波仔
📚 第七章 路由协议
📄 一句话概括

AS 内部用 IGP，AS 之间用 EGP，两者的目标根本不同。 IGP 找「最快」，EGP 找「最合适」——因为中间夹着合同。

📝 本节和前面几节的关系

7.2.2 讲清了 AS 是什么，这一节讲「边界两边为什么必须换协议」。 这一节是 7.4 到 7.6 的总纲：RIP 和 OSPF 是 IGP，BGP 是 EGP。

一、分界线就是 AS 的边界

在 AS 内部跑的叫 IGP（内部网关协议），在 AS 之间跑的叫 EGP（外部网关协议）。 「网关」这个词在这里指的是路由器——所以「内部网关协议」就是「AS 内部路由器之间说的话」。 这个分类不是学术上的洁癖，是被需求逼出来的： AS 内部的目标是「把包最快送到」，AS 之间的目标是「按合同把包送到该走的那条线」。 两个目标不一样，优化函数就不一样，硬要用一个协议兼顾，两边都做不好。 举一个具体的冲突：AS 内部有一条 10 毫秒的链路和一条 3 毫秒的链路，IGP 当然选 3 毫秒的。 但对外的两条上游，一条是「付费转接」、一条是「免费对等」，就算付费那条更快， 也不该把免费那条的流量挪过去——因为那是花钱买速度。 这种判断，跳数和带宽都表达不了。

二、IGP 的三个典型代表

IGP 不是只有 OSPF，主流的有三个，各有各的活法：

协议 算法 度量 典型场景
RIP 距离向量 跳数 小网、教学、老设备
OSPF 链路状态 代价 企业网、园区网主流
IS-IS 链路状态 代价 运营商骨干常用

第二行和第三行经常被拿来对比：它们算法一样、思路一样，差别在「跑在哪一层」。 OSPF 跑在 IP 之上（协议号 89），IS-IS 直接跑在链路层。 这个差别带来的后果是：IS-IS 不怕 IP 层被攻击——所以运营商更喜欢它。 企业网则更喜欢 OSPF，因为它跟 IP 一起配，理解起来更直观。 这张表最该记住的是「RIP 在第三行之外」： 它和另外两个不是一个量级的东西——跳数上限 15 就注定了它进不了大网。 所以看到「RIP 和 OSPF 哪个好」这种问题，正确的回答是「看网多大」， 而不是「OSPF 更新所以更好」。

三、EGP 只有一个：BGP

EGP 这个类别，今天实际上只有 BGP 一个成员。 历史上真有一个协议就叫 EGP，早就废弃了。 现在说 EGP，基本等于说 BGP。 BGP 的设计目标跟 IGP 完全不同：它不追求「算得快」，追求「说得准、控得住」。 全球路由表大约一百万条，十万个 AS 互相通告， 在这个规模下，「每次变化都全量重算」是不可想象的。 所以 BGP 只报变化（增量更新），而且邻居之间先建 TCP 连接（端口 179），靠 TCP 保证可靠， 不用自己造轮子。 「用 TCP」这个选择很聪明： BGP 的通告必须可靠（丢一条就可能让一大片网络不可达），但自己实现重传、排序、流控太费事。 TCP 全都有，而且已经跑了几十年，稳定。 代价是「BGP 会话建立慢一点」——但 AS 之间的邻居关系一旦建立就长期保持，这点代价无所谓。

四、为什么「稳」比「快」重要

AS 内部断了，用户立刻有感觉：网页打不开、视频卡住，投诉电话马上就来。 所以 IGP 必须快，秒级甚至毫秒级收敛。 AS 之间换条路，用户基本无感：延迟从 30 毫秒变成 50 毫秒，多数人察觉不到。 但如果外部路由「抖来抖去」——一会儿走这条、一会儿走那条，几百万条路由一起晃， 全球的路由器都要反复重算，那就不是「慢一点」的问题了。 所以 BGP 宁可慢，也要稳：它有各种抑制机制（route flap damping 之类）， 就是「坏消息先压一压再采信」。 这个取舍在工程上很常见：内部系统追求「响应快」，跨组织的系统追求「不乱动」。 理解了这一层，就明白为什么 BGP 的配置那么啰嗦—— 那些啰嗦的条目，全是为了「在变化面前不乱」。

五、动手 Demo：IGP 和 EGP 是两个工种

把两类协议的五个维度摆在一起，看它们的取舍怎么分岔。 重点在「优化什么」这一行。

rows = [
    ('目标',     '找到最短的路',        '找到能走且不绕圈的路'),
    ('优化什么', '跳数、带宽、延迟',    '策略、商业关系、信任'),
    ('规模',     '几十到几千台',        '全球约十万个 AS'),
    ('收敛要求', '快（秒级）',          '稳（慢一点没关系）'),
    ('典型协议', 'RIP、OSPF、IS-IS',    'BGP'),
]
for r in rows:
    print('%-10s %-20s %s' % r)

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
IGP 和 EGP 是两个工种
--------------------------------------------------------------------
**路由协议分两类，分界线是「AS 的边界」。**
**AS 内部用的叫 IGP，AS 之间用的叫 EGP。**
**它们的目标根本不同，所以不能用同一个协议。**

  对比项           IGP（AS 内部）           EGP（AS 之间）
  -----------------------------------------------------------------------
  **目标**         **找到最短的路**         **找到「能走且不绕圈」的路**
  **优化什么**     **跳数、带宽、延迟**     **策略、商业关系、信任**
  **规模**         **几十到几千台**         **全球约十万个 AS**
  **收敛要求**     **快（秒级）**           **稳（慢一点没关系）**
  **典型协议**     **RIP、OSPF、IS-IS**     **BGP**

**第二行是最容易被忽略的**：**AS 之间不选「最快」，选「最合适」。**
**因为运营商之间的互联是有合同的**——**「客户流量」和「对等流量」的结算方式完全不同。**
**所以 BGP 里能写策略：「这个前缀别从我这条线走」。**
**IGP 里没有这种概念，它只认代价。**

**第四行解释了为什么 BGP 收敛慢还能忍**：
**AS 内部断了，用户立刻有感觉，所以要快；**AS 之间换条路，慢几十秒用户基本无感，
**但要是「抖来抖去」，全球路由表就会跟着晃。**
**稳比快重要。**

第二行是最容易被忽略的：AS 之间不选「最快」，选「最合适」。 因为运营商之间的互联是有合同的——「客户流量」和「对等流量」的结算方式完全不同。 所以 BGP 里能写策略：「这个前缀别从我这条线走」。 IGP 里没有这种概念，它只认代价。 第四行解释了为什么 BGP 收敛慢还能忍： AS 内部断了，用户立刻有感觉，所以要快；AS 之间换条路，慢几十秒用户基本无感。 但要是「抖来抖去」，全球路由表就会跟着晃，所以稳比快重要。

30 秒实验

  1. 想一下：为什么「付费转接」的链路更快，也不该优先走它？
  2. 想一下：BGP 为什么用 TCP 而不是自己实现可靠传输？
  3. 想一下：IS-IS 跑在链路层，为什么运营商反而更喜欢？

常见误区

  1. 以为「OSPF 比 RIP 新，所以更好」。 RIP 的问题是 15 跳上限，网小的时候它反而更简单。
  2. 以为「EGP 是一类协议，有很多个」。 今天实际上只有 BGP，历史上的 EGP 早就废弃了。
  3. 以为「收敛越快越好」。 跨组织的系统怕抖，慢一点但不反复，比快但乱晃好。
自测三问（点开对答案） 1. IGP 和 EGP 的分界线是什么？ —— **AS 的边界。** AS 内部用 IGP，AS 之间用 EGP。 2. 为什么 AS 之间不按「最快」选路？ —— **因为运营商之间有合同**，「客户流量」和「对等流量」的成本不同，要按策略走。 3. BGP 为什么要「稳」不要「快」？ —— **外部路由一抖，全球几百万条路由跟着重算**，乱的代价远大于慢的代价。

下一节开始拆算法：先看「只认识邻居」的距离向量。

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