《网络技术应用》全套PPT电子课件教案-第五章路由器.ppt

2019年4月22日,朱信诚,路由器基础探讨,路由器技术探讨,后一页,返回目录,播放结束,2019年4月22日,路由器章节介绍,路由器技术探讨,前一页,后一页,路由器的功能介绍 路由器的端口简单配置 路由器的寻径介绍 静态 路由表的形成 动态路由与动态路由算法,2019年4月22日,路由器章节介绍,路由器技术探讨,前一页,后一页,路由器的功能介绍 路由器的端口简单配置 路由器的寻径介绍 静态 路由表的形成 动态路由与动态路由算法,2019年4月22日,e1、e2、e3 借助于路由器通讯,路由器使用实例,路由器技术探讨,e1,e2,e3,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器使用实例,172.16.200.1,172.16.3.10,172.16.12.12,ip: 172.16.2.1,10.1.1.1,10.250.8.11,10.180.30.118,ip: 10.6.24.2,e0,e1,172.16.0.0,network e0,172.16.0.0 10.0.0.0,路由器技术探讨,10.0.0.0,network e1,路由器的端口ip地址设置规范,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器使用实例,子网之间也可由路由器连接通讯,路由器技术探讨,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,internet,internet网由路由器连接而成,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器使用实例,路由器（router） ：,路由器是一个能把多个异种网络或（网段/子网）互联起来，形成一个综合性的通讯网络的一种（工作在网络层上）的网络设备。同时它还能对数据传送时进行最佳寻径、流量管理、数据过滤、负荷分流、负载均衡和冗余容错等；高挡的路由器还具有数据压缩、传送优先、数据加密等功能。,路由器技术探讨,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的主要功能,路由器技术探讨,路由器的储存交换（通常称为封包交换） ：它在连接多个独立异种网络或子网时，它对数据信息的传送具有按数据的流向和干路的拥塞情况进行分组和储存功能处理，使传送的效果更加理想；再者它对数据交换的同时还具有流量管理、过滤管理、负荷分流、负载均衡及冗余容错等。,前一页,后一页,2019年4月22日,物理网络转换功能,路由器技术探讨,主机a加源、目地址，由网络层封包，由令牌网加帧向发送到路由器e0。,host a,host b,router e0,router e1,路由器e0接收后，去掉连路层加帧包，包封成帧中继包，发送到路由器e1。,路由器e1接收后，去掉包封成帧中继包，封包成以太网的帧，发送到以太网段。,以太网接收后，去掉以太网的帧，发送到主机b。,tokenring,ethernet,前一页,后一页,f。r,2019年4月22日,路由器的主要功能,路由器技术探讨,路由器的信息组流量管理 ：,路由器的信息组流量管理是指路由器利用数据储、转发的功能，使绝大多数（80%）的信息不会在经过路由器传送转发到其它网段或其它路由器上时和其它网段或其它路由器上的传送数据发生碰撞，使数据传送效率大大提高；从而有提高网络带宽的说法。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的主要功能,路由器技术探讨,路由器的数据过滤作用 ：,数据过滤是路由器利用它本身的参数表进行数据储存、转发的同时实现此功能的，它在对数据储存、转发时，对不该转发的数据信息，进行隔离拒绝转发；如每一个网段的广播数据信息，路由器则隔离拒绝转发，使网段上的广播风暴的信息在通过路由器时得到了隔离，从而不会影响到其它网段的正常工作，所以说路由器具有防火墙的作用。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,cisco路由器的过滤功能讨论：,128.6.0.0,要求： 、禁止主机与网络128.5.0.0上除主机之外的所有站通讯 、允许主机与网络128.0.0上的所有主机通讯,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,cisco路由器的过滤功能讨论：,#access-list 2 permit 128.5.0.3 #access-list 2 deny 128.5.0.0 0.0.255.255 #access-list 2 permit 128.6.0.0 0.0.255.255 #interface e0 #ip access-group 2,access-list “访问标号” permit/deny； permit/deny为允许/不允许特定地址通讯 ip access-group “访问标号” in/out；缺省为（out） “访问标号”为程序运行时所调用的标记；（它的取值为1-99）,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的冗余技术,路由器技术探讨,路由器的冗余技术：,路由器的冗余技术可分为两个方面:一个方面为：路由器的由器通道互为热备份冗余技术。 另一个方面为：带宽需求（bandwidth on demand）冗余技术。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的冗余技术,路由器技术探讨,通道互为热备份冗余技术,1、利用路由器的不同wan的端口，分别连接广域主线路如：x.25、f.r、ddn等，同时可利用pstn、isdn作为备份网线路。 2、在f.r中使用冗余pvc作备份，在路由器上指定一条主pvc和一条备用的pvc。 3、用ppp协议点对点连路备份，主线路为点对点的连路，备份线路为拨号点对点连路。,f.r(frame relay)为帧中继协议,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的冗余技术,路由器技术探讨,通道互为热备份冗余技术,4、双路由热备份（hot-stand-by）：双路由热备份是指的利用两个或两个以上的路由器进行热备份，而且互为热备份的路由器ip地址可以设置一样；通常情况下是在网络上设置一个虚拟的ip地址，互为备份的路由器都指向这个虚拟ip地址，一旦其中的一个路由器发生故障，系统能立即切换备份。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的冗余技术,路由器技术探讨,通道互为热备份冗余技术,5、双网容错：它是利用现在高档次的交换机（switch）的热备份功能，交换机的两个端口可以设成互为热备份，利用交换机的冗余热备份和路由器的冗余热备份相结合技术，可以构成一个双网容错方案；从而确保了网络的可靠性和实时性。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的冗余技术,路由器技术探讨,带宽冗余技术,1、负荷分流（load sharing）：也称负载分配，是指当主线路的流量负载到一定程度时，系统自动启动第二条线路进行分流。主线路的“负载程度”可以人为地用定阀值来决定，例如定阀值为100%，表示主线路负载饱和时，才启动第二线路进行分流，一般定阀值设定为80-90%为宜。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的主要功能,路由器技术探讨,路由器的负荷分流 ：,路由器可启动旁路进行数据分流,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器的冗余技术,路由器技术探讨,带宽冗余技术,2、负荷均衡（load balancing）：负荷均衡实质是指数据流量按吞吐量的比例，被均衡地分配到每一个连路通道上。即如果连路的吞吐量相同，则数据流量平均分配在连路上，若连路上的吞吐量不相同，则数据流量按吞吐量的比率进行分配在连路上。负载均衡通常在采用ppp多连路协议（mlp）的场合使用。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器选择路径问题 ：,路由器的最佳路径选择问题是一个比较复杂的问题，它牵扯的因素比较多，如路径选择算法、路由表不断刷新，路由器之间的大量的控制信息的传输、链路状况的广播信息的传送、网络路由器的拓扑结构变化等等，都影响着路径的最佳选择。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,最佳寻径的有关因素：,1、跳数（hop count）:跳数亦称路径长度，是指数据包从源主机出口的路由器到宿主机所经过的路由器数目；（数据包每经过一个路由器跳数增加 1 ）。 2、时延（delay）：时延是指数据包从源主机向宿主机发送所需的时间，它通常以毫秒（ms）度量。 3、带宽（band width）：带宽是介质固有的物理特性，不同的介质带宽不同，它是指单位时间内能传送最大的比特数，通常以kb/s 、mb/s 表示度量。,线路传送比特所用时间与路由器储存转发所用时间可忽略不计,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,最佳寻径的有关因素：,4、可靠性（reliability）：可靠性是指通道传送数据包不出错的程度，通常介质的噪声干扰会产生误码，影响可靠性。 5、吞吐量（throughput）：是指通道上在一段时间内流动数据的总量，是度量传送至目的地的通讯量的一种规则（吞吐量与带宽不属同一个概念，带宽是介质固定的，它反映了连路上能承受的最大传输量；再者带宽限制了最大的吞吐量，而吞吐量又与连路上的拥挤情况、负荷均衡、连路的利用率有关系）。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,带宽、传送速率、吞吐量：,a、带宽band width）：带宽是介质固有的物理特性，不同的介质带宽不同，某种介质的带宽是指该介质在单位时间内能传送最大的比特数。 b、传送速率：在通常情况下传送速率是指某一传输通道，在特定的环境下，在单位时间内所能达到的实际传送的比特数的能力。 c、吞吐量（throughput）：是指某一传输通道上在一段时间内流动数据的总量，是度量传送至目的地的通讯量的一种规则。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,带宽、传送速率、吞吐量：,a、带宽：带宽通常用于介质固有的物理特性的描述，但特殊情况下也对通道描述，此时是指该通道的最大传输速率。 b、速率：速率通常用于对通道传输能力描述，但在特定情况下通讯介质描述，此时的最大速率即为介质的带宽。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,6、开销（cost）：是指使用数据线路或接口所需的代价，这个术语也通常用于各类综合因素的度规。这个度规通常由人为规定，它常由系统管理员规定（目前高档的路由器可自动测试出该值来） ，网络系统管理员可以根据上述各因素，综合评价出每一个线路或输出端口的cost的值。例如路由器的一个输出线路或端口的开销设置为：cost=20；对路由器的另一个输出线路或端口的开销设置为：cost=10等；需要指出的是，开销值越小越好。,最佳寻径的有关因素：,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器（router）的几点说明：,路由器是工作在osi网络通讯标准模型的第三层，即 网络层上的一种设备。 路由器具有很强的异种网络的互联能力，它可互联两 个物理网络其最低二层的协议可互不相同的网络。 一般的路由器同时都支持多种不同的网络通讯协议。 路由器最少有两个以上的端口，而且每个端口相互独 立工作，他们所对应联接的网络，也是相互独立的网段。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器（router）几点说明：,路由器上的每个端口传送速率不一定一样，有的为64-2000kb/s、 10mb/s、100 mb/s、 1000mb/s等。 路由器连接没有段级限制，所以说通过路由器可以把 网络扩展的无限大范围。 路由器的端口可分为：局域网（lan）端口和广域网 （wan）端口；一般情况下局域网（lan）端口为rj 45型接口，光纤型接口等。,前一页,后一页,2019年4月22日,网关的基本探讨,路由器技术探讨,网关（ gateway）的定义说明：,1、如果必须连接不同类型，而且通讯协议差别又较大的网络时，就应该选用一种称之为网关设备，用来互连不同的协议框架，它将协议进行转换，数据重新分组，以便能在两个网络系统间进行通信；所以说：网关是实现上述功能的一种网络设备。 2、由于路由器具备网关的上述功能，所以有部分人把路由器和网关不分。,前一页,后一页,2019年4月22日,网关的基本探讨,路由器技术探讨,网关（ gateway）的定义说明：,3、由于路由器具备网关的上述功能，大部分网络均用路由器来代替网关，所以这时路由器的接口ip地址，就定义为网关的ip地址。 4、网关是网络上每个用户都能访问设备主机；目前除了路由器可以代替网关外，我们可以用一台装有网关软件的计算机，来替代网关设备，在该计算机上安装主机连接的接口设备和电缆，这台计算机就成为了网关。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器章节介绍,路由器技术探讨,前一页,后一页,路由器的功能介绍 路由器的端口简单配置 路由器的寻径介绍 静态 路由表的形成 动态路由与动态路由算法,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器（router）端口参数配置：,路由器在使用之前都要事先用人工为该路由器设置一系列参数（其中之一为端口配置），其端口配置主要包括：端口ip地址、连入wan的包封装型、静态路由表或动态路由协议的选定等；目前路由器的生产厂家提供的路由器的参数设置用户界面各有不同，有的是菜单提问方式的，有的是用命令方式设置的。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,cisco路由器配置实例：,enable 进入激活路由器 # conf t 进入配置方式 #inte0/0 配置端口e0 #ipaddr 161.11.1.1 255.255.0.0 配置ip地址和掩码 #inte0/1 配置端口e1 #ipaddr 161.12.1.1 255 255.0.0 配置ip地址和掩码 #ints0 配置 wan 端口s0 #ipaddr 161.13.1.1 255.255.0.0 配置ip地址和掩码,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,cisco路由器配置说明：,shutdown 关闭端口通讯 speed 10/100/auto 给端口设置通讯速度 half duplex 设置端口半双工 duplex auto 设置端口类型自动 enable 可简写为: en conf t 为: configuration table,配置表 int 为: interface 的简写 addr 为: address 的简写,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,3com路由器配置实例：,setd！1a ipnet = 161.11.1.1 255.255.0.0 （配置ip地址和掩码） setd！1b ipnet = 161.12.1.1 255.255.0.0 （配置ip地址和掩码） setd！1c ipnet = 161.13.1.1 255.255.0.0 （配置ip地址和掩码）,注：3com常用菜单提问方式配置，但也可用命令方式配置。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,3com路由器配置说明：,#命令 setd 为 set default 的简写 #命令 net 为 net address 的简写,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器章节介绍,路由器技术探讨,前一页,后一页,路由器的功能介绍 路由器的端口简单配置 路由器的寻径介绍 静态 路由表的形成 动态路由与动态路由算法,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器实际寻径进一步介绍：,路由器寻径是指的数据包在网际中传送时所决定的传送路线；实际上就是指在网际互联中间的寻径；具体的路由寻径是通过中间的各个路由器共同努力工作而实现的；所以路由寻径称为路由器寻径，实现网际寻径是路由器最基本的功能。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,ha,hb,r1,r2,r4,r3,t1,t1,t1,t0,按经过的路由器多少计算（“下跳”数计算）,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,ha,hb,r1,r2,r4,r3,t1,t1,t1,t0,按综合因素计算,t0 = 64kb/s t1 = 10mb/s,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器寻径说明：,1、路由器寻径都是先通过相邻路由器而进行寻径的，然后逐渐一一向外扩展。 2、路由器寻径的依据总是根据每个路由器的路由表而进行寻径的。（通常主机中也有如此一个这样的表，使信源主机能知道信宿机在哪个网络中，应经过哪些相邻的路由器到达信宿主机）,相邻路由器是指同一网段不同的路由器,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器寻径说明：,3、路由器寻径有两种方法：一种是静态路由寻径，它是靠一个用人工为路由器编写的一张固定不变的“静态路由表”而寻径；另一种是动态路由寻径,该寻径为路由器配置一个动态路由协议，该动态路由协议始终能使路由器自动根据整个网际的实际情况，更改和刷新自己的路由表，从而使路由器始终能工作在最佳的路由寻径方式中。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,路由器寻径说明：,4、如果信源机和信宿机在同一网段上，那么他们之间应称为寻址，不能称为寻径，而且称为直接寻径。 5、用动态路由协议所构成的路由路径，是一条最佳路由路径，所以我们常称为路由器最佳路由选径。,不同的动态路由协议往往采用不同的路由算法，并且对度量路径的距离有不同的计量标准，因此产生的最佳路由选径也不一定唯一。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器章节介绍,路由器技术探讨,前一页,后一页,路由器的功能介绍 路由器的端口简单配置 路由器的寻径介绍 静态 路由表的形成 动态路由与动态路由算法,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,一个互联网实例,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r3,r2,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,128.3.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,r1静态路由表实例：,宿网网段ip,路由路径,下跳次数,128.1.0.0,255.255.0.0,子网掩码,128.2.0.0,255.255.0.0,128.3.0.0,255.255.0.0,128.4.0.0,255.255.0.0,直接,0,直接,0,直接,0,直接,0,128.5.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,1,128.6.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,2,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,一个互联网实例,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r3,r2,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,128.3.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,r2静态路由表实例：,宿网网段ip,路由路径,下跳次数,128.1.0.0,255.255.0.0,子网掩码,128.2.0.0,255.255.0.0,128.3.0.0,255.255.0.0,128.4.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,1,128.4.0.1,1,128.4.0.1,1,直接,0,128.5.0.0,255.255.0.0,直接,0,128.6.0.0,255.255.0.0,128.5.0.2,1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,一个互联网实例,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r3,r2,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,128.3.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,宿网网段ip,路由路径,下跳次数,128.1.0.0,255.255.0.0,子网掩码,128.2.0.0,255.255.0.0,128.3.0.0,255.255.0.0,128.4.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,2,128.5.0.1,2,128.5.0.1,2,128.5.0.1,1,r3静态路由表实例：,128.5.0.0,255.255.0.0,直接,0,128.6.0.0,255.255.0.0,直接,0,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,一个互联网实例,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r3,r2,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,128.3.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,128.5.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,1,r1静态路由表实例：,128.6.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,2,ip route,ip route,cisco路由器：,128.5.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,1,128.6.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,2,add - ip route =,add - ip route =,3com路由器：,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,一个互联网实例,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r3,r2,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,128.3.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,128.6.0.0,255.255.0.0,128.5.0.2,1,r2静态路由表实例：,128.1.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,1,ip route,ip route,cisco路由器：,128.6.0.0,255.255.0.0,128.5.0.2,1,128.1.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,1,add - ip route =,add - ip route =,3com路由器：,128.2.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,1,128.3.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,1,ip route,ip route,128.1.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,add - ip route =,128.1.0.0,255.255.0.0,128.4.0.1,add - ip route =,1,1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,一个互联网实例,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r3,r2,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,128.3.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器基础探讨,路由器技术探讨,128.4.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,1,r3静态路由表实例：,128.1.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,2,ip route,ip route,cisco路由器：,128.4.0.0,255.255.0.0,128.5.0.2,1,128.3.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,2,add - ip route =,add - ip route =,3com路由器：,128.2.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,2,128.3.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,2,ip route,ip route,128.2.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,add - ip route =,128.1.0.0,255.255.0.0,128.5.0.1,add - ip route =,2,2,前一页,后一页,2019年4月22日,路由表生成技术,路由器技术探讨,子 网 128.6.0.0,子 网 128.5.0.0,子 网 128.4.0.0,子 网 128.1.0.0,子 网 128.2.0.0,子 网 128.3.0.0,r4,制作较大网际的路由表较为困难,r3,r1,128.5.0.2,128.5.0.1,128.4.0.2,128.4.0.1,r2,r5,子 网 128.7.0.0,子 网 128.8.0.0,128.6.0.2,128.3.0.1,128.6.0.1,前一页,后一页,2019年4月22日,路由表生成技术,路由器技术探讨,r1静态路由表实例：,宿网网段ip,路由路径,下跳次数,128.1.0.0,255.255.0.0,子网掩码,128.2.0.0,255.255.0.0,128.3.0.0,255.255.0.0,128.4.0.0,255.255.0.0,直接,0,直接,0,直接,0,直接,0,128.5.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,1,128.6.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,2,128.7.0.0,255.255.0.0,128.3.0.1,1,128.8.0.0,255.255.0.0,128.4.0.2,3,前一页,后一页,2019年4月22日,路由表生成技术,路由器技术探讨,路由表的生成几点体会：,从上例中可得出路由表采用人工划分存在着以下问题： 1、较大规模的网际路由表的设置、形成比较困难。 2、信息储存量多，也会对路由器的储存和运行带来困难。 3、网际频繁地动态变化，即（路由器、网段）的广播信息，一会给网际增加负荷量，易形成网络广播风暴；二使整个网际的路由表很难以同步，导致整个网际的寻径不一致性。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由表的处理技术,路由器技术探讨,采用划分方法处理网际的路由问题： 1、网际外围层的划分：所谓外围层的划分即根据网际的实际拓扑结构，把网际内部分割成多个独立的块；其中的每一块称为一“自治系统”as（autonomous system），有的地方把一个“自治系统”称为一个“域”。 2、网际核心层的划分：亦指的，支撑着网际主要干路的部分，它主要承担自治系统之间的通讯；核心系统（层）本身对它上层而言，亦是一个自治系统。,前一页,后一页,2019年4月22日,自治系统“as”的规范,路由器技术探讨,1、自治系统内的所有路由器只需了解本自治系统内的路由器和网段的动态变化，刷新的范围也全部限制在本自治系统范围内，不会涉及到整个网际；这样从而减少了网际路由刷新信息量，简化了路由器的选径算法。 2、各“自治系统”之间的通讯由高层次的核心系统部分担任，每个“自治系统”通过一个特殊类型的路由器连入核心系统层；该特定的路由器起到两个作用：一隔离本自治系统内的信息不随意进入核心层，二承担自治系统之间的通讯；所以该路由器常称为核心网关或区域（as）边界路由器。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器技术探讨,internet自治系统的规范,1、internrt的核心系统是由主干网络和核心网关两个部分组成；核心网关一般采用的都是外部网关协议（exterior gateway protocol）简称egp，它只做动态路由选径算法。因此egp常用在自治系统间的路径算法协议上，它在internrt网上也主要用在自治系统之间的路由寻径。 2、由于internrt网络采用的tcp/ip通讯协议，因此internrt网际中的路由器常称ip路由器，有人也习惯称为ip网关。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器技术探讨,internet自治系统的规范,3、internet自治系统（as）内部的所有路由器（网关）都是采用的内部路由网关协议（interior gateway protocol）简称igp，所以as内的网关统称内部网关；内部网关协议（igp）有多个协议，如：rip、igrp、ospf等；一个as的组织管理者可以自主选用。 4、在internet网上的每个自治系统都有一个唯一的自治系统号（如下页图形所示），此号的分配由中央网络信息中心nic进行分配管理。,nic为network information center缩写，它是internet的管理、培训、服务组织。,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器技术探讨,internet网络的自治系统分类体系结构事例。,internet的自治系统,g1,自治系统1,g2,自治系统2,gn,自治系统n,、,、,internet网络主干系统,前一页,后一页,2019年4月22日,cernet组成-拓扑结构,前一页,后一页,2019年4月22日,路由器章节介绍,路由器技术探讨,前一页,后一页,路由器的功能介绍 路由器的端口简单配置 路由器的寻径介绍 静态 路由表的形成 动态路由与动态路由算法,2019年4月22日,动态路由的探讨,路由器技术探讨,动态路由与动态路由算法：,动态路由原理 动态路由协议的这两种基本算法 动态路表（spf）的形成 常见的动态路由协议,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由的探讨,路由器技术探讨,动态路由原理：,动态路由是依托在一个时刻刷新的、动态变化的、路由表上而进行路由的。 动态路由表的刷新是按动态路由协议的规范而进行的。 动态路由协议主要由内部路由协议和外部路由协议组成。,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由的探讨,路由器技术探讨,动态路由协议的这两种基本算法：,动态路由协议的选径的算法基本上都遵循着这两种算法：一种是向量距离（v-d）算法；另一种是连路状态（l-s）算法。,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由的探讨,路由器技术探讨,路由器的路由路径,路由的路径是指源网关去目的网络的途径中，首先应把数据包传给哪个相临的网关的入口ip地址；至于相临的网关为传达到目的网络，接着它再把信息包传给哪个下一网关，源网关是不关心的。所以讲一个网关路由表的路径记录信息是局部的，在路由表中并没有记录去一个目的网络中途应经过的所有中间网关，但一个个网关经与所有相邻网关的层层连接，构成一个去所有目的网络的路径拓扑结构图来。,前一页,后一页,2019年4月22日,v-d基本算法的探讨,向量距离 vd（vector-distance）算法：,“向量”就是指源路由器去目的网络的路径；这个路径是指源路由器去目的网络途径中首先要经过的第一个路由器的路径，即指的是入相临路由器入口的ip地址，它是路由器发生路由时，首先要选择的路由方向。,前一页,后一页,2019年4月22日,v-d基本算法的探讨,路由器技术探讨,向量距离vd（vector-distance）算法：,“距离”是vd算法中，选择“最佳路径”的一种度量规划，亦称为度量（metrics）。如：有的以“下跳数”作为最佳选径的唯一度量权值；有的还以“时延”作为最佳选径的唯一度量权值；但一般情况下都以多种权值综合作为最佳选径的度量权值，这些综合权值包括：网络的时延、带宽、距离（跳数）、可靠性、吞吐量等。,前一页,后一页,2019年4月22日,v-d基本算法的探讨,子 网 net 2,子 网 net 3,子 网 net 4,r3,网际中在新增一个路由器r4时的事例,r2,r4,20.0.0.1,20.0.0.2,30.0.0.1,30.0.0.2,10.0.0.1,子 网 net 1,r1,20.0.0.3,30.0.0.1,40.0.0.2,路由器技术探讨,子 网 net 5,前一页,后一页,2019年4月22日,v-d基本算法的探讨,路由器技术探讨,vd算法新路由表的形成和刷新：,路由器r4在通电启动后，首先从其各端口获取所连各网络的网络号信息，组成初始的路由表，向相邻网关广播，以后定期向相邻网关广播路由信息（一般rip路由协议每30秒向邻网关广播一次），相邻的路由器接到广播信息，对照检查自己的路由表，进行按“没有的则增加之，如果旧则修改之，如果多则修改或删除之”的原则进行刷新；同时r4本身在接到其它路由器发来的刷新信息，也按上述原则进行刷新完善。,前一页,后一页,2019年4月22日,l-s基本算法的探讨,连路状态 ls（link-status）算法：,“连路状态”算法，又称“最短路径优先（shortest path first简写成spf）”算法，“连路”是指由路由器所构成的网际的连接干路；状态是指网际上路由器的工作状态，即是“开通”还是“关闭”的。在l-s算法的情况下，每台路由器也都定期或在事件发生时，面向整个网际上的所有路由器广播“连路状态”元素广告（link status advertisements简写lsa） ，lsa元素广告只包含事件有变化的路由器所接连的信息；每台路由器在接收积累lsa信息后储存到自己的拓扑结构数据库。,前一页,后一页,2019年4月22日,l-s基本算法的探讨,子 网 net 2,子 网 net 3,子 网 net 4,r3,互联网际在新增一个路由器r4的事例,r2,r4,20.0.0.1,20.0.0.2,30.0.0.1,30.0.0.2,10.0.0.1,子 网 net 1,r1,20.0.0.3,40.0.0.1,40.0.0.2,路由器技术探讨,子 网 net 5,前一页,后一页,50.0.0.1,2019年4月22日,l-s基本算法的探讨,路由器技术探讨,ls路由表的初始化形成和刷新,1、当新路由器r4工作启动时， r4路由器根据各端口的地址的设置，按spf算法形成初始化数据库结构即lsa广告元素，向整个“as”自治系统互联网际中的所有路由器广播，使网际的所有路由器都能及时地刷新自己的拓扑结构数据库；此后该路由器还周期性地（一般30分钟）广播一次，使一些因种种原因没得到刷新的路由器及时地得到刷新，确保证整个网际的拓扑数据库的同步。,前一页,后一页,2019年4月22日,l-s基本算法的探讨,路由器技术探讨,ls路由表的初始化形成和刷新,2、r4路由器然后向相邻的路由器发问候包（hello）（亦称：监视问候包），相邻路由器也向该路由器发问候包（hello），用于相互监视各路由器的状态的变化， 如果发现有路由器出现状态变化时，它马上向as自治系统的所有路由器发送该变化路由器的lsa元素包文（亦称：事件驱动包），使整个网际及时地更改他们的拓扑结构数据库；该问候包，时刻处于激活状态，以便处于相互了解和及时掌握相邻路由器的状态情况，及时通报整个网际的所有路由器。,前一页,后一页,2019年4月22日,l-s基本算法的探讨,路由器技术探讨,1、ls 的lsa广告说明：,连路状态广告，路由器面向整个互联网际中所有的路由器，广播；事件路由器的lsa也称事件驱动包；这是因为只有当路由器连路状态发生变化时，该状态变化路由器的事件驱动包文，由其它相邻路由器面向整个as系统同发出，该包文只包含事件路由器，最基本的网络拓扑结构lsa元素广告信息，虽然连路状态广告和事件驱动包内容形式一样，但不是同一个lsa 包文。,前一页,后一页,2019年4月22日,l-s基本算法的探讨,路由器技术探讨,2、l-s拓扑结构数据库的说明：,连路状态的拓扑结构数据库反映整个互联网际的拓扑结构图，在互联网际中所有路由器中的“拓扑结构数据库”都是一致的；但各个路由器在以它自己为源时，进行计算得出它的路由表各有所不同，因此讲：“网际上的各个路由器所形成的路由表是各不相同的，但拓扑结构状态数据库是一致的，该数据库反映了整个自治系统as网际内的互联网际的结构，它也为每个路由器形成（spf）路由表打下了基础”。,前一页,后一页,2019年4月22日,两种基本算法的探讨,l-s算法与v-d算法的比较,路由器技术探讨,1、v-d算法是定期（30秒）将路由表的全部信息发送给相邻的路由路由器，；而 l-s算法是定期（30分钟）面向整个as系统广播或只是在事件发生时才向整个as系统广播lsa包文，而且包文只是路由器小局部的连路状态变化信息, lsa包文是精短有用的，它亦是路由器的初始网络拓扑结构也是路由器的初始拓扑结构数据库。,前一页,后一页,2019年4月22日,两种基本算法的探讨,l-s算法与v-d算法的比较,路由器技术探讨,2、v-d算法将路由表的全部信息只发送给相邻的路由器，而在相邻的路由器更新路由表后，再传给相邻的路由器，这种层层涌动式的传播刷新过程是相当慢的，这样容易造成近远路由器，路径不一致导致整个网际慢收敛；而 l-s算法的lsa包文是精短有用的、一次性的、无修改地全网际广播，这样保证了这个网际所有路由器的“网络拓扑结构数据库”的一致性。所以说：“ l-s算法与网际大小无关， l-s算法比v-d算法更适宜较大规模的网际和激烈变化的网际使用” 。,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,子 网 net 2,子 网 net 3,子 网 net 4,r4,互联网际事例,r2,r3,20.0.0.1,20.0.0.2,30.0.0.1,30.0.0.2,10.0.0.1,子 网 net 1,r1,20.0.0.3,40.0.0.1,40.0.0.2,路由器技术探讨,动态路由表（spf）的形成,cost=20,cost=20,cost=20,cost=20,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,路由器技术探讨,保留最短路径优先,前一页,后一页,r1 形成的spf路由表,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,子 网 net 2,子 网 net 3,子 网 net 4,r4,互联网际事例,r2,r3,20.0.0.1,20.0.0.2,30.0.0.1,30.0.0.2,10.0.0.1,子 网 net 1,r1,20.0.0.3,40.0.0.1,40.0.0.2,路由器技术探讨,动态路由表（spf）的形成,cost=20,cost=20,cost=20,cost=20,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,r3 形成的spf路由表，每条线路开销按cost=20定位,路由器技术探讨,前一页,后一页,并列保留最短路径优先,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,互联网际的拓扑结构数据库由lsa元素广告组成,r1,net 1,net 2,10.0.0.1,20.0.0.1,r1 lsa元素,net 2,net 3,r2 lsa元素,net 3,net 4,r3 lsa元素,net 2,net 4,r4 lsa元素,r2,20.0.0.1,30.0.0.1,r3,30.0.0.2,40.0.0.2,r4,20.0.0.3,40.0.0.1,路由器技术探讨,cost=20,cost=20,cost=20,cost=20,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,net 1,net 2,net 3,net 4,r1,r2,r3,r4,r1为源 形成的最短路树径,连路状态的最短路径优先的选择树径,cost=20,cost=20,cost=20,路由器技术探讨,cost=10,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由表（spf）的形成,net 3,net 2,net 1,net 4,r2,r1,r3,r4,r2为源 形成的最短路树径,连路状态的最短路径优先的选择树径,cost=20,cost=20,cost=20,路由器技术探讨,cost=10,前一页,后一页,2019年4月22日,动态路由协议的探讨,路由器技术探讨,常见的动态路由协议：,动态路由协议很多如：rip、ospf、egp、bgp、igrp、eigrp、es-is、is-is、idrp等。但这些动态路由协议从类型上可分为：为内部路由协议和外部路由协议；从计算方法上可分为：向量-距离（v-d）算法和连路-状态（l-s）算法。,前一页,后一页,2019年4月22日,rip动态路由协议介绍,rip（routing information protocol）协议,路由器技术探讨,rip动态路由协议是采用的是vd算法，“距离”以下跳次数计算；它是一个内部（igp）网关协议。 rip规定路由器每隔30秒钟主动向相邻路由器传送一次v-d包文。 rip协议为防止死循环，对下跳次数最大控制在15次，所以它只适应中小型的网际。,前一页,后一页,2019年4月22日,ospf协议的探讨,ospf 的规程说明定义在rfc1247中,ospf（open shortest path first）协议,路由器技术探讨,ospf动态路由协议是采用的是ls算法，ospf是一种开放性的spf算法协议；它是一个内部（igp）网关协议，它的标准解释为rfc1247和rfc1583。 osp