子网间的路由技术.ppt
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1、第第8章章 IP子网间的路由技术子网间的路由技术 锐捷认证网络工程师锐捷认证网络工程师RCNA2本章内容本章内容路由算法 路由协议 静态路由 缺省路由 路由信息协议RIP OSPF路由环路及其消除方法3什么是路由什么是路由选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。用户产生的数据流比如文件,视频流,电子邮件等等应用被从一个逻辑的源转发到一个逻辑的目的地。用来表示逻辑源和逻辑目的地的是IP地址,因此我们认为路由的过程是将不同IP地址网段的IP包进行转发。那么实现这一功能的设备我们称之为路由器。4路由器的功能路由器的功能1.在网络间截获发送到远地网段的报文,起转发的作用。2.选择最
2、合理的路由,引导通信。3.按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包,到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。4.多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段,作为不同通信协议网络段通信连接的平台。5路由表的作用路由表的作用路由器就像网络中的向导一样,当IP包来到路由器后有一个很重要的任务就是查看该路由器是否知道这个IP数据包要去的目的地。路由器采用自动学习,依靠路由协议学习或网络管理员手动配置等方式获得IP数据包要去往的目的地信息。路由器将这些信息形成“档案”有选择的存放在路由表中,以便提供路由服务。路由表路由表路由表路由表Packet6路由路由包含两个动作:路由包含两个动作:1
3、.确定最佳路径确定最佳路径2.数据转发数据转发1路由算法路由算法7路由算法路由算法 路由算法使用了许多不同的Metric(度量值)以确定最佳路径;路径长度 可靠性 延迟 带宽 负载 通信代价 8路由的花费(Metric)带宽延时跳 数负载Metric的标准l 不同的动态路由协议会选择以上的一种或几种因素来计算花费值。该不同的动态路由协议会选择以上的一种或几种因素来计算花费值。该花费值只在同一种路由协议内有比较意义。不同的路由协议之间的路花费值只在同一种路由协议内有比较意义。不同的路由协议之间的路由花费值没有可比性,也不存在换算关系由花费值没有可比性,也不存在换算关系9路由选择方式路由选择方式
4、典型的路由选择方式有两种:静态路由和动态路由。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息,利用收到的路由信息更新路由表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。10静态路由静态路由 静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外,它的另一个好处是网络安全保密性高。11静态路由静态路由 静态路由配置命令配置静态路由用命令ip route router(config)#ip route 网络编号 子网掩码 转发路由器的IP地址/本地接口12静态路由配置实例一静态路由配置实
5、例一或或 router(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0serial0router(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0serial0S0网络网络BAB13RTBRTCRTDRTAServerPC静态路由配置示例二l配置时须注意:配置时须注意:所有路由器上都必须配置到所有网段的路由所有路由器上都必须配置到所有网段的路由下一跳地址须为直连链路上可达的地址下一跳地址须为直连链路上可达的地址.1.1.1.2.2.214RTBRTCRTDRTAServerPC静态路由配置示例二l配置时须注意:配置时须注意:所有路由器上
6、都必须配置到所有网段的路由所有路由器上都必须配置到所有网段的路由下一跳地址须为直连链路上可达的地址下一跳地址须为直连链路上可达的地址.1.1.1.2.2.215缺省路由(Default route)路由表(路由表(routing table)中的一条记录,指明信)中的一条记录,指明信息包(息包(packet)的目的地不在路由表中时的路由,)的目的地不在路由表中时的路由,是一种特殊的静态路由,是一种特殊的静态路由,简单地说,就是在没有简单地说,就是在没有找到匹配的路由时使用的路由。找到匹配的路由时使用的路由。在路由表中,缺省路由以目的网络为、子网掩码在路由表中,缺省路由以目的网络为、子网掩码为的
7、形式出现。如果数据包的目的地址不能与任为的形式出现。如果数据包的目的地址不能与任何路由相匹配,那么系统将使用缺省路由转发该何路由相匹配,那么系统将使用缺省路由转发该数据包。数据包。路由器在查询路由表转发数据包时,采用的是路由器在查询路由表转发数据包时,采用的是深深度优先原则度优先原则,即尽量让包含的主机范围小,也就,即尽量让包含的主机范围小,也就是子网掩码位数长的路由记录先作转发。默认路是子网掩码位数长的路由记录先作转发。默认路由会被最后考虑。由会被最后考虑。16缺省路由缺省路由 缺省路由一般使用在stub网络中(称末端或存根网络),stub网络是只有1条出口路径的网络。使用默认路由来发送那些
8、目标网络没有包含在路由表中的数据包。缺省路由可以看作是静态路由的一种特殊情况。配置缺省路由用如下命令:router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 转发路由器的IP地址/本地接口17缺省路由缺省路由 SO网络网络BInternet 上上 大约大约99.99%的路由器上都存在一条的路由器上都存在一条缺省路由缺省路由!AB18RTBRTCRTDRTAServerPC静态默认路由配置RTBip route-static.1.1.1.2.2.2 RTDip route-static19RTBRTCRTDRTAServerPC静态默认路由配置.1.1.1.2.2.220
9、路由自环l在路由器在路由器 RT ART A上配置:上配置:“路由自环路由自环”对网络的危害极大,应尽量避免。对网络的危害极大,应尽量避免。l在路由器在路由器 RT BRT B上配置:上配置:RT AS0/0S0/0RT BNetwork NPublic Network21动态路由协议在动态路由中,管理员无需手工维护路由在动态路由中,管理员无需手工维护路由表,而是在每台路由器上运行路由表的管表,而是在每台路由器上运行路由表的管理程序(动态路由协议)。管理程序会根理程序(动态路由协议)。管理程序会根据路由器上的接口的配置及所连接的链路据路由器上的接口的配置及所连接的链路状态,动态生成路由表中的路
10、由表项。状态,动态生成路由表中的路由表项。如果存在目标网络有多条路径,而其中一如果存在目标网络有多条路径,而其中一条出现故障无法工作的时候,到目标网络条出现故障无法工作的时候,到目标网络的路由可以自动重新分配。(见下图)的路由可以自动重新分配。(见下图)22动态路由协议B BNetwork N1Network N2A AC CD D 23动态路由协议的分类动态路由协议的分类 按自治系统分类:外部网关协议:在自治系统之间交换路由选择信息的互联网络协议,如BGP。内部网关协议:在自治系统内交换路由选择信息的路由协议,常用的因特网内部网关协议有OSPF、RIP、IGRP,IS-IS,EIGRP。按路
11、由算法分类:距离向量协议:RIP,IGRP,EIGRP,BGP链路状态协议:OSPF,IS-IS按路由更新是否携带子网掩码分类:有类路由协议:RIP,IGRP无类路由协议:OSPF,EIGRP,IS-IS,BGP24动态路由协议分类动态路由协议有很多种,主要的分类标准动态路由协议有很多种,主要的分类标准标准是根据算法的不同来划分。标准是根据算法的不同来划分。目前常见的两种动态路由协议算法:目前常见的两种动态路由协议算法:1)距离矢量算法)距离矢量算法 2)链路状态算法)链路状态算法25距离矢量路由协议算法S1/1S0/0S0/0整个整个路由表路由表路由器路由器B路由器路由器A路由器路由器BS1
12、/1整个整个路由表路由表路由器路由器A距离矢量算法:距离矢量算法:相邻的路由器之间互相交换整个路由表,并进行矢量的叠加,最后达到知道整个路由表。(例:小李小王小张小梦)距离矢量算法特点:距离矢量算法特点:实现和管理简单;收敛速度慢;报文量大;占用较多网络开销;会产生路由环路。常见的距离矢量路由协议有:常见的距离矢量路由协议有:RIP BGP26路由信息协议路由信息协议RIPRIP RIP(RoutingInformationProtocols,路由信息协议)它是由施乐(Xerox)在70年代开发的。是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称I
13、GP),适用于小型同类网络,是典型的距离矢量(distance-vector)协议 RIP协议假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳数超过15个,那么一定牵涉到了循环,因此当一个路径达到16跳,将被认为是不可达的。RIP协议每隔30秒定期向外发送一次更新报文。如果路由器经过180秒没有收到来自某一路由器的路由更新报文,则将所有来自此路由器的路由信息标志为不可达,若在其后240秒内仍未收到更新报文,就将这些路由从路由表中删除 27直连路由S0/0S0/0S1/1S1/1S0/0S0/0S1/1S1/1S0/0S0/0S1/1S1/12.0.0.02.0.0.04.0.0.04.0.0.01
14、.0.0.01.0.0.03.0.0.03.0.0.01.0.0.01.0.0.0S1/1S1/10 02.0.0.02.0.0.00 0S0/0S0/0路由表路由表路由器路由器 A A2.0.0.02.0.0.0S0/0S0/00 03.0.0.03.0.0.00 0S1/1S1/1路由表路由表路由器路由器 B B3.0.0.03.0.0.0S1/1S1/10 04.0.0.04.0.0.00 0S0/0S0/0路由表路由表路由器路由器C C路由器路由器 A A路由器路由器 B B路由器路由器 C C距离矢量路由协议初始化过程或路由更新过程时,路由表中就会首先生成直连路由28路由表更新过程(
15、一)S0/0S0/0S1/1S1/1S0/0S0/0S1/1S1/1S0/0S0/0S1/1S1/1S1/1S1/1 0 00 0S0/0S0/0路由表路由表路由器路由器A AS0/0S0/0 0 00 0S1/1S1/1路由表路由表路由器路由器B BS1/1S1/1 0 0S0/0S0/0路由表路由表路由器路由器C C路由器路由器A A路由器路由器B B路由器路由器C C0 0S0/0 1S1/1 11S0/0S1/1 1路由器会定期地把路由表传送给相邻的路由器,让其它路由器知道自己的网络情况。29路由表更新过程(二)S0/0S0/0S1/1S1/1S0/0S0/0S1/1S1/1S0/0S
16、0/0S1/1S1/12.0.0.02.0.0.04.0.0.04.0.0.01.0.0.01.0.0.03.0.0.03.0.0.01.0.0.01.0.0.0S1/1S1/1 0 02.0.0.02.0.0.00 0S0/0S0/0路由表路由表路由器路由器A A2.0.0.02.0.0.0S0/0S0/0 0 03.0.0.03.0.0.00 0S1/1S1/1路由表路由表路由器路由器B B3.0.0.03.0.0.0S1/1S1/10 04.0.0.04.0.0.0S0/0S0/0路由表路由表路由器路由器C C路由器路由器A A路由器路由器B B路由器路由器C C0 03.0.0.03.
17、0.0.0S0/0S0/01 11.0.0.01.0.0.04.0.0.04.0.0.0S1/1S1/1 1 11 1S0/0S0/02.0.0.02.0.0.0S1/1S1/1 1 14.0.0.01.0.0.0S1/1 2S0/0 2经过不断的更新后,网络中的每台路由器都知道了不与它直接相连的网络的存在,有了关于它们的路由记录,实现了全网的连通。但如果网络直径很长,则花费的时间会很长。30以时间驱动以时间驱动A A更新路由表网络拓扑结构发生改变等待下一个发送周期通告更新后全部的路由表更新路由表B B距离向量路由协议的缺点距离向量路由协议的缺点路由环路路由环路31路由环路S0/0S0/0S1
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