通信与网络中的基于OPNET仿真的EIGRP和OSPF路由协议性能分析_opnet的applicationdefination - CSDN文库

通信与网络

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通信与网络中的基于通信与网络中的基于OPNET仿真的仿真的EIGRP和和OSPF路由协议性路由协议性

能分析能分析

摘要：路由协议是影响现代通信网络质量的关键。对于承载实时应用系统的IP通信网络，要求路由协议具备快

速收敛、较小的端到端时延、高可靠性等能力。本文利用OPNET仿真工具，分析当前IP通信网络中应用最为广

泛的OSPF和EIGRP路由协议，分别设计了采用OSPF、EIGRP以及同时存在OSPF与EIGRP的三个仿真实验场

景，并模拟设备出现故障的情形，比较OSPF和EIGRP路由协议在这些仿真场景下的收敛性、端到端时延、可靠

性等方面的差别。仿真结果显示，EIGRP的收敛时间比OSPF快5倍以上，EIGRP和OSPF同时存在时的时延抖

动优于EIGRP或OSPF。　　0 引言　　随着现代信息技术

摘要：路由协议是影响现代通信网络质量的关键。对于承载实时应用系统的IP通信网络，要求路由协议具备快速收敛、较

小的端到端时延、高可靠性等能力。本文利用OPNET仿真工具，分析当前IP通信网络中应用最为广泛的OSPF和EIGRP路由

协议，分别设计了采用OSPF、EIGRP以及同时存在OSPF与EIGRP的三个仿真实验场景，并模拟设备出现故障的情形，比较

OSPF和EIGRP路由协议在这些仿真场景下的收敛性、端到端时延、可靠性等方面的差别。仿真结果显示，EIGRP的收敛时间

比OSPF快5倍以上，EIGRP和OSPF同时存在时的时延抖动优于EIGRP或OSPF。

　　　0 引言引言

　　随着现代信息技术的发展，人们对于通信质量的要求越来越高，尤其是对于承载实时应用系统的IP通信网络，要求具备较

高的故障处理速度、较小的端到端时延、高可靠性等(关于承载实时应用系统的IP通信网络的性能要求，国际电信联盟的在

ITU-T Y.1541《IP网络服务性能要求》中给出了推荐值)。而路由协议作为影响IP通信网络质量的关键，在实际使用过程中，

应根据具体的网络建设环境，选择所合适的路由协议。

　　路由协议用于判断、找出通信网络中各个设备进行通信的最优路径。在众多路由协议当中，EIGRP(Enhanced Interior

Gateway Routing Protocol)和OSPF(Open Shortest Path First)这两种路由协议由于其快速收敛性、稳定性、不产生环路等优

点，在当前得到最为广泛的应用。其中，EIGRP路由协议是思科私有的基于距离矢量的路由协议，该路由协议是在

DUAL(DiffusingUpdate Algorithm)算法基础上形成的。而OSPF路由协议是一种基于链路状态的内部网关路由协议，这种路由

协议是基于Dijkstra(Shortest Path First Algorithm)算法形成的。

　　这两种路由协议具有不同的结构、适用性、路由处理时延和收敛能力。

　　为对比分析EIGRP和OSPF两种路由协议在不同环境下的各种性能以及可靠性，本文采用OPNET仿真技术，设计了采用

EIGRP路由协议、OSPF路由协议和两者同时存在的3个仿真场景，收集收敛时间、时延抖动、端到端时延、吞吐量等参数，

分析这三种场景下OSPF和EIGRP路由协议的性能，并分析其对实时应用系统性能的影响。

　　本文第1节概要性地描述OSPF和EIGRP路由协议的背景、技术特点，第2节在介绍仿真所采用的工具OPNET的基础上，

详细描述了如何应用OPNET仿真工具进行OSPF和EIGRP路由协议的性能仿真建模、分析。第3节对仿真得出的结果进行统计

分析。最后阐述了通过应用OPNET仿真工具得出的结论以及对今后工作的展望。

　　　1 EIGRP和和OSPF路由协议技术特点介绍路由协议技术特点介绍

　　　　1.1 EIGRP路由协议路由协议

　　EIGRP和早期的IGRP协议都是由思科发明的，是基于距离矢量算法的动态路由协议。EIGRP是增强版的IGRP协议，它

的收敛特性和操作效率比IGRP有显着的提高。EIGRP的收敛时间可以达到ms级，并且由于采用了DUAL算法，使得路径在路

由计算中不会形成环路[1]。另外，EIGRP路由协议的配置工作相对其他路由协议比较简单。EIGRPl路由协议的缺点是其属于

思科私有协议，目前只有思科、华为、迈普等路由器产品支持该协议。

　　因此，其无论是在国内民用或军用通信网络中，在使用过程中都存在一定的局限性。

　　　1.2 OSPF路由协议路由协议

　　OSPF路由协议是于1988年由IETF(Internet工作任务组织，Internet Engineer Task Force)开发的，并于1990年正式成为

标准[2]。目前，世界众多路由器厂家都支持OSPF路由协议，并且已成为最为重要的内部网关路由协议。OSPF路由协议的优

点是：收敛时间较快、不会造成环路、当网络出现故障时OSPF路由更新速度快、路由表容量较小、路由协议本身开销小、适

合各种规模的网络等。其缺点是配置工作量大，由于网络区域划分和网络属性的复杂性，需要网络分析员有较高的网络知识水

平才能配置和管理OSPF网络，路由负载均衡能力较弱。

　　　　2 仿真模型描述仿真模型描述

　　　　2.1 仿真工具介绍仿真工具介绍

　　OPNET是当前网络仿真功能最强大的软件之一，它采用三层建模模式，并提供了相应的三种图形化编辑器，即进程编辑

器、节点编辑器、网络编辑器。最底层为进程(Process)模型，以状态机来描述协议；其次为节点(node)模型，由相应的协议

模型构成，反映设备特性；最上层为网络模型(如图1所示)。三层模型和实际的协议、设备、网络相对应，全面反映了网络的

相关特性。

　　OPNET提供参数化、模块化的建模方式，开发者根据自己的实际需求，自定义网络各种设备、协议参数等，构建虚拟网

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