使用路由汇总减小路由表条目数

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摘要：运行不同路由协议的网络合并互相渗透路由条目时，会出现彼此从对方学习到大量路由条目，导致路由器中路由表条目数的大量增加，影响路由搜索速度。针对这一问题，本文提出了在合理规划网络IP地址段的前提下，利用路由汇总和路由协议重定向技术，减小路由表条目数，并通过实验验证了该方案的可行性，从而解决了因为协议重定向导致的路由收敛慢的问题，提高了网络的高效性。

关键词：路由条目 路由汇总 地址规划 路由重

中图分类号：TP393.07 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）03-0025-02

1 问题的提出

在大型的企业中，可能在同一网内使用到多种路由协议，或者是由于两个或多个企业合并，原来各自的企业运行不同的路由协议。在这样的网络改造中，为了实现多种路由协议的协同工作，路由器可以使用路由重分发（route redistribution）将其学习到的一种路由协议的路由通过另一种路由协议广播出去，这样网络的所有部分都可以连通了。但是，新的问题出来了，通过路由重分发，将路由在不同协议中扩散，这样势必会大大增加路由器路由表中路由条目数。那么，当路由器转发数据包，依据目的地址查找相应路由的时间就会增加，从而影响数据包的转发效率。另外，当网络发生变化时，也会导致整个网络的重新收敛变慢。为了解决这一问题，本文提出了在跨接两种协议的边缘路由器上采用路由汇总技术，即在两种协议路由互相渗透传播前，将各自的路由条目做汇总，减少路由条目数的同时，又不影响数据的转发。

2 本研究涉及到的专业术语

路由重分发：即将一种路由协议中的路由条目转换为另一种路由协议的路由条目，达到多路由环境下的网络互通的技术。为了实现重分发，路由器必须同时运行多种路由协议，这样，每种路由协议才可以取路由表中的所有或部分其他协议的路由来进行广播。

路由汇总：采用一种体系化编址规划后的一种用一个IP地址代表一组IP地址的集合的方法。通过路由汇总，路由器仅向下一个下游的路由器发送汇总后的路由，那么，它就不会广播与汇总的范围内包含的具体子网有关的变化。例如，如果一台路由器仅向其临近的路由器广播汇聚路由地址172.16.0.0/16，那么，如果它检测到172.16.10.0/24局域网网段中的一个故障，它将不更新临近的路由器。路由汇总的最终结果把一组路由汇聚为一个单个的路由广播，缩小网络上的路由表的尺寸，并且通过在网络连接断开之后限制路由通信的传播来提高网络的稳定性。这个原则在网络拓扑结构发生变化之后能够显著减少任何不必要的路由更新。实际上，这将加快汇聚，使网络更加稳定。

3 本研究拓扑图的设计和IP地址段的规划

本研究采用如下图1的拓扑图及IP地址段规划设计。在如下综合网络中，左半部分的网络运行RIP协议部分，包含研发部、市场部、产品部和广告部四个部门，分配的地址段分别为：172.16.10.0/24、172.16.20.0/24、172.16.30.0/24、172.16.40.0/24，在实验中分别以R2路由器的loopback0～loopback3的地址代替；右半部分的网络运行OSPF协议部分，包含财务部、后勤部、行政部和决策部四个部门，分配的地址段分别为：192.168.10.0/24；192.168.20.0/24；192.168.30.0/24；192.168.40.0/24。类似的，在实验中分别以R1路由器的loopback0～loopback3的地址代替。

R0为边界路由器，连接RIP协议网络和OSPF网络。R0和R2之间的网段为10.1.1.0/24，R0和R1之间的网段为10.1.2.0/24。为了实现两边路由的互相渗透，在R0上双向配置多路由协议间的重分发，即将RIP协议重分发到协议OSPF中，OSPF协议重到RIP协议中。使用show ip route命令查R1路由表，可以得出重命令执行前，R1上路由表中只有直连路由，包括loopback口的四条、连接到R0的一条共5条路由；从图2可以看出，执行了重命令之后，R1上增加了右边OSPF部分的5条路由，以O E2标识，表示该5条路由来自于从外协议重进OSPF而获得。可见，重技术解决了不同协议互通问题的同时，大大增加了路由条目数。

4 实施路由汇总方案

为了解决上述问题，在从RIP连接到OSPF协议的网络时，可以把这四条路由合并成为172.16.0.0/16，汇总之后的路由从原来的四条变成了一条，再使用路由重分发技术将这一条路由传递到OSPF网络部分。同样地，在从OSPF连接到RIP协议的网络时，可以把这四条路由合并成为192.168.0.0/16，这样汇总之后的路由从原来的四条变成了一条，再使用路由重分发技术将这一条路由传递到RIP网络部分。路由汇总技术在边界路由器R0上应用，R0关键配置语句如下：

router ospf 1

network 10.1.2.0 0.0.0.255 area 0

redistribute rip subnets

summary-address 172.16.0.0 255.255.0.0

router rip

network 10.1.1.0

redistribute ospf 1 metric 2

auto-summary

配置语句中，summary-address 语句用于OSPF汇总从RIP协议学到的四条172路由，auto-summary语句用于RIP汇总从OSPF协议学到的四条192路由，再来查看R1路由表信息，如下所示。

R1#show ip route

10.0.0.0/24 is subnetted，2 subnets

O E2 10.1.1.0 [110/20] via 10.1.2.2，FastEthernet0/0

C 10.1.2.0/24 is directly connected， FastEthernet0/0

O E2 172.16.0.0 [110/20] via 10.1.2.2，FastEthernet0/0

C 192.168.10.0/24.0 is directly connected， Loopback0

C 192.168.20.0/24.0 is directly connected， Loopback1

C 192.168.30.0/24.0 is directly connected， Loopback2

C 192.168.40.0/24.0 is directly connected， Loopback3

可以看出，通过路由汇总，R1路由条目都各自减少了3条，这样既保证了OSPF网段和RIP网段的正常连通，同时，由于路由汇总技术的使用，双方互相渗透的路由条目减少了，这样传递数据包时，在各个路由器上，路由检索的时间就缩短了，整个网络的效率就提高了。

5 结语

通过上述的研究表明，利用路由汇总确实减少了路由条目数，改善了网络因为重导致的效率低下问题。在实际的网络中，划分的网段数量更多，汇总之后的路由条目减少的更多，效果也更明显。需要说明的是，路由汇总技术的前提是需要汇总的IP地址段是连续的，如本研究给出的四个172网段地址和四个192网段地址。另外，当前路由协议将路由汇总技术和协议本身特点结合起来，能更好地优化网络，这是下一步的研究方向。

参考文献

[l]刘倩星，张达敏.基于混合信息的复杂网络路由策略研究[J].计算机工程与设计，2012（33）：880～883.

[2]唐灯平.基于Packet Tracer的混合路由协议仿真通信试验[J].2011（23）：33～37.

[3]藏海娟，任彦，薛小平，谭韵天.复杂网络环境下的路由方法研究[J].计算机应用，2010（30）：2210～2212.