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IP路由基础,目录,1.IP路由概述2.路由协议基础3.IS-IS路由协议,目录,1.IP路由概述2.路由协议基础3.IS-IS路由协议,路由器,HostA,HostC,HostB,什么说路由？,路由指导报文转发的路径信息路由表所有路径信息的集合,OtherNetworks,DestinationNetworkN,路由表,displayiprouting-tableRoutingTables:Domtination/HaskProtoPrefCoatNexthopInterface0000/0STATIC60010011Ethernet1/01000/8RIP100110011Ethernet1/01110/24STATIC60010011Ethernet1/01111/32OSPF10210011Ethernet1/02222/32DIRECT00127001InLoopBack010010/30DIRECT0010012Bthernet1/010012/32DIRECT00127001InLoopBack0127000/8DIRECT00127001InLoopBack0127001/32DIRECT00127001InLoopBack0,报文转发过程,最长掩码匹配报文目的IP地址与路由表各条掩码“与”操作，用掩码匹配长度最长的条目指导报文转发例如：报文目的IP地址为1.1.1.11.与路由表各条目掩码（0、8、24、32）“与”运算，结果为：0.0.0.0/0、1.0.0.0/8、1110/24、1.1.1.1/32；2.选择最长掩码匹配条目1111/32指导转发；3.从条目1.1.1.1/32对应的接口Ithernet1/0转发报文到下一跳10.0.1.1对应的路由器。,协议(Protocol),链路层协议发现的路由（Direct）开销小，不需要配置。只能发现本接口所属网段的路由。手工配置静态路由（Static）无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓朴结构的网络动态路由协议发现的路由（OSPF/RIP/IS-IS/etc.）开销大，配置复杂。无需人工维护，适合复杂拓朴结构的网络。,优先级（Pref）,常见路由协议的缺省优先级,路由开销（Cost）,路由开销：当到达同一目的地的多条路由具有相同的优先级时，路由开销最小的将成为当前的最优路由。路由开销可由如下因素影响：线路延迟带宽线路占有率线路可信度跳数最大传输单元,问题,一条路由信息包括哪些内容，作用分别是什么？,目录,1.IP路由概述2.路由协议基础3.IS-IS路由协议,路由协议分类,按作用范围分类IGP(内部网关协议)RIPOSPFIS-ISEGP(外部网关协议)BGP,自治系统（AS）,自治系统(AutonomousSystem),BGP,BGP,IGP,IGP,AS100,AS6500,路由协议分类,按协议算法分类距离矢量算法路由协议（Distance-Vector）RIPBGP链路状态算法路由协议（Link-State）OSPFIS-IS,距离矢量算法路由协议,RoutingTable,RoutingTable,RoutingTable,RoutingTable,链路状态算法路由协议,邻居&邻接关系建立,链路状态数据库（SLDB）,SPFTree,路由信息表,LSPFLooding,SPFAlgoriting,链路状态路由协议算法工作过程可分为如下三个步骤：邻居和邻接关系建立。链路状态信息泛洪。最短路径优先(SPF)算法计算路由。,链路状态算法路由协议,B发送的Hello,Hello,Hello,Hello,Hello,Hello,Hello,Hello,A,B,A发送的Hello,邻居和邻接关系建立,链路状态算法路由协议,B发送的链路状态,A,B,A发送的链路状态,C,D,E,F,链路状态信息泛洪,链路状态算法路由协议,A,B,C,D,E,F,10,10,40,20,20,10,10,60,30,10,SPF算法,路由协议性能比较参数,衡量路由协议的一些性能指标正确性快收敛低开销安全性普遍性,案例：城域网和骨干网路由协议部署,Internet骨干网IGP:IS-IS城域网城域网IGP:OSPF骨干网和城域网之间EGP:BGP,BGP,BGP,IS-IS,OSPF,Backbone,MAN,案例：IP承载网路由协议部署,PE,PE,PE,PE,P,P,P,P,IS-IS,IP承载网IGP部署,问题,请列出链路状态算法的基本工作过程。,目录,1.IP路由概述2.路由协议基础3.IS-IS路由协议,OSI协议栈和CLNS服务,应用层,表示层,会话层,网络层,网络层,网络层,数据链路层,物理层,CONPICONSCLNP/CLNSES-ISIS-IS,传输层,CONS:ConnectionorientedNetworkService，面向连接的网络服务。CLNS:ConnectionlessNetworkService，面向无连接的网络服务。,ES和IS,ES:Endsystem.终蹦系统IS：Intermediatesystem.中间系统IS-IS：IntermediatesystemtoIntermediatesystem，中间系统到中间系统ES-IS：EndsystemtoIntermediatesystem，终端系统到中间系统,IS-IS,ES-IS,ES-IS,ES,ES,IS,IS,集成IS-IS协议,最初的IS-IS只用于OSI的CLNS环境下RFC1195定义了集成IS-IS（IntegratedIS-IS）集成IS-IS可以支持纯CLNP、IP网络或者CLNP和IP双重网络,IS-IS报文封装,IS-IS直接运行于链路层之上在链路层的帖头之后直接封装IS-IS数据,IS-IS协议的工作过程,邻接关系的建立发现和维持邻接关系，是协议运行的前提链路状态数据库同步在路由域内泛洪链路状态信息，保证每台IS-IS路由器描述整个网络拓扑的、一致的链路状态信息库路由计算在链路状态信息库的基础上运行SPF算法计算出SPF数，再由SPF数导出路由表指导报文转发,IS-IS邻接关系的建立,邻居关系和邻接关系邻居关系链路两端的IS都意识到对方的存在并可以进行协议报文的交付邻接关系邻居双方进行链路状态信息的交换,IS的标识,与谁建立邻接关系，建立何种邻接关系的前提是：每一个IS都有唯一的标识（SystemID）标识每一个所属的区域（AreaID）标识IS的类型,IS的标识,NSAP:NetworkServiceAccessPoint,相当于OSI网络层协议CLNP的地址（类似IP地址的概念）NET:NetworkEntityTitle,是一个特殊的NSAP地址n-selector部分为0，表明为网络层服务NET是OSI协议栈中网络设备本身的标识,NET,NET举例49.0001.1921.6800.1001.0086.0001.0755.000f.e225.da08.00,AreaID,SystemID,NSEL,NSEL,AreaID,SystemID,NSEL,IS类型、接口类型和邻接关系类型,IS的类型Level-1、Lever-2、Lever-1-2接口线路的类型Level-1、Lever-2、Lever-1-2邻接关系的类型Level-1、Lever-2、Lever-1-2,IS类型和邻接类型的关系（相同区域）,L1,L2,L1,L12,L2,L1,L1,L2,L2,L12,L12,L2,L12,L12,L2,IS类型和邻接类型的关系（不同区域）,L2,L2,L2,L12,L12,L2,L12,L2,L2,IS-IS协议的路由计算,SPF(ShortestPathFirst也叫Djkstra算法目的是计算到达网络中其他路由器的最短路径树通过计算得到的最短路径树SPT（ShortestPathTree）,可以建立路由表（路由信息RoutingInformationBase）,SPF计算,A,B,C,E,D,1,1,1,2,1,1,6,1,5,2,RTE,RTD,RTB,RTA,RTC,分层路由域,LSDB的大小随网络规模增大而增大LSDB过大需要足够的存储空间LSDB过大时SPF计算比较复杂需要更多的CPU资源网络过大导致网络存在动荡的可能性会更大解决办法分域设计和分层设计,分层路由