BGP在進行路由通告的時候，需要遵循以下原則：

1. 多條路徑時，BGP Speaker只選最優的給自己使用（負載均衡和FRR除外）。

2. BGP Speaker只把自己使用的路由（最優路由）通告給相鄰體。

3. BGP Speaker從EBGP獲得的路由會向自己所有BGP相鄰體通告（包括EBGP和IBGP）。

4. BGP Speaker從IBGP獲得的路由不向自己的IBGP相鄰體通告（反射器除外）。

5. BGP Speaker從IBGP獲得的路由是否通告給自己的EBGP相鄰體要根據IGP和BGP同步的情況來決定。

6. 當收到對端的refresh報文并且本端鄰居支持refresh能力，BGP Speaker將把自己所 有BGP路由通告給對等體。

7. GR過程中，主備倒換方在GR結束時BGP Speaker會把自己所有BGP路由通告給對等體。

（BGP/BGP4：Border Gateway Protocol，邊界網關協議）

BGP-4 提供了一套新的機制以支持無類域間路由。這些機制包括支持網絡前綴的通告、取消 BGP 網絡中 “ 類 ” 的概念。 BGP-4 也引入機制支持路由聚合，包括 AS 路徑的集合。這些改變為提議的超網方案提供了支持。BGP-4 采用了路由向量路由協議，在配置BGP時，每一個自治系統的管理員要選擇至少一個路由器作為該自治系統的“BGP發言人”。

1989年發布了主要的外部網關協議：邊界路由協議（BGP），新版本BGP-4 是在1995年發布的。

BGP路由選擇協議執行中使用4種分組：打開分組（open）、更新分組（update）、存活分組（keepalive）、通告分組（notification）。

BGP使用如下四種消息類型：

• Open消息：Open消息是TCP連接建立后發送的第一個消息，用于建立BGP對等體之間的連接關系。

• Keepalive消息：BGP會周期性地向對等體發出Keepalive消息，用來保持連接的有效性。

• Update消息：Update消息用于在對等體之間交換路由信息。它既可以發布可達路由信息，也可以撤銷不可達路由信息。

• Notification消息：當BGP檢測到錯誤狀態時，就向對等體發出Notification消息，之后BGP連接會立即中斷。

BGP鄰居建立中的狀態和過程如下：

1. 空閑（Idle）：為初始狀態，當協議激活后開始初始化，復位計時器，并發起第一個TCP連接，并開始傾聽遠程對等體所發起的連接，同時轉向Connect狀態。。

2. 連接（Connect）：開始TCP連接并等待TCP連接成功的消息。如果TCP連接成功，則進入OpenSent狀態；如果TCP連接失敗，進入Active狀態。

3. 行動（Active）：BGP總是試圖建立TCP連接，若連接計時器超時，則退回到Connect狀態，TCP連接成功就轉為Open sent狀態。

4. OPEN發送（Open sent）：TCP連接已建立，自己已發送第一個OPEN報文，等待接收對方的Open報文，并對報文進行檢查，若發現錯誤則發送Notification消息報文并退回到Idle狀態。若檢查無誤則發送Keepalive消息報文，Keepalive計時器開始計時，并轉為Open confirm狀態。

5. OPEN證實（Open confirm）：BGP等待Keepalive報文，同時復位保持計時器。如果收到了Keepalive報文，就轉為Established狀態，鄰居關系協商完成。如果系統收到一條更新或Keepalive消息，它將重新啟動保持計時器；如果收到Notification消息，BGP就退回到空閑狀態。

6. 已建立（Established）：即建立了鄰居（對等體）關系，路由器將和鄰居交換Update報文，同時復位保持計時器。

邊界網關協議MCE概述

MCE 功能是Multi-CE 的簡稱，具有MCE 功能的網絡設備可以在BGP/MPLS VPN 組網應用中承擔多個VPN 實例的CE 功能，減少用戶網絡設備的投入。

邊界網關協議工作原理

BGP/MPLS VPN以隧道的方式解決了在公網中傳送私網數據的問題，但傳統的BGP/MPLS VPN架構要求每個VPN實例單獨使用一個CE與PE相連，如圖 所示。

隨著用戶業務的不斷細化和安全需求的提高，很多情況下一個私有網絡內的用戶需要劃分成多個VPN，不同VPN 用戶間的業務需要完全隔離。此時，為每個VPN 單獨配置一臺CE 將加大用戶的設備開支和維護成本；而多個VPN 共用一臺CE，使用同一個路由表項，又無法保證數據的安全性。使用MCE 功能，可以有效解決多VPN 網絡帶來的用戶數據安全與網絡成本之間的矛盾，它使用CE 設備本身的VLAN 接口編號與網絡內的VPN 進行綁定，并為每個VPN 創建和維護獨立的路由轉發表（Multi-VRF）。這樣不但能夠隔離私網內不同VPN 的報文轉發路徑，而且通過與PE 間的配合，也能夠將每個VPN 的路由正確發布至對端PE，保證VPN報文在公網內的傳輸。

下面舉例介紹MCE對多個VPN的路由表項進行維護，并與PE交互VPN路由的過程：

如右圖所示，左側私網內有兩個VPN站點：VPN1 和VPN2，分別通過MCE設備接入MPLS骨干網，其中VPN1 和VPN2 的用戶，需要分別與遠端VPN1用戶和VPN2 用戶建立VPN隧道。通過配置MCE 功能，可以在MCE 設備上為VPN1 和VPN2 創建各自的路由轉發表，并使用VLAN 2 接口與VPN1 進行綁定、VLAN 3 與VPN2 進行綁定。在接收路由信息時，MCE 設備根據接收接口的編號，即可判斷該路由信息的來源，并將其維護到對應VPN 的路由轉發表中。同時，在PE1 上也需要將連接MCE 的接口與VPN 進行綁定，綁定的方式與MCE 設備一致。MCE與PE1 之間通過Trunk 鏈路連接，并允許VLAN 2 和VLAN 3 的報文攜帶VLAN Tag 傳輸，從而使PE1 在接收時可以根據報文所屬VLAN 判別該報文屬于哪一個VPN，將報文在指定的隧道內傳輸。

MCE 設備是如何將多個VPN 實例的私網路由信息準確傳播到PE 設備？這包括兩部分：MCE與VPN站點的路由信息交換，MCE與PE之間的路由信息交換。這些路由信息的交換都有很多種方法，如靜態路由、RIP、OSPF、ISIS、BGP路由協議。如果使用BGP路由協議來實現路由信息交換，則就是使用BGP MCE功能，因此BGP MCE功能就是BGP協議支持VRF，能夠實現VRF下BGP路由信息的交換。需要在MCE 上為每個VRF 實例配置BGP 對等體，并引入相應VPN 內的IGP 路由信息。由于各個VPN 間正常情況下是處在不同的AS 內，因此使用EBGP 進行路由的傳播。

Marker （16 bytes） Length （2 bytes） Type （1 byte）

Marker – 信息包含信息接收端可預測值。

Length – 包含協議頭的信息長度。

Type –信息類型。信息可能是：Open、Update、Notification、Keepalive。

打開（Open）分組，用來與相鄰的另一個BGP發言人建立聯系

更新（Update）分組，用來發送某一路由的信息，以及列出多條要撤銷的路由

保活（Keepalive）分組，用來確認打開分組和周期性地證實鄰站關系

通知（Notification）分組，用來發送檢測到的差錯

在傳輸協議連接建立之后，各端發送的第一個信息是 OPEN 信息。如果 OPEN 信息可以接收，會返回發送確認 OPEN 信息的 KEEPALIVE 信息。一旦 OPEN 信息獲得確認，UPDATE、KEEPALIVE 和 NOTIFICATION 信息進行相互交換。

邊界網關協議報文結構

BGP的報文結構如下所示

16字節 2字節 1字節

BGP的報文分成報文與報文數據兩部分，其中，BGP報文數據根據不同的報文類型有所不同，報文頭由以下3個字段構成：

（1）標記（Marker）字段。標記字段由16個字節構成。標記字段的值是一個通信雙方（對等路由器） 都可認可的字節串，雙方都統一使用改制來標識一個合法的BGP報文的開始。通常，標記字段用于承載鑒別信息。對于通信雙方，在任何情況下標記的值都必須保持一致。標記字段用于報文接收的同步。由于BGP報文用過TCP來簡化，而TCP 協議是一個無結構的流（stream）傳輸協議。在TCP協議上部位高層提供數據流的結構識別，因此也無法為BGP標識兩個報文之間的邊界。由于傳輸協議不指定報文邊界，因此，為了確保發送方和接收方的報文邊界準確保持同步，BGO要求在每個報文的開頭放置了一個雙方已知的序列，接收方通過該序列來檢驗報文頭的正確性。

（2）報文長度，16比特，制定了以字節為單位計算的報文總長度。最小的報文為19i節，最大允許報文長度為4096字節。

（3）報文類型，1字節，指出報文所屬的類型。

邊界網關協議報文類型

BGP的路由更新消息一BGP報文形式在路由器間交換，BGP為了實現其功能定義了4種報文類型。

（1）打開（OPEN）報文

當兩個BGP對等路由器之間建立以一個TCP連接以后，就分別發送一個打開報文，聲明各自的自治系統號，并確定其他操作參數。

路由器接受到來自對等路由器的OPEN 報文時，BGP將發送一個KEEPALIVE報文。在路由器之間交換選路信息之前，通信雙方都必須發送一個OPEN報文，并接受一個KEEPALIVE報文。KEEPALIVE報文可以用作對OPEN報文的確認。

（2）更新（UPDATE）報文

對等的BGP路由器之間創建了TCP連接，并成功接收到對OPEN報文的KEEPALIVE確定報文，對等路由器之間就可以使用路由更新消息報文來通告網絡的可達性信息。通告的的內容可以是新的可達的目的網絡，也可以是通告撤銷原來的某些目的網絡的可達性。

（3）保持激活（KEEPALIVE）報文

保持激活報文用于在兩個BGP對等路由器之間定期測試網絡連接性，并證實對等路由器的正常工作。由于TCP協議本身沒有提供自動的連接狀態的通知機制，對等路由器之間定制交換KEEPALIVE報文可以使BGP實體能夠檢測TCP連接是否工作正常。保持激活報文僅包含標準的BGP報文頭（類型4），報文長度為19字節。

（4）通知（NOTIFICATION）報文

BGP在發現錯誤時（或需要進行控制時），可以利用通知報文來通知對等路由器。一旦通知報文，路由器檢測來檢查到了出現的錯誤，BGP就會向對等路由器發送一個通知報文，然后關閉TCP連接終止通信。

邊界網關協議BGP的結構和功能

BGP用于在不同的自治系統（AS）之間交換路由信息。當兩個AS需要交換路由信息時，每個AS都必須指定一個運行BGP的節點，來代表AS與其他的AS交換路由信息。這個節點可以是一個主機。但通常是路由器來執行BGP。兩個AS中利用BGP交換信息的路由器也被稱為邊界網關（Border Gateway）或邊界路由器（Border Router） 。

由于可能與不同的AS相連，在一個AS內部可能存在多個運行BGP的邊界路由器。同一個自治系統(AS)中的兩個或多個對等實體之間運行的BGP 被稱為 IBGP（Internal/Interior BGP）。歸屬不同的AS的對等實體之間運行的BGP稱為EBGP （External/Exterior BGP）。在AS邊界上與其他AS交換信息的路由器被稱作邊界路由器(border/edge router)。在互聯網操作系統（Cisco IOS）中，IBGP通告的路由的距離為200，優先級比EBGP和任何內部網關協議（IGP）通告的路由都低。其他的路由器實現中，優先級順序也是EBGP高于IGP，而IGP又高于IBGP。

BGP屬于外部網關路由協議，可以實現自治系統間無環路的域間路由。BGP是溝通Internet廣域網的主用路由協議，例如不同省份、不同國家之間的路由大多要依靠BGP協議。BGP可分為IBGP（Internal BGP）和EBGP（External BGP）。BGP的鄰居關系（或稱通信對端/對等實體）是通過人工配置實現的，對等實體之間通過TCP（端口179)會話交互數據。BGP路由器會周期地發送19字節的保持存活keep-alive消息來維護連接（默認周期為30秒）。在路由協議中，只有BGP使用TCP作為傳輸層協議。

IETF先后為BGP制定了多個建議，分別為：

RFC 4271：當前正使用的BGP協議版本，稱之為BGP4。

RFC 1654：BGP4協議的第一個規范。

RFC 1105、RFC 1163、RFC 1267、RFC1771：BGP4之前的BGP版本。

邊界網關協議特點

BGP屬于外部或域間路由協議。BGP的主要目標是為處于不同AS中的路由器之間進行路由信息通信提供保障。BGP既不是純粹的矢量距離協議，也不是純粹的鏈路狀態協議，通常被稱為通路向量路由協議。這是因為BGP在發布到一個目的網絡的可達性的同時，包含了在IP分組到達目的網絡過程中所必須經過的AS的列表。通路向量信息時十分有用的，因為只要簡單地查找一下BGP路由更新的AS編號就能有效地避免環路的出現。BGP對網絡拓撲結構沒有限制，其特點包括：

（1）實現自治系統間通信，傳播網絡的可達信息。BGP 是一個外部網關協議，允許一個AS與另一個AS進行通信。BGP允許一個AS向其他AS通告其內部的網絡的可達性信息，或者是通過該AS可達的其他網絡的路由信息。同時，AS也能夠從另一個AS中了解這些信息。與距離向量選路協議類似，BGP為每個目的網絡提供的是下一跳（next-hop）結點的信息。

（2）多個BGP路由器之間的協調。如果在一個自治系統內部有多個路由器分別使用BGP與其他自治系統中對等路由器進行通信，BGP可以協調者一系列路由器，使這些路由器保持路由信息的一致性。

（3）BGP支持基于策略的選路（policy-base routing）。一般的距離向量選路協議確切通告本地選路中的路由。而BGP則可以實現由本地管理員選擇的策略。BGP路由器可以為域內和域間的網絡可達性配置不同的策略。

（4）可靠的傳輸。BGP路由信息的傳輸采用了可靠地TCP協議。

（5）路徑信息。在BGP通告目的網絡的可達性信息時，處理指定目的網絡的下一跳信息之外，通告中還包括了通路向量（path vector），即去往該目的網絡時需要經過的AS的列表，使接受者能夠了解去往目的網絡的通路信息。

（6）增量更新。BGP不需要再所有路由更新報文中傳送完整的路由數據庫信息，只需要在啟動時交換一次完整信息。后續的路由更新報文只通告網絡的變化信息。這種網絡變化的信息稱為增量（delta）。

（7）BGP支持無類型編制（CIDR）及VLSM方式。通告的所有網絡都以網絡前綴加子網掩碼的方式表示。

（8）路由聚集。BGP允許發送方把路由信息聚集在一起，用一個條目來表示多個相關的目的網絡，以節約網絡帶寬。

（9）BGP還允許接收方對報文進行鑒別和認證，以驗證發送方的身份。

路由器發送關于目標網絡的BGP更新消息，更新的度量值被稱為路徑屬性。屬性可以是公認的或可選的、強制的或自由決定的、傳遞的或非傳遞的。屬性也可以是部分的。并非組織的和有組合的都是合法的，路徑屬性分為4類：公認必遵、公認自決、可選過渡、可選非過渡。

公認屬性：

• 是公認所有BGP實現都必須識別的屬性，這些屬性被傳遞給BGP鄰居。

• 公認強制屬性必須出現在路由描述中，公認自由決定屬性可以不出現在路由描述中。

可選屬性：

• 非公認屬性被稱為可選的，可選屬性可以是傳遞的或非傳遞的。

• 可選屬性不要求所有的BGP實現都支持。

• 對于不支持的可選傳遞屬性，路由器將其原封不動的傳遞給其他BGP路由器，在這種情況下，屬性被標記為部分的。

• 對于可選非傳遞屬性，路由器必須將其刪除，而不將其傳遞給其他BGP路由器。

（1）公認必遵（Well-Known Mandatory）

ORIGIN（起源）：這個屬性說明了源路由是怎樣放到BGP表中的。有三個可能的源IGP,EGP,以及INCOMPLETE.路由器在多個路由選擇的處理中使用這個信息。路由器選擇具有最低ORIGIN類型的路徑。

AS_PATH（AS路徑）：指出包含在UPDATE報文中的路由信息所經過的自治系統的序列。

Next_HOP(下一跳)聲明路由器所獲得的BGP路由的下一跳，對EBGP會話來說，下一跳就是通告該路由的鄰居路由器的源地址。

（2）公認自決（Well-Known Discretionary）

LOCAL_PREF(本地優先級)：本地優先級屬性是用于告訴自治系統內的路由器在有多條路徑的時候，怎樣離開自治系統。本地優先級越高，路由優先級越高。

ATOMIC_AGGREGATE(原子聚合)：原子聚合屬性指出已被丟失了的信息。

（3）可選過渡（Optional Transitive）

AGGREGATOR(聚合者)：此屬性標明了實施路由聚合的BGP路由器ID和聚合路由的路由器的AS號。

COMMUNITY(團體)：此屬性指共享一個公共屬性的一組路由器。

（4）可選非過渡（Optional Nontransitive）

MED(多出口區分)：該屬性通知AS以外的路由器采用哪一條路徑到達AS,它也被認為是路由的外部度量，低MED值表示高的優先級。

ORIGINATOR_ID(起源ID)：路由反射器會附加到這個屬性上，它攜帶本AS路由器的路由器ID，用以防止環路。

CLUSTER_LIST(簇列表)：此屬性顯示了采用的反射路徑。

早期的互聯網最初采用一種外部網關協議(EGP，ExteriorGatewayProtocol)的。EGP是為一個簡單的樹形拓撲結構設計的。隨著互聯網的迅速擴大，EGP逐漸暴露出了很多的局限性，如不能處理環路和多個網絡網狀連接等情況。為了克服EGP的局限性，IETF制定了實際上現已成為標準的邊界網關協議(BGP，BorderGatewayProtocol)。

BGP經歷了不同的階段，從最早的版本BGP1發展到了當前的版本BGP4。BGP4是第一個支持CIDR的版本。

BGP是一種用于在自治系統之間傳遞路由信息的路徑向量協議。路徑向量的含義是指BGP路由消息中帶有一個自治域號碼的序列，它說明了一條路由所通過的路徑，這樣可有效地檢測并避免復雜拓撲結構中可能出現的環路問題。BGP支持CIDR尋址方式，減少了路由表長度，從而加快了選路速度。另外，BGP使用TCP作為其傳輸協議(缺省端口號為179)，這保證了傳輸的可靠性，由于差錯控制功能全部由TCP協議完成，因此BGP自身的實現就變得非常簡單。

BGP協議在TCP連接上傳送4種消息類型，包括：Open分組用來建立對等體連接；Update消息用來在BGP對等體之間傳輸路由信息；Keepalive消息用于周期性刷新對等體連接，以確保連接的有效性；Notification消息用于通知其他BGP對等體檢測到一個差錯。

BGP協議的運行分為建立對等體連接和路由更新處理兩個階段。BGP進程的對等體連接建立過程可用如圖2所示的有限狀態機模型來表示。

圖2BGP對話的有限狀態機模型

①空閑狀態：這是連接的第一階段。BGP進程等待一個通常由網絡管理員發出的啟動事件，然后BGP初始化資源，復位連接重試計數器，打開一個TCP連接端口，并開始監聽可能由遠程對等體啟動的連接，若成功，就轉換到連接狀態，否則將回到空閑狀態。

②連接狀態：BGP進程等待TCP連接的建立。如果TCP連接已建立，就轉換到OPEN發送狀態，同時發送OPEN消息。如果TCP連接沒有建立，那么將轉換到行動(active)狀態。如果連接重試計時器溢出，狀態就停留在連接階段，計時器將被復位，一個TCP連接請求被啟動。

③行動狀態：BGP進程建立一個TCP連接，獲得一個對等體。若成功，則轉換為Open發送狀態，同時發送Open消息。如果TCP連接計時器溢出，那么BGP進程將重新設置計時器，并回到連接狀態。一般地，如果BGP進程的狀態在連接與行動之間來回變化，則表明存在故障，不能建立TCP連接。這可能是因為對等體的IP地址不可達。

④Open發送狀態：BGP進程等待接收來自對等體的Open消息。若收到Open消息，就對Open消息進行正確性檢查：如果沒有錯誤，就轉換為Open確認狀態，同時開始發送Keepalive消息，并且復位Keepalive時鐘；否則，發送Notification消息，轉換到空閑狀態。在這個階段，BGP進程比較對等體的自治域號碼，以確認對等體是內部對等體還是外部對等體。

⑤Open確認狀態：BGP進程等待一個Keepalive或Notification報文。如果收到Keepalive報文，就進入對等已建立狀態，表示對等體連接已建立；如果收到Notification報文，則回到空閑狀態。

⑥已建立狀態：BGP進程與對等體交換Update或Keepalive數據包，假設Keepalive計時器的值不是零，那么當收到Update或Keepalive數據包時，計時器將復位。如果收到任何Notification報文，則說明系統出現錯誤，將就回到空閑狀態。

路由更新處理是BGP協議的核心。當BGP收到一個Update消息時，首先驗證Update數據包的有效性，若Update消息內沒有錯誤信息，那么就調用圖3所示的路由更新處理過程。

一個Update消息或者通告一條可達路由，或者撤銷多條不再可達路由。對于不可達路由，BGP將從BGP路由表或路由信息庫的輸入路由表中刪除這些不可達路由，然后再調用決策過程處理。對于收到的可達路由信息，BGP將根據輸入路由策略進行路由過濾及屬性控制。例如，BGP要過濾從一個對等體收到的一條路徑的某個自治域號碼，為了防止流量通過該對等體到達該自治網絡，輸出的路由將存儲到BGP路由表或路由信息庫的輸入路由表中。

BGP決策過程基于路徑屬性值，在多條可達路由中選擇一條到達某個目的地的最佳路由。BGP協議使用的一些重要的路徑屬性包括：

①起源(Origins)：表示一條路由的起源，如由外部BGP獲取，或者由內部路由協議輸入等。

圖3BGP路由更新處理過程

②自治系統路徑(AS_Path)：一條路由到達一個目的地址所經過的一系列自治系統號碼。

③下一段地址(Next-hop)：到達一個網絡的下一跳地址。

④多出口判別(MULTI_EXIT_DISC)：用于提示進入一個多入口自治系統的入口優先級。

⑤本地優先(LOCAL_PREF)：用于自治系統內部到達某一地址出口點的優先權。

BGP決策過程分為以下幾個步驟：

①如果下一段地址是不可達的，這路由就要被忽略；

②優先選擇最大本地優先的路由；

③如果本地優先相同，優先選擇本地始發的路由；

④如果本地始發相同，優先選擇具有最短自治系統路徑的路由；

⑤如果自治系統路徑相同，優先選擇具有低起源屬性的路由；

⑥如果起源屬性相同，優先選擇具有最低多出口判別屬性值的路由；

⑦如果以上情況都相同，優先選擇可通過最近對等體到達的路由。

由以上決策過程產生的最佳路由是路由器本身使用的，將被存儲到BGP路由表的內部使用路由表中，同時輸入到路由轉發表。

BGP路由表中內部使用路由表的路由以及路由器在本地產生的路由需要通告給其他的對等體。在送出更新消息以前，要應用輸出策略進行路由過濾及屬性控制。例如，自治系統內存在多個入口，給各個入口設置不同的多出口判別屬性來調整各個入境流量的大小。另外，還需區別內部和外部對等體，例如從內部對等體得知的路由不應傳送到內部對等體。

總之，BGP協議是一種基于策略的路由協議，雖然協議本身相對簡單，但配置相當復雜，若使用不當，則有可能影響其他網絡。更詳細的BGP協議內容及應用指導參見IETFRFC1771、RFC1773等。

路由交換協議RIP

RIP(RoutingInformationProtocol)是一種距離向量協議，是當今應用最為廣泛的內部網關協議。在默認情況下，RIP使用一種非常簡單的度量制度：距離就是通往目的站點所需經過的鏈路數，取值為1～15，數值16表示無窮大。RIP進程使用UDP的520端口來發送和接收RIP分組。RIP分組每隔30s以廣播的形式發送一次，為了防止出現“廣播風暴”，其后續的分組將做隨機延遲后再發送。在RIP中，如果一個路由在180s內未被刷新，則相應的距離就被設定成無窮大，并從路由表中刪除該表項。RIP分組分為兩種：請求分組和響應分組。

由于RIP1存在一些缺陷，因此RIP2試圖定義一套有效的RIP改進方案，例如子網路由選擇、支持無類型域間路由(CIDR，ClasslessInter-DomainRouting)、驗證機制和多點廣播等，并且還定義了過渡策略。但RIP2是一個兼容性的升級，也就繼承了RIP1的大部分缺點。

路由交換協議OSPF

為了解決RIP協議的缺陷，IETF于1998年4月在RFC2328中發布了OSPF協議的第二版(OSPFv2)。OSPF(OpenShortest-PathFirst)全稱為開放式最短路徑優先協議，OSPF中的O意味著OSPF標準是對公共開放的，而不是封閉的專有路由方案。

OSPF采用鏈路狀態協議算法，每個路由器維護一個相同的鏈路狀態數據庫，保存整個AS的拓撲結構(在自治系統不再劃分的情況下)。一旦每個路由器都有了完整的鏈路狀態數據庫之后，該路由器就可以自己為根構造最短路徑樹，然后再根據最短路徑構造路由表。對于大型的網絡，為了進一步減少路由協議通信流量，利于管理和計算，OSPF將整個自治系統劃分為若干個區域，區域內的路由器維護一個相同的鏈路狀態數據庫，保存該區域的拓撲結構。OSPF路由器相互間交換信息，但它們交換的信息不是路由，而是鏈路狀態。OSPF定義了5種分組：Hello分組用于建立和維護連接；數據庫描述分組用于初始化路由器的網絡拓撲數據庫，當發現數據庫中的某部分信息已經過時時，路由器發送鏈路狀態請求分組，請求相鄰節點提供更新信息；路由器使用鏈路狀態更新分組來主動擴散自己的鏈路狀態數據庫或對鏈路狀態請求分組進行響應；由于OSPF直接運行在IP層，協議本身要提供確認機制，鏈路狀態應答分組是對鏈路狀態更新分組的確認。

與其他協議相比，OSPF有許多優點。例如，OSPF支持各種不同鑒別機制(如簡單口令驗證、MD5加密驗證等)，并且允許各個系統或區域采用互不相同的鑒別機制；提供負載均衡功能，如果計算到某個目的站有若干條費用相同的路由，OSPF路由器則會把通信流量均勻地分配給這幾條路由，沿這幾條路由把該分組發送出去；在一個自治系統內可劃分出若干個區域，每個區域根據自己的拓撲結構計算最短路徑，可以減少OSPF路由實現的工作量；OSPF屬動態的自適應協議，對于網絡的拓撲結構變化可以迅速地做出反應，并進行相應調整，提供短的收斂期，使路由表盡快穩定，并且與其他路由協議相比，OSPF在對網絡拓撲變化的處理過程中僅需要最少的通信流量；OSPF提供點到多點的接口，支持CIDR地址。

OSPF的不足之處就是協議本身龐大復雜，實現起來較RIP困難。

路由交換協議IS-IS協議

和OSPF一樣，IS-IS也包含一些子協議。其中，Hello協議用來發現鄰機，在廣播鏈路上選舉指派路由器；擴散協議用來在區域或主干中傳播鏈路狀態記錄。

路由交換協議IGRP

由于RIP的局限性，Cisco公司在20世紀80年代中期開發了IGRP(InteriorGatewayRoutingProtocol)，它是一個距離向量家族的路由協議。IGRP使用組合度量制式，其路由更新的每一項都包含了一組4種度量制式：延遲(D)、帶寬(B)、可靠性(R)和負載(L)。此外，它還包括2個不參與路徑計算的變量：路由中的跳數(H)和路徑MTU的計算結果。

IGRP的更新發送間隔更長(90s)，使用組合度量制式，可選擇多路徑路由、環路檢測和處理默認路由的新手段。IGRP最大的缺點是它為Cisco私有，故僅局限于Cisco產品，而RIP是任何平臺上IP路由的一部分。

路由交換協議EIGRP

IGRP存在的缺點是它的環路檢測會持續較長時間，且路由更新的周期性發送也會造成同樣效應。因此Cisco公司還開發了EIGRP(EnhancedlnteriorGatewayRoutingProtocol)。EIGRP仍是一個距離向量協議，使用了與IGRP相同的組合度量制式，除此之外就沒什么相似之處了。EIGRP使用了擴散計算系統，保持快速收斂、避免環路產生。EIGRP比傳統的距離向量協議使用更少的帶寬。這使它適用于低帶寬、高費用WAN鏈路。最重要的是，EIGRP不僅可用于IP，而且還可用于IPX和AppleTalk。