基于OPNET仿真的EIGRP和OSPF路由协议性能分析

通信电子技术 Communications Electronics

基于OPNET仿真的EIGRP和OSPF路由协议性能分析 龙芳1黄进永2 (1.第16届亚运会组委会 2.工业和信息化部电子第五研究所) 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。关键词：路由协议；OSPF;EIGRP;收敛性；时延；OPNET仿真；

Performance Analysis between EIGRP and OSPF Based on OPNET Simulation Long fang1 Huang Jinyong2 (1.16th Asian Game Organizing Committee 2. No.5 Research Institute, MIIT, PRC) Abstract: Route protocol is the key for the quality of modern communication network. For the IP network that carries real time application system it is required that the route protocol has fast convergence, short end to end delay, and high reliability. This paper uses OPNET simulation tool to comparatively analyze the performance of OSPF and EIGRP commonly used in IP network today, designs three simulation experiment scenes that adopt OSPE, EIGRP and exist both OSPE, EIGRP, respectively, and simulates the situation of equipment failure. The difference between OSPE and EIGRP route protocols in convergence, endto-end delay, reliability, etc. is compared in the above scenes. In summary, the EIGRP has 5 times of convergence higher than that of OSPF, and the jitter when both EIGRP and OSPF exist is better than that when EIGRP or OSPF exists singularly. Key words: route protocol; OSPF; EIGRP; convergence; delay; OPNET simulation 0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(Diffusing Update Algorithm)算法基础上形成的[1]。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 60

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OSPF路由协议技术特点介绍 1.1 EIGRP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有显著的提高。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 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 2.1仿真工具介绍