IP路由教學課件

CiscoSTITEMS

illhi*..iiilIlh

本章目標

通過本章的學習，您應(yīng)該掌握以下內(nèi)容：

工.什么是路由

2.路由的分類

3.距離矢量路由協(xié)議

4.酉己置R工P(RoutingInformationProtocol)

5.酉己置工GRP(InteriorGatewayRouting

Protocol)

6.查看工P路由配置

路由協(xié)議的基本概念與原理

路由根本問題是要解決什么？

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑■＞路由表(showiproute)

源地址：信息包所在的源地址；

目的地址：信息包所要達到的目的地址；

路由：所有可能的路徑；

路由選擇：選擇最佳路徑；并維護路由表，通過協(xié)議進行路

由更新。

路由器只知道與其直接相連的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)

1?什么是路由

要實現(xiàn)路由，路由器必須知道:

1.目的地址

2.能夠用來學習目的地址的鄰居路由器

3.所有可能到達目的地址的路徑

4.到達目的地址的最佳路徑

5.怎樣維護和檢查路由信息

路由過程

LAN到LAN之間的路由選擇：網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包始終不變，但數(shù)

據(jù)鏈路層的幀封裝格式、源和目的MAC地址會根據(jù)需要自動

改變。

2,路由的分類

1.靜態(tài)路由：由管理員手工配置的到達目的地址的

路由

2.默認路由（缺省路由）：系統(tǒng)管理員手工配置的

一種特殊的靜態(tài)路由，可以讓所有找不到匹配路

由的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路由

3.動態(tài)路由：由路由協(xié)議傳遞的，使路由器可以動

態(tài)學習、并能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化動態(tài)更新的

路由

路由協(xié)議和可路由協(xié)議

1.路由協(xié)議：路由器用來動態(tài)發(fā)現(xiàn)所有網(wǎng)段并

確保所有路由器都保持同樣路由表的協(xié)議。

如：RIP>工GRP、EIGRP>OSPFo

2.可路由協(xié)議：能夠通過已建立的路徑來傳遞

用戶數(shù)據(jù)的協(xié)議。如：工P、IPXo

2.1靜態(tài)路由的優(yōu)點和缺點

1.路由器CPU占用量小

2.路由器間的帶寬占用量小

3.網(wǎng)絡(luò)安全性高

1.管理員必須完全了解網(wǎng)絡(luò)并配置正確

2.每條路由信息都必須手動建立

3.在大型網(wǎng)絡(luò)中維護靜態(tài)路由需要大量的時

間

靜態(tài)路由的應(yīng)用場合:

一個小型到中型的網(wǎng)絡(luò)，而且沒有或只有較

小的擴充計劃時。

靜態(tài)路由要手工輸入，手工管理；管理開銷

對于動態(tài)路由來說是一個很小的負擔。

靜態(tài)路由的優(yōu)點：帶寬優(yōu)良，安全性好。

2.1靜態(tài)路由的配置(Cisco)

Router(config)#iproutenetwork[mask]

{address|interface}[distance][permanent]

指定一條可以到達目標網(wǎng)絡(luò)的路徑

ADestination-network一目標網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)

Amask—子網(wǎng)掩碼

>Next-hop-address一下——跳路由器的工P地址

>interface—至ll達目標網(wǎng)絡(luò)的接口名稱

ADistance一管理距離，用于確定該路由信息的可信程度

APermanent—即使接口down掉了，該路由不消失

2.1靜態(tài)路由的例子

StubNetwork

iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1

2.2缺省路由

StubNetwork

iproute0.0.0.00.0.0.0172.16.2.2

2.3動態(tài)路由

路由協(xié)議：路由算法完成路由選擇，傳遞信息

,學習路由，更新路由表。

路由協(xié)議的類型：

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）；包括RIP,IGRP,OSPF,EIGRP,

IS-IS,等協(xié)議；

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）

BGP是一種域間路由選擇協(xié)議也稱為EGP（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）

路由選擇協(xié)議

在IGP中，RIP是個廣泛使用的協(xié)議。

RIP也稱距離矢量協(xié)議，使用跳數(shù)(hop)作為

其衡量單位，最大為15跳，16便無法到達。

IGRP是CISCO專用的路由協(xié)議，可以服務(wù)于

大型互連網(wǎng)絡(luò)，不受15跳的限制(默認100

跳，最大支持255跳)

自治系統(tǒng)(AutonomousSystem)

自治系統(tǒng)100自治系統(tǒng)200

自治系統(tǒng)：使用相同的路由策略的路由器的集合

工GP在一個自治系統(tǒng)內(nèi)運行

EGP連接不同的自治系統(tǒng)

管理距離

(AdministrativeDistances)

度量值（Metric）

i.管理距離越小表明路徑的優(yōu)先級越高，路由器

會選擇管理距離小路徑加入路由表。

2.在管理距離相同時，使用度量值來衡量路徑的

優(yōu)劣。

3.如果兩者完全相同，則兩條路徑一起用來實現(xiàn)

負載均衡。

Cisco管理距離（AD）

路由協(xié)議Cisco默認管理距離

Direct0

Staticroute1

E工GRP匯總路由5

外部BGP20

EIGRP90

IGRP100

OSPF110

IS-IS115

RIP120

EGP140

ExternalEIGRP170

內(nèi)部BGP200

路由的選擇原則

問題：

如果到達同一目標在不同的路由協(xié)議中都有相

關(guān)路由條目，并且在同一路由協(xié)議內(nèi)部也有相關(guān)的路

由條目時如何進行路由選擇的？

答：

不同的路由協(xié)議的路由條目的選擇由管理距離

AD的大小來進行的.

相同路由協(xié)議內(nèi)部的路由條目的選擇根據(jù)

Metric值進行的.

如果Metric值一致就根據(jù)子網(wǎng)掩碼的長度來進

行精確匹配.

3.距離矢量路由協(xié)議

距離矢量算法運用矢量疊加的方式來獲取和計算路

由信息o(RIP和IGRP)

距離矢量路由協(xié)議的特點

1.距離矢量路由協(xié)議在相鄰路由器之間進行路由信息的傳遞

2.路由器周期性地把自己的路由表(routingtable)傳送

給鄰居路由器(neighborrouters)。

3.路由器根據(jù)從鄰居那里得到的路由信息更新自己的路由表

，并將更新后的路由表再傳給自己的鄰居，直到所有的路

由器對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有一致性的認識(收斂)

4.實現(xiàn)和管理都比較簡單

5.收斂速度比較慢。周期性更新的數(shù)據(jù)量大，消耗的帶寬多

6.為避免路由環(huán)路必須采取某些措施

收斂convergence

i.同一網(wǎng)絡(luò)中的每個路由器對整個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

有一致的認識這樣一種狀態(tài)稱為收斂

2.如果網(wǎng)絡(luò)滿足上述條件，即所有路由器都處于

收斂狀態(tài)，就稱網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)收斂?？焖偈諗渴蔷W(wǎng)

絡(luò)所期望的

3.當網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化到收斂狀態(tài)所需的時間稱

為收斂時間。收斂時間是衡量路由協(xié)議好壞的

一個重要指標

路由回環(huán)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.1.0.0SO110.1.0.0SO2

10.2.0.0SO010.2.0.0SO010.2.0.0SO1

10.3.0.0SO110.3.0.0S1010.3.0.0SO0

10.4.0.0SO210.4.0.0S1110.4.0.0E00

每一個節(jié)點管理著與之相連的所有網(wǎng)絡(luò)

路由回環(huán)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.1.0.0SO110.1.0.0SO2

10.2.0.0SO010.2.0.0SO010.2.0.0SO1

10.3.0.0SO110.3.0.0S1010.3.0.0SO0

10.4.0.0SO210.4.0.0S1110.4.0.0E0down

上圖中，RC的E0口發(fā)生故障，10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)成為不可

達，但是RA還沒有收到RB路由更新通知，仍然以為可以

通過RB到達10.400網(wǎng)絡(luò)，RB也沒有收到RA的路由更

新，也以為自己可以到達1040.0網(wǎng)絡(luò)

路由回環(huán)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.1.0.0SO110.1.0.0SO2

10.2.0.0SO010.2.0.0SO010.2.0.0SO1

10.3.0.0SO110.3.0.0S1010.3.0.0SO0

10.4.0.0SO210.4.0.0S1110.4.0.0E02

若此時RC路由更新的時間還沒有到，而RB首先到了更

新時間，RC就知道了10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)是可達的，并且需

要2跳。

路由回環(huán)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.1.0.0SO110.1.0.0SO2

10.2.0.0SO010.2.0.0SO010.2.0.0SO1

10.3.0.0SO110.3.0.0S1010.3.0.0SO0

10.4.0.0SO210.4.0.0S1310.4.0.0E02

現(xiàn)在到了RC通告路由信息時間，路由更新中包含那條錯

誤的路由條目，RB不假思索的接收了這條錯誤信息，并

把跳數(shù)修改為3跳。（因為這條信息最初就是RC告訴的）

路由回環(huán)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.1.0.0SO110.1.0.0SO2

10.2.0.0SO010.2.0.0SO010.2.0.0SO1

10.3.0.0SO110.3.0.0S1010.3.0.0SO0

10.4.0.0SO210.4.0.0S1410.4.0.0E02

現(xiàn)在終于輪到RA通告了，RA通過路由更新將情況通知

了RB,RB又錯誤的將去往10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)的度量值（跳

數(shù)）修改為4

無限計數(shù)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.2.0.0SO010.3.0.0SO0

10.2.0.0SO010.3.0.0S1010.4.0.0SO4

10.3.0.0SO110.4.0.0S1510.2.0.0SO1

10.4.0.0SO410.1.0.0SO110.1.0.0SO2

10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)將在路由器A,B,和C之間循環(huán)

10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)將無限大

解決方法：定義最大跳數(shù)

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.2.0.0SO010.3.0.0SO0

10.2.0.0SO010.3.0.0S1010.4.0.0SO16

10.3.0.0SO110.4.0.0S11610.2.0.0SO1

10.4.0.0SO1610.1.0.0SO110.1.0.0SO2

指定最大跳數(shù)來防止路由回環(huán)

路由循環(huán)一般發(fā)生在慢速收斂環(huán)境，采用快速收斂技術(shù)可以最大限度

減少'略由循環(huán)

為避免跳數(shù)的無限循環(huán)，距離矢量協(xié)議規(guī)定metrics的最大值，當路由

表項metric的值達到最大值時，路由器認為該目的網(wǎng)絡(luò)不可達。

解決方法：水平分割

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.2.0.0SO010.3.0.0SO0

10.2.0.0SO010.3.0.0S1010.4.0.0SO0

10.3.0.0SO110.4.0.0S1110.2.0.0SO1

10.4.0.0SO210.1.0.0E1210.1.0.0SO2

不能將接收到的路由信息再從原路傳出

去。

解決方法：路由（中）毒殺

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.2.0.0SO010.3.0.0SO0

10.2.0.0SO010.3.0.0S1010.4.0.0SOInfinity

10.3.0.0SO110.4.0.0S1110.2.0.0SO1

10.4.0.0SO210.1.0.0E1210.1.0.0SO2

路由器將該故障路由信息的跳數(shù)標記為無限大

第一個發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的路由器直接把到該網(wǎng)絡(luò)的距離設(shè)為無限

大，即不可達，然后向其它路由器來宣告這一信息。

解決方法：毒性逆轉(zhuǎn)

Reverse

RoutingTableRoutingTableRoutingTable

10.1.0.0E0010.2.0.0SO010.3.0.0SO0

10.2.0.0SO010.3.0.0S1010.4.0.0SOInfinity

3ossibly

10.3.0.0SO110.4.0.0S1Down10.2.0.0SO1

10.4.0.0SO210.1.0.0E1210.1.0.0SO2

毒性逆轉(zhuǎn)可以超越水平分割

在水平分割中，路由器不向其收到路由信息的接口發(fā)送該路由的更新

在路由毒性中，路由器可以向其收到網(wǎng)絡(luò)不可達信息的接口發(fā)送該網(wǎng)絡(luò)

不可達信息

解決方法：Hold-Down計時

Network10.4.0.0

Updateafterisunreachable

hold-downTime

10.2.0.010.3.0.010.4.0.0

ZrpXIUpdateafter-

|hold-downTimeNetwork10.4.0.0isdown

thenbackup

thenbackdown

如果從另一個路由器收到一條比以前路徑具有更好度量值的

路徑信息，路由器立即更新該網(wǎng)絡(luò)的路由并關(guān)閉抑制定時器

如果在抑制定時器期滿前的任何時刻，從另一個路由器收到

一條比當前路徑差的路徑，路由器則忽略這個更新。

解決方法：觸發(fā)更新

Network10.4.0.0Network10.4.0.0Network10.4.0.0

isunreachableisunreachableisunreachable

當路由表發(fā)生變化時路由器立即發(fā)送更新信息

觸發(fā)更新一般與抑制定時器配合使用，才能有更好的效果

?最大Hop為15

?路由器每隔30秒更新

?Maximumsixpaths(default=4),在代價最小的等代價路徑之間進

行負載均衡

RIP定時器

一路由更新定時器：30秒。

-路由失效定時器：180秒。

-保持失效定時器：300秒。

一路由刷新定時器：240秒。

RIP配置

Router(config)#routerrip

■激活RIP協(xié)議

Router(config-router)#networknetwork-number

?選擇所能到達的網(wǎng)絡(luò)

?必須是有效的網(wǎng)絡(luò)即A、B、C類網(wǎng)絡(luò)號，不包括子網(wǎng)號和子

網(wǎng)掩碼

RIP配置舉例

routerriprouterrip

network172.16.0.0network192.168.1.0

network10.0.0.0network10.0.0.0

routerrip

network10.0.0.0

EOEO

172.16.1.0192.168.1.0

172.16.1.1110.1.1.110.1.1.210.2.2.210.2.2.3192.168.1.1

RouterA#shiproute

Codes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGP

D-日GRP,EX-日GRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea

N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2

E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGP

i-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefault

U-per-userstaticroute,o-ODR

T-trafficengineeredroute

Gatewayoflastresortisnotset

172.16.0.0/24issubnetted,1subnets

C172.16.1.0isdirectlyconnected,EthernetO

10.0.0.0/24issubnetted,2subnets

R10.2.2.0[120/1]via10.1.1.2,00:00:07,Serial2

C10.1.1.0isdirectlyconnected,Serial2

R192.168.1.0/24[120/2]via10.1.1.2,00:00:07,Serial2

其它配置

Router(config)#routerrip

Router(config-router)#passive-interfaceserial0/0

passive-interfacedefault

一般來說，我們將該命令用在邊界上，阻止相關(guān)信息

向我們所不希望的區(qū)域傳播，后一條命令讓所有接口為被動

接口。

Router(config-router)#maximum-paths1

設(shè)置最大等值路徑條數(shù)

Router(config-router)#nometricholddown使Holddown

無效

Router(config-if)#noipsplit-horizenrip

禁用某接口水平分割

noiprouting:刪除路由表

IGRP介紹

?缺省100hops,最大255hops

?路由更新時間為90秒

■使用AS號

IGRP協(xié)議

IGRP由于突破了15跳的限制，成為了當時大

型CISCO網(wǎng)絡(luò)的首選協(xié)議。（100〉大型網(wǎng)絡(luò)

）

RIP與IGRP的工作機制，均是從所有配置接

口上定期發(fā)出路由更新。

但是，RIP是以跳數(shù)為度量單位；IGRP以多

種因素來建立路由最佳路徑；帶寬，延遲，

可靠性，最大傳輸單元，LOAD等因素。

IGRP定時器

-更新定時器：90秒。

-失效定時器：90X3=270秒。

-保持關(guān)閉定時器：90X5=450秒

-刷新定時器：90X7=630秒。

IGRP的Metric

19.2kbps19.2kbps

Source

?帶寬(unit:KB/S)

?延遲時間(unit:10us)

?可靠性(from0to255,biggerismorereliable)

?負載

?最大傳輸單元(unit:byte)

IGRP的矢量計算

Metric=[K1xBW+(K2xBW)/(256-load)+

K3xdelay]x[K5/(reliability+K4)]

-默認：K1=1,K2=0,K3=1,K4=0,K5=0

延遲是所有鏈路中的延遲的總和-Delay=[Delayin

10sofmicroseconds]x256

帶寬是所有鏈路中的最低帶寬-(bandwidthinKbps)]

x256

默認情況，metric=bandwidth+delay

IGRP的不平衡路徑

?Maximumsixpaths(default=4)

?路徑上的負載可不相等。

配置IGRP

Router(config)#routerigrpautonomous-system

?指定IGRP為IP路由協(xié)議

Router(config-router)#networknetwork-number

?指定可以到達的網(wǎng)絡(luò)

IGRP配置舉例

AutonomousSystem=100

172.16.1.0192.168.1.0

172.16.1.110.1.1.110.1.1.210.2.2.210.2.2.3192.168.1.1

routerigrp100routerigrp100

network172.16.0.0network192.168.1.0

network10.0.0.0network10.0.0.0

routerigrp100

network10.0.0.0

Router(config-router)#variancemultiplier

?控制IGRP的負載平衡

metricvariance默認值為1,表示等代價均衡。如果設(shè)為n,表示在與最小

metric值成l,ln,2n,3n,4n,5ii倍數(shù)關(guān)系的多條路徑間進行不等代價負載均衡

Router(config-router)#traffic-share

{balanced|min}

?控制負載平衡數(shù)據(jù)的分布

查看IP路由表

RouterA#shiproute

Codes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGP

D-日GRP,EX-日GRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea

N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2

E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGP

i-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefault

U-per-userstaticroute,o-ODR

T-trafficengineeredroute

Gatewayoflastresortisnotset

172.16.0.0/24issubnetted,1subnets

C172.16.1.0isdirectlyconnected,EthernetO

10.0.0.0/24issubnetted,2subnets

I10.2.2.0[100/90956]via10.1.1.2,00:00:23,Serial2

C10.1.1.0isdirectlyconnected,Serial2

I192.168.1.0/24[100/91056]via10.1.1.2,00:00:23,Serial

查看RIP信息

RouterA#shipprotocols

RoutingProtocolis"rip"

Sendingupdatesevery30seconds,nextduein0seconds

Invalidafter180seconds,holddown180,flushedafter240

Outgoingupdatefilterlistforallinterfacesis

Incomingupdatefilterlistforallinterfacesis

Redistributing:rip

Defaultversioncontrol:sendversion1,receiveanyversion

InterfaceSendRecvKey-chain

EthernetO112

Serial2112

RoutingforNetworks:

10.0.0.0

172.16.0.0

RoutingInformationSources:

GatewayDistanceLastUpdate

10.1.1.212000:00:10

Distance:(defaultis120)

查看IGRP信息

RouterA#shipprotocols

RoutingProtocolis"igrp100"

Sendingupdatesevery90seconds,nextduein21seconds

Invalidafter270seconds,holddown280,flushedafter630

Outgoingupdatefilterlistforallinterfacesis

Incomingupdatefilterlistforallinterfacesis

Defaultnetworksflaggedinoutgoingupdates

Defaultnetworksacceptedfromincomingupdates

IGRPmetricweightK1=1,K2=0,K3=1,K4=0,K5=0

IGRPmaximumhopcount100

IGRPmaximummetricvariance1

Redistributing:igrp100

RoutingforNetworks:

10.0.0.0

172.16.0.0

RoutingInformationSources:

GatewayDistanceLastUpdate

10.1.1.210000:01:01

Distance:(defaultis10。)_________________

debugiprip命令

RouterA#debugiprip

RIPprotocoldebuggingison

RouterA#

00:06:24:RIP:receivedv1updatefrom10.1.1.2onSerial2

00:06:24:10.2.2.0in1hops

00:06:24:192.168.1.0in2hops

00:06:33:RIP:sendingv1updateto255.255.255.255viaEthernetO(172.16.1.1)

00:06:34:network10.0.0.0,metric1

00:06:34:network192.168.1.0,metric3

00:06:34:RIP:sendingv1updateto255.255.255.255viaSerial2(10.1.1.1)

00:06:34:network172.16.0.0,metric1

debugipigrpevents

命令

RouterA#debugipigrpevents

IGRPeventdebuggingison

RouterA#

00:23:44:IGRP