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思科网络协议大全:网络、路由协议
http://www.21tx.com 2005年08月04日 网易

  CGMP:思科组管理协议 (CGMP:CISCO Group Management Protocol)

  思科组管理协议 CGMP 主要用来限定只向与 IP 组播客户机相连的端口转发 IP 组播数据包。这些客户机自动加入和离开接收 IP 组播流量的组,交换机根据请求动态改变其转发行为。CGMP 主要提供以下服务:

  允许 IP 组播数据包被交换到具有 IP 组播客户机的那些端口。

  将网络带宽保存在用户字段,不致于转播不必要的IP组播流量。

  不需要改变终端主机系统。

  在为交换网络中的每个组播组创建独立 VLAN 时不会产生额外开销。

  一旦 CGMP 被激活使用,它能自动识别与 CGMP-Capable 路由器连接的端口。CGMP 通过缺省方式被激活,它支持最大为64的 IP 组播组注册。支持 CGMP 的组播路由器周期性地相发送 CGMP 加入信息(Join Messages),用来通告自己执行网络交换行为。接收交换机保存信息,并设置一个类似于路由器保持时间(Holdtime)的定时器(Timer)。交换机每接收一个 CGMP 加入信息,定时器也随其不断更新。当路由器保持时间终止时,交换机负责将所有知道的组播组移出 CGMP。

  CGMP 结合 IGMP 信息共同实现动态分配 Cisco Catalyst 交换机端口过程,从而 IP 组播流量只被转发给与 IP 组播客户机相连的那些端口。由于 CGMP-Capable IP 组播路由器看到所有 IGMP 数据包,因此它可以通知交换机特定主机什么时候加入或离开 IP 组播组。当 CGMP-Capable 路由器接收一个 IGMP 控制数据包时,它会创建一个包含请求类型(加入或离开)、组播组地址和主机有效 MAC 地址等的 CGMP 数据包。然后路由器将 CGMP 数据包发送到所有 Catalyst 交换机都知道的地址上。当交换机接收 CGMP 数据包时,交换机负责转换数据包同时更改组播组的转发行为。至此,该组播流量只被发送到与适当 IP 组播客户机相连的那些端口。该过程是自动实现的,无需用户参与。

  EIGRP:增强的内部网关路由选择协议(EIGRP:Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

  增强的内部网关路由选择协议 EIGRP 是增强版的 IGRP 协议。IGRP 是思科提供的一种用于 TCP/IP 和 OSI 英特网服务的内部网关路由选择协议。它被视为是一种内部网关协议,而作为域内路由选择的一种外部网关协议,它还没有得到普遍应用。

  Enhanced IGRP 与其它路由选择协议之间主要区别包括:收敛宽速(Fast Convergence)、支持变长子网掩模(Subnet Mask)、局部更新和多网络层协议。执行 Enhanced IGRP 的路由器存储了所有其相邻路由表,以便于它能快速利用各种选择路径(Alternate Routes)。如果没有合适路径,Enhanced IGRP 查询其邻居以获取所需路径。直到找到合适路径,Enhanced IGRP 查询才会终止,否则一直持续下去。

  EIGRP 协议对所有的 EIGRP 路由进行任意掩码长度的路由聚合,从而减少路由信息传输,节省带宽。另外 EIGRP 协议可以通过配置,在任意接口的位边界路由器上支持路由聚合。

  Enhanced IGRP 不作周期性更新。取而代之,当路径度量标准改变时,Enhanced IGRP 只发送局部更新(Partial Updates)信息。局部更新信息的传输自动受到限制,从而使得只有那些需要信息的路由器才会更新

  IGRP:内部网关路由协议(IGRP:Interior Gateway Routing Protocol)

  内部网关路由协议(IGRP)是一种在自治系统(AS:autonomous system)中提供路由选择功能的路由协议。在上世纪80年代中期,最常用的内部路由协是路由信息协议(RIP)。尽管 RIP 对于实现小型或中型同机种互联网络的路由选择是非常有用的,但是随着网络的不断发展,其受到的限制也越加明显。思科路由器的实用性和 IGRP 的强大功能性,使得众多小型互联网络组织采用 IGRP 取代了 RIP。早在上世纪90年代,思科就推出了增强的 IGRP,进一步提高了 IGRP 的操作效率。

  IGRP 是一种距离向量(Distance Vector)内部网关协议(IGP)。距离向量路由选择协议采用数学上的距离标准计算路径大小,该标准就是距离向量。距离向量路由选择协议通常与链路状态路由选择协议(Link-State Routing Protocols)相对,这主要在于:距离向量路由选择协议是对互联网中的所有节点发送本地连接信息。

  为具有更大的灵活性,IGRP 支持多路径路由选择服务。在循环(Round Robin)方式下,两条同等带宽线路能运行单通信流,如果其中一根线路传输失败,系统会自动切换到另一根线路上。多路径可以是具有不同标准但仍然奏效的多路径线路。例如,一条线路比另一条线路优先3倍(即标准低3级),那么意味着这条路径可以使用3次。只有符合某特定最佳路径范围或在差量范围之内的路径才可以用作多路径。差量(Variance)是网络管理员可以设定的另一个值。

  VTP:思科VLAN中继协议(VTP:Cisco VLAN Trunking Protocol)

  VLAN 中继协议(VTP)是思科第2层信息传送协议,主要控制网络范围内 VLANs 的添加、删除和重命名。VTP 减少了交换网络中的管理事务。当用户要为 VTP 服务器配置新 VLAN 时,可以通过域内所有交换机分配 VLAN,这样可以避免到处配置相同的 VLAN。VTP 是思科私有协议,它支持大多数的 Cisco Catalyst 系列产品。

  通过 VTP,其域内的所有交换机都清楚所有的 VLANs 情况,但当 VTP 可以建立多余流量时情况例外。这时,所有未知的单播(Unicasts)和广播在整个 VLAN 内进行扩散,使得网络中的所有交换机接收到所有广播,即使 VLAN 中没有连接用户,情况也不例外。而 VTP Pruning 技术正可以消除该多余流量。

  缺省方式下,所有Cisco Catalyst交换机都被配置为 VTP 服务器。这种情形适用于 VLAN 信息量小且易存储于任意交换机(NVRAM)上的小型网络。对于大型网络,由于每台交换机都会进行 NVRAM 存储操作,但该操作对于某些点是多余的,所以在这些点必须设置一个“判决呼叫”(Judgment Call)。基于此,网络管理员所使用的 VTP 服务器应该采用配置较好的交换机,其它交换机则作为客户机使用。此外需要有某些 VTP 服务器能提供网络所需的一定量的冗余。

  到目前为止,VTP 具有三种版本。其中 VTP v2 与 VTP v1 区别不大,主要不同在于:VTP v2 支持令牌环 VLANs,而 VTP v1 不支持。通常只有在使用 Token Ring VLANs 时,才会使用到 VTP v2,否则一般情况下并不使用 VTP v2。

  VTPv3 不能直接处理 VLANs 事务,它只负责管理域(Administrative Domain)内不透明数据库的分配任务。与前两版相比,VTP v3 具有以下改进:

  支持扩展 VLANs。

  支持专用 VLANs 的创建和广告。

  提供服务器认证性能。

  避免“错误”数据库进入 VTP 域。

  与 VTP v1 和 VTP v2 交互作用。

  支持每端口(On a Per-Port Basis)配置。

  支持传播VLAN数据库和其它数据库类型。

  RGMP:思科路由器端口组管理协议(RGMP:Cisco Router Port Group Management Protocol)

  思科路由器端口组管理协议(RGMP)弥补了 Internet 组管理协议(IGMP:Internet Group Management Protocol)在 Snooping 技术机制上所存在的不足。RGMP 协议作用于组播路由器和交换机之间。通过 RGMP,可以将交换机中转发的组播数据包固定在所需要的路由器中。RGMP 的设计目标是应用于具有多种路由器相连的骨干交换网(Backbone Switched Networks)。

  IGMP Snooping 技术的局限性主要体现在:该技术只能将组播流量固定在接收机间经过其它交换机直接或间接相连的交换端口,在 IGMP Snooping 技术下,组播流量不能固定在至少与一台组播路由器相连的端口处,从而引起这些端口的组播流量扩散。IGMP Snooping 是机制固有的局限性。基于此,路由器无法报告流量状态,所以交换机只能知道主机请求的组播流量类型,而不知道路由器端口接收的流量类型。

  RGMP 协议支持将组播流量固定在路由器端口。为高效实现流量固定,要求网络交换机和路由器都必须支持 RGMP 。通过 RGMP,骨干交换机可以知道每个端口需要的组类型,然后组播路由器将该信息传送给交换机。但是路由器只发送 RGMP 信息,而忽视了所接收的 RGMP 信息。当组不再需要接收通信流量时,路由器会发送一个 RGMP 离开信息(Leave Message)。RGMP 协议中网络交换机需要消耗网络端口达到 RGMP 信息并对其进行处理操作。此外,RGMP 中的交换机不允许将接收到的 RGMP 信息转发/扩散到其它网络端口。

  RGMP 的设计目标是与支持分配树 Join/Prune 的组播路由选择协议相结合使用。其典型协议为 PIM-SM。RGMP 协议只规定了 IP v4 组播路由选择操作,而不包括 IP v6。

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