洛陽師范學院

1、洛陽師范學院第七章第七章 IPIP 路由協(xié)議路由協(xié)議洛陽師范學院本章目標本章目標通過本章的學習，您應該掌握以下內容： 路由器的分類 區(qū)分靜態(tài)、動態(tài)路由的不同 設置靜態(tài)路由 識別距離矢量的路由協(xié)議：RIP 和 IGRP 設置Routing Information Protocol (RIP) 利用show 和 debug 命令查看 IP 路由信息洛陽師范學院路由器的作用路由器的作用 路由器的一個作用是連通不同的網絡，另一個作用是選擇信息傳送的線路。 路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個網絡進行劃分

2、。使用路由器轉發(fā)和過濾數(shù)據(jù)的速度往往要比只查看數(shù)據(jù)包物理地址的交換機慢。但是，對于那些結構復雜的網絡，使用路由器可以提高網絡的整體效率。路由器的另外一個明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網絡廣播。 洛陽師范學院路由器的功能與優(yōu)點路由器的功能與優(yōu)點路由器的優(yōu)點：適用于大規(guī)模的網絡復雜的網絡拓撲結構、負載共享和最優(yōu)路徑能更好地處理多媒體安全性高隔離不需要的通信量節(jié)省局域網的頻寬減少主機負擔路由器的缺點：不支持非路由協(xié)議安裝復雜價格高洛陽師范學院路由器的功能與優(yōu)點（續(xù)）路由器的功能與優(yōu)點（續(xù)）路由器的功能如下：在網絡間截獲發(fā)送到遠地網絡段的報文，其轉發(fā)的作用。選擇最合理的路由，引導通信。分解大的數(shù)據(jù)包，在目的

3、地組裝。多協(xié)議路由器可以連接不同通信協(xié)議的網絡段。主要任務是把通信引導到目的地網絡，其次是到達特定的節(jié)點站地址。洛陽師范學院路由器的體系結構路由器的體系結構 第一代，單總線單CPU結構路由器第二代，單總線主從CPU結構路由器第三代，單總線對稱式多CPU結構路由器第四代，多總線多CPU結構路由器第五代，共享內存式結構路由器第六代，交叉開關體系結構路由器和基于機群系統(tǒng)的路由器 洛陽師范學院路由器的類型及特點路由器的類型及特點1接入路由器 接入路由器連接家庭或ISP內的小型企業(yè)客戶。接入路由器已經開始不只是提供SLIP或PPP連接，還支持諸如PPTP和IPSec等虛擬私有網絡協(xié)議。這些協(xié)議要能在每個

4、端口上運行。 2企業(yè)級路由器 企業(yè)或校園級路由器連接許多終端系統(tǒng)，其主要目標是以盡量便宜的方法實現(xiàn)盡可能多的端點互連，并且進一步要求支持不同的服務質量。3骨干級路由器 骨干級路由器實現(xiàn)企業(yè)級網絡的互聯(lián)。對它的要求是速度和可靠性，而代價則處于次要地位。 4太比特路由器 與現(xiàn)有的光纖技術和DWDM技術提供的原始帶寬對應的路由器，高性能的骨干交換/路由器（太比特路由器）技術現(xiàn)在還主要處于開發(fā)實驗階段。 洛陽師范學院要實現(xiàn)路由路由器必須知道: 目的地址 源地址 所有可能的路由路徑 最佳路由路徑 管理路由信息什么是路由什么是路由172.16.1.010.120.2.0洛陽師范學院什么是路由什么是路由Ne

5、tworkProtocolDestinationNetworkConnectedLearned10.120.2.0172.16.1.0Exit InterfaceE0S0可路由協(xié)議可路由協(xié)議: IP 路由器必須知道未和其直接相連的目的地址172.16.1.010.120.2.0E0S0洛陽師范學院路由協(xié)議和可路由協(xié)議路由協(xié)議和可路由協(xié)議可路由協(xié)議( Routed Protocol) :利用網絡層完成通信的協(xié)議，允許數(shù)據(jù)包從一個主機主機一尋址方案轉發(fā)到另一主機。例如；IP；IPX；AppleTalk路由協(xié)議 （Routing Protocol): 本質是創(chuàng)建和維護路由表，可路由協(xié)議利用它實現(xiàn)路由

6、功能 例如：RIP；IGRP；EIGRP；OSPF；BGP；IS-IS 等；洛陽師范學院路由協(xié)議在網絡層工作路由協(xié)議在網絡層工作 路由協(xié)議路由協(xié)議傳輸層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網絡層網絡層物理層物理層會話層會話層表示層表示層應用層應用層洛陽師范學院靜態(tài)路由由網絡管理員在路由器上手工添加路由信息以實現(xiàn)路由目的動態(tài)路由根據(jù)網絡結構或流量的變化，路由協(xié)議會自動調整路由信息以實現(xiàn)路由靜態(tài)路由和動態(tài)路由靜態(tài)路由和動態(tài)路由洛陽師范學院172.16.2.1SO靜態(tài)路由靜態(tài)路由172.16.1.0B172.16.2.2NetworkA在小型網絡中適宜設置靜態(tài)路由。BStub Network洛陽師范學院指定一

7、條可以到達目標網絡的路徑Router(config)#ip route network mask address | interfacedistance permanent 靜態(tài)路由的配置靜態(tài)路由的配置洛陽師范學院Stub Networkip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1172.16.2.1SO靜態(tài)路由的例子靜態(tài)路由的例子172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB這是一條單方向的路徑，必須配置一條相反的路徑。洛陽師范學院Stub Networkip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2缺省路由缺

8、省路由172.16.2.1SO172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB使用缺省路由后，Stub Network可以到達路由器A以外的網絡。洛陽師范學院路由協(xié)議路由協(xié)議路由協(xié)議 用于路由器選擇路徑和管理路由表。一旦選擇了一條路徑后，路由器將路由可路由協(xié)議 。NetworkProtocolDestinationNetworkConnectedRIPIGRP10.120.2.0172.16.2.0172.17.3.0Exit InterfaceE0S0S1可路由協(xié)議可路由協(xié)議: IP路由協(xié)議路由協(xié)議: RIP, IGRP172.17.3.0172.16.2.010.120.2.0

9、E0S0洛陽師范學院自治系統(tǒng)自治系統(tǒng) 100自治系統(tǒng)自治系統(tǒng) 200IGPs: RIP, IGRPEGPs: BGP自治系統(tǒng)：內部和外部的自治系統(tǒng)：內部和外部的路由協(xié)議路由協(xié)議 自治系統(tǒng)：使用相同的路由準則的網絡的集合 IGP在一個自治系統(tǒng)內運行。 EGP連接不同的自治系統(tǒng)。洛陽師范學院路由的不可信度路由的不可信度IGRPAdministrative Distance=100RIPAdministrative Distance=120I need to send a packet to Network E. Both router B and C will get it there. Whic

10、h route is best?洛陽師范學院常用度量和常用度量和metric值值Hop ; bandwidth ;delay ; load ; reliability; ticks ; cost 度量值（Metric） ：路由協(xié)議算法由度量得出度量值。根據(jù)度量值判定路由最優(yōu)路徑，來創(chuàng)建和維護路由表。洛陽師范學院收斂時間收斂時間收斂時間 （convergence time):從網絡拓撲發(fā)生變化到網絡中所有路由器都知道這個變化的時間叫收斂時間洛陽師范學院路由協(xié)議的分類路由協(xié)議的分類距離矢量距離矢量混合路由混合路由鏈路狀態(tài)鏈路狀態(tài)洛陽師范學院動態(tài)路由協(xié)議的分類動態(tài)路由協(xié)議的分類EGP距離矢量協(xié)議（距

11、離矢量協(xié)議（RIPv1，RIPv2，IGRP，EIGRP）BGP（邊界網關協(xié)議）（邊界網關協(xié)議）IGP鏈路狀態(tài)協(xié)議（鏈路狀態(tài)協(xié)議（OSPF，IS-IS）EGP（外部網關協(xié)議）（外部網關協(xié)議）路由協(xié)議路由協(xié)議洛陽師范學院各路由協(xié)議比較各路由協(xié)議比較洛陽師范學院距離矢量的路由協(xié)議距離矢量的路由協(xié)議定期將路由表復制給相鄰的路由器并且進行矢量堆加RoutingTableRoutingTableRoutingTableRoutingTableDistanceHow farVectorIn which direction洛陽師范學院距離矢量算法距離矢量算法 距離向量算法也稱為Bellman-Ford算法，

12、以經過的路由數(shù)即跳數(shù)（hop）大小，確定最佳路徑。要求每個路由器周期性發(fā)送其路由表全部或部分信息（僅發(fā)送到鄰近結點上），來維護路由器路由表。 洛陽師范學院路由器從收集到的源信息中選擇到達目標地址的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.2.0.010.3.0.0 00S0S1Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E00Routing Table10.1.0.010.2.0.0 E0S0 00距離矢量距離矢量源信息的獲得源信息的獲得洛陽師范學院路由器從收集到的源信息中選擇到達目標地址

13、的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0 1E0S0S0100距離矢量距離矢量源信息的獲得源信息的獲得洛陽師范學院路由器從收集到的源信息中選擇到達目標地址的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routin

14、g Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0 10.1.0.0 12E0S0S01200距離矢量距離矢量源信息的獲得源信息的獲得S0S0洛陽師范學院 距離矢量距離矢量選擇最佳路徑選擇最佳路徑用于確定最佳路由路徑的參數(shù)信息56T156T1Ticks, hop countBAHop countIPXRIPIGRPBandwidthDelayLoadReliabil

15、ityMTU洛陽師范學院距離矢量距離矢量管理路由信息管理路由信息路由表的更新過程將通過路由器之間一步一步來完成更新路由表更新路由表洛陽師范學院距離矢量距離矢量管理路由信息管理路由信息路由表的更新過程將通過路由器之間一步一步來完成更新路由表更新路由表在下一個周期后在下一個周期后路由器路由器A發(fā)送更新發(fā)送更新過的路由表過的路由表洛陽師范學院距離矢量距離矢量管理路由信息管理路由信息路由表的更新過程將通過路由器之間一步一步來完成更新路由表更新路由表更新路由表更新路由表在下一個周期后在下一個周期后路由器路由器A發(fā)送更新發(fā)送更新過的路由表過的路由表洛陽師范學院路路 由由 回回 環(huán)環(huán)每一個節(jié)點管理著與之相連

16、的所有網絡10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.000Routing Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S01110.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院路路 由由 回回 環(huán)環(huán)緩慢的收斂容易造成路由信息的不一致10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Ro

17、uting Table10.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00DownRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S01110.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院路由器路由器C 推斷到達推斷到達10.4.0.0 網絡的最好路徑是通過路由器網絡的最好路徑是通過路由器B路路 由由 回回 環(huán)環(huán)10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10

18、.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.002Routing Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S11110.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院路由器路由器 A 根據(jù)錯誤的信息升級它的路由表根據(jù)錯誤的信息升級它的路由表路路 由由 回回 環(huán)環(huán)10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing TableS0S0S0S01210.3.0.010.1.0.010.2.0.

19、010.4.0.002Routing TableE0S0S0S01410.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S03110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院無無 限限 計計 數(shù)數(shù) 10.4.0.0 網絡的數(shù)據(jù)將在路由器 A, B, 和 C 之間循環(huán) 10.4.0.0 網絡的跳數(shù)將無限大10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.004Rou

20、ting TableE0S0S0S01610.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S05110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院解決方法：定義最大跳數(shù)解決方法：定義最大跳數(shù)指定最大跳數(shù)來防止路由回環(huán)10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.0016Routing TableE0S0S0S011610.1.0.010.4.0.010.3.0

21、.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S016110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院解決方法：水平分割解決方法：水平分割不會接收到由自身傳達出去的路由信息10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.000Routing TableE0S0S0S01210.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1E11210.2.0.0

22、10.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院解決方法：路由毒殺解決方法：路由毒殺路由器將該路由信息的跳數(shù)標記為無限大10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00InfinityRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1E11210.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛陽師范學院解決方法

23、：反轉毒殺解決方法：反轉毒殺反轉毒殺可以超越水平分割10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00InfinityRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1E1PossiblyDown210.1.0.010.4.0.010.3.0.000PoisonReverse洛陽師范學院解決方法：解決方法：Hold-Down 計時

24、計時路由器在Hold-Down時間內將該條記錄標記為possibly down以使其它路由器能夠重新計算網絡結構的變化Network 10.4.0.0 is downthen back up then back downUpdate afterhold-down TimeNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Update afterhold-down Time洛陽師范學院解決方法：觸發(fā)更新解決方法：觸發(fā)更新當路由表發(fā)生變化時路由器立即發(fā)送更新信息10.2.0.010.3.0.010.4

25、.0.0E0S0S0S1S0E0XNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.0洛陽師范學院環(huán)路解決方法組合應用環(huán)路解決方法組合應用 洛陽師范學院一個完整的方案一個完整的方案X10.4.0.0洛陽師范學院一個完整的方案一個完整的方案X10.4.0.0HolddownHolddownHolddown洛陽師范學院一個完整的方案一個完整的方案X10.4.0.0HolddownHolddownHolddownPoison ReversePoison Re

26、versePoison ReversePoison Reverse洛陽師范學院一個完整的方案一個完整的方案X10.4.0.0HolddownHolddownHolddownPacket for Network 10.4.0.0Packet for Network 10.4.0.0洛陽師范學院一個完整的方案一個完整的方案10.4.0.0洛陽師范學院一個完整的方案一個完整的方案Link up!10.4.0.0洛陽師范學院鏈路狀態(tài)協(xié)議原理鏈路狀態(tài)協(xié)議原理1：路由器找到自己鄰居;2：每個路由器向鄰居發(fā)送LSA (link state advertisement)數(shù)據(jù)包，包含了自己的路徑成本;3：LSA

27、擴散，每個路由器都得到相同拓撲結構的數(shù)據(jù)庫;4：由SPF算法計算網絡可達性，建立SPF樹，以自己為樹根;5：創(chuàng)建路由表，列出最優(yōu)路徑列表；維護其它拓撲結構和狀態(tài)細節(jié)數(shù)據(jù)庫。洛陽師范學院鏈路狀態(tài)算法鏈路狀態(tài)算法 鏈路狀態(tài)算法也稱最短路徑算法、接口狀態(tài)算法，以創(chuàng)建該算法的人來命名，也稱為Dijkstra算法，根據(jù)路由器接口狀態(tài)，確定最佳路徑。當路由器啟動或網絡結構發(fā)生變化時發(fā)送鏈路狀態(tài)通告到互聯(lián)網上所有的結點，一旦路由器收到所有的鏈路狀態(tài)通告，每一個路由器將會對區(qū)域中的網絡拓撲結構有一個完整的觀察，以自己為根生成一個樹，并且有著到達任一個目的網絡或主機的完整道路，一個路由器對拓樸結構的觀察將不同于

28、其它的路由器，每個路由器把它自己作為樹的根，形成自己的路由表。對于每個路由器，僅發(fā)送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態(tài)的那一部分。 洛陽師范學院鏈路狀態(tài)協(xié)議鏈路狀態(tài)協(xié)議傳遞最佳的路徑信息給其它的路由器LSA（link state advertisement)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包鏈路狀態(tài)公告鏈路狀態(tài)公告SPF運算運算拓撲結構數(shù)據(jù)拓撲結構數(shù)據(jù)最佳路由信息最佳路由信息路由表路由表洛陽師范學院鏈路狀態(tài)協(xié)議特點鏈路狀態(tài)協(xié)議特點 鏈路狀態(tài)算法將少量更新信息發(fā)送至網絡各處，而距離向量算法發(fā)送大量更新信息至鄰接路由器。由于鏈路狀態(tài)算法收斂更快，它在一定程度上比距離向量算法更不易產生路由循環(huán)。但另一方面，鏈路狀態(tài)算法要求

29、比距離向量算法有更強的CPU能力和更多的內存空間。 洛陽師范學院距離矢量和鏈路狀態(tài)路由的綜合應用混混 合合 路路 由由選擇基于距離矢量的路徑選擇基于距離矢量的路徑Converge rapidly using 通過傳遞變化的更新信息通過傳遞變化的更新信息達到快速收斂達到快速收斂平衡的路由平衡的路由洛陽師范學院路由器配置 選擇路由協(xié)議 指定網絡或端口Network160.89.0.0Network 172.30.0.0IGRP,RIPNetwork 172.16.0.0RIPRIPIGRPIP路由的配置任務路由的配置任務洛陽師范學院 指定IP路由協(xié)議Router(config)#router pr

30、otocol keyword 指定與路由器直接相連的網絡指定與路由器直接相連的網絡Router(config-router)#network network-number動態(tài)路由配置動態(tài)路由配置洛陽師范學院19.2 kbpsT1T1T1Hop 計算路由器每隔30秒更新最多支持相同hop數(shù)的6條路徑RIP 概概 述述洛陽師范學院 激活RIP協(xié)議Router(config)#router ripRouter(config-router)#network network-number 選擇所能到達的網絡選擇所能到達的網絡 必須是有效的網絡必須是有效的網絡RIP 配配 置置洛陽師范學院2.3.0.0r

31、outer ripnetwork 172.16.0.0network 10.0.0.0RIP 配置舉例配置舉例router ripnetwork 10.0.0.02.3.0.0router ripnetwork 192.168.1.0network 10.0.0.0172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0洛陽師范學院查看查看RIP信息信息RouterA#sh ow ip protocolsRouting Protocol is rip Sending up

32、dates every 30 seconds, next due in 0 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240 Outgoing update filter list for all interfaces is Incoming update filter list for all interfaces is Redistributing: rip Default version control: send version 1, receive any version Interface Sen

33、d Recv Key-chain Ethernet0 1 1 2 Serial2 1 1 2 Routing for Networks: 10.0.0.0 172.16.0.0 Routing Information Sources: Gateway Distance Last Update 10.1.1.2 120 00:00:10 Distance: (default is 120)172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0洛陽師范學院查看路由表查看路由

34、表RouterA#sh ow ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route, o - ODR T - traffic engineered routeGat