的情況下又會重複這種散播，因此某些情況下可能會出現該路由資訊一直處於active狀態(這種路由被稱為stuck in active route)，並且，如果在active route的這次DUAL計算過程中，出現到該路由的後繼(successor)的metric發生變化的情況，就會進入多重計算，這些都會影響DUAL演算法的收斂速度。而OSPF演算法則沒有這種問題，所以從收斂速度上看，雖然整體相近，但在某種特殊情況下，EIGRP還有不理想的情況。

4、EIGRP是Cisco公司的私有協議。Cisco公司是該協議的發明者和唯一具備該協議解釋和修改權的廠商。如果要支援EIGRP協議需向Cisco公司購買相應版權，並且Cisco公司修改該協議沒有義務通知任何其他廠家和使用該協議的使用者。而OSPF是開放的協議，是IETF組織公佈的標準。世界上主要的網路裝置廠商都支援該協議，所以它的互操作性和可靠性由於公開而得到保障，並且在眾多的廠商支援下，該協議也會不斷走向更加完善。