路由交換技術電子教案-ch07-互聯(lián)小型企業(yè)網(wǎng)絡（一）

教案序號10周次授課形式講練結合授課章節(jié)名稱項目7互聯(lián)小型企業(yè)網(wǎng)絡（一）教學目的1.了解路由器的定義教學重點1.理解路由轉發(fā)的原理。教學難點1.掌握路由表的基本概念。使用教具計算機、ppt、eNSP、觸摸白板課外作業(yè)復習本節(jié)，預習下節(jié)課后體會同學們對本堂課的掌握情況良好授課主要內容本項目知識圖譜7.1路由簡介1．路由路由是確定報文轉發(fā)路徑的關鍵信息，它指明了IP報文在網(wǎng)絡中傳輸?shù)穆窂?。常見的路由設備是路由器，負責根據(jù)路由信息將報文轉發(fā)至目標網(wǎng)段。路由器內部維護著一張路由表，用于存儲路由相關的數(shù)據(jù)。如圖7-3所示，數(shù)據(jù)包要從網(wǎng)絡A發(fā)往網(wǎng)絡B。當路由器R1從網(wǎng)絡A接收到數(shù)據(jù)包時，會根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址，在R1路由表中查找并選擇最優(yōu)下一跳，隨后數(shù)據(jù)包被轉發(fā)至下一跳路由器R2，在R2的路由表中查找并選擇最優(yōu)下一跳，數(shù)據(jù)包被轉發(fā)至下一跳路由器R3，在R3路由表中查找并選擇最優(yōu)下一跳，數(shù)據(jù)包被傳給目的網(wǎng)絡B。這一過程被稱為路由轉發(fā)。在路由轉發(fā)的每一步中，中間節(jié)點（通常由路由器充當）所依賴的選擇路徑依據(jù)是路由表中的表項。這些路由表項包含了明確的出接口和下一跳信息，它們共同指導著IP報文如何被轉發(fā)至相應的下一跳設備。圖7-3依照路由表轉發(fā)數(shù)據(jù)包2．路由表路由器進行數(shù)據(jù)包轉發(fā)的核心依賴于路由表和轉發(fā)信息庫（ForwardingInformationBase，F(xiàn)IB）。每臺路由器均至少有一張路由表和一張FIB表，路由表用來進行路由選擇，F(xiàn)IB用來指導數(shù)據(jù)包的轉發(fā)。路由表是一種在路由器或聯(lián)網(wǎng)計算機內部保存的數(shù)據(jù)結構，記錄了到達特定網(wǎng)絡目的地的路徑信息，還包括這些路徑的度量標準和網(wǎng)絡拓撲的詳盡信息，其核心目的在于支撐靜態(tài)路由和動態(tài)路由的有效運行。路由器在接收到數(shù)據(jù)包時，會依據(jù)數(shù)據(jù)包的目標IP地址來檢索其內部的路由表。通過將目標IP地址與路由表中的各項條目逐一比對，以尋找最優(yōu)匹配項。一旦找到匹配的路由條目，路由器便據(jù)此決定通過哪個網(wǎng)絡接口來轉發(fā)該數(shù)據(jù)包。若路由表中不存在與目標IP地址相匹配的條目，數(shù)據(jù)包則會被路由器丟棄。每臺路由器都維護著一張IP路由表，同時每種路由協(xié)議也獨立管理著自己的協(xié)議路由表。（1）IP路由表IP路由表用于存儲通過路由協(xié)議優(yōu)選出的最佳路由，并將這些路由下發(fā)到轉發(fā)信息庫（ForwardingInformationBase，F(xiàn)IB）中，以指導數(shù)據(jù)包的轉發(fā)。該表根據(jù)各路由協(xié)議的優(yōu)先級和度量值進行路由選擇，確保最優(yōu)路徑被用于數(shù)據(jù)轉發(fā)。拿藍箭公司網(wǎng)絡中的一臺路由器舉例，輸入命令displayiprouting-table，查看路由器的IP路由表，如下所示。[Huawei]displayiprouting-tableRouteFlags:R-relay,D-downloadtofib----------------------------------------------------------------------------RoutingTables:PublicDestinations:20Routes:22Destination/MaskProtoPreCostFlagsNextHopInterface10.1.1.0/24OSPF102D101.1.1.254GigabitEthernet0/0/010.1.1.254/32OSPF102D101.1.1.254GigabitEthernet0/0/010.1.12.0/24Direct00D10.1.12.1GigabitEthernet0/0/110.1.12.1/32Direct00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/110.1.12.255/32Direct00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/120.1.1.0/24OSPF102D101.1.1.254GigabitEthernet0/0/020.1.1.254/32OSPF103D101.1.1.254GigabitEthernet0/0/030.1.1.0/24OSPF102D101.1.1.254GigabitEthernet0/0/030.1.1.254/32OSPF102D101.1.1.254GigabitEthernet0/0/0127.0.0.0/8Direct00D127.0.0.1InLoopBack0127.0.0.1/32Direct00D127.0.0.1InLoopBack0127.255.255.255/32Direct00D127.0.0.1InLoopBack0255.255.255.255/32Direct00D127.0.0.1InLoopBack0表中的各個字段含義如下。Destination：目的地址。用于指明IP數(shù)據(jù)包的目的地址或目的網(wǎng)絡。Mask：子網(wǎng)掩碼的長度。與Destination結合使用，以標識目的主機或路由器所在的網(wǎng)絡。Proto：路由協(xié)議。表明該路由信息的來源協(xié)議。Pre：路由協(xié)議優(yōu)先級。存在多條到達同一目的地的路由時，優(yōu)先級用于決定哪條路由為最優(yōu)選擇。優(yōu)先級值越小，優(yōu)先級越高，優(yōu)先級最高的將成為最優(yōu)路由。Cost：路由開銷。當?shù)竭_同一目的地存在多條優(yōu)先級相同的路由時，路由開銷最小的路由將被選為當前的最優(yōu)路由。NextHop：下一跳地址。該字段指定了數(shù)據(jù)包在轉發(fā)過程中的下一個目標設備地址，表明數(shù)據(jù)包在前往最終目的地途中，應該被發(fā)送給哪個網(wǎng)絡設備。Interface：出接口。數(shù)據(jù)包將從本地路由器的哪個接口被發(fā)送出去，其表明了數(shù)據(jù)包離開當前路由器時的物理或邏輯通道信息。（2）協(xié)議路由表協(xié)議路由表存儲由特定路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由信息。路由協(xié)議可以引入并發(fā)布其他協(xié)議生成的路由。例如，在運行OSPF協(xié)議的路由器上，若需要通過OSPF通告直連路由、靜態(tài)路由或ISIS路由，需將這些路由引入OSPF協(xié)議。3．路由的優(yōu)先級對于相同的目的地址，不同的路由協(xié)議可能會尋找到不同的路徑，但是針對一個目的地址的路由選擇由僅能由唯一的路由協(xié)議決定。為了甄別最優(yōu)路由，每種路由協(xié)議都被分配了一個優(yōu)先級。當存在多個路由來源時，由優(yōu)先級高（數(shù)值越低越優(yōu)先）的路由協(xié)議所發(fā)現(xiàn)的路由決定。各種路由協(xié)議的優(yōu)先級如表7-1所示。表7-1路由協(xié)議的優(yōu)先級路由協(xié)議優(yōu)先級Direct0OSPF10IS-IS15Static60RIP100OSPFASE150OSPFNSSA150IBGP255EBGP255如圖7-4所示，R1收到一個目的地址為網(wǎng)絡B的數(shù)據(jù)包，從R1到達網(wǎng)絡B有2條路徑可以走，第一條是靜態(tài)路由，經(jīng)過R2、R3到達網(wǎng)絡B，優(yōu)先級為60；第二條是ISIS路由，經(jīng)過R4、R3到達網(wǎng)絡B，優(yōu)先級為15。由于ISIS協(xié)議的優(yōu)先級更高（15<60，數(shù)值越低越優(yōu)先），所以R1選擇第二條路由轉發(fā)數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包發(fā)給R4。圖7-4路由協(xié)議的優(yōu)先級4．路由的開銷如圖7-5所示，R1通過ISIS動態(tài)路由協(xié)