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路由选择原理与静态路由 技术培训中心 课程目标 1 建立数据流的意识及数据封装意识 2 掌握路由表与路由优选原理 3 掌握最长掩码匹配路由查找转发原理 4 掌握静态路由配置 5 掌握浮动静态路由 缺省路由 汇总路由技术及在实际工程中的应用 本章内容 一 路由基本概念二 路由表和路由条目三 路由条目的产生四 路由表的管理五 路由查找原理与转发六 静态路由七 路由自环八 路由器的控制层面和转发层面 课程议题 一 路由基本概念 什么是路由 路由是指导IP报文转发的路径信息 目标网络N 其它网络 InterfaceM 课程议题 二 路由表和路由条目 显示路由表信息 路由表 容纳和管理路由 用于数据包转发 由路由条目组成 router showiprouteCodes C connected S static R RIP O OSPFIA OSPFinterarea E1 OSPFexternaltype1E2 OSPFexternaltype2 candidatedefaultGatewayoflastresortis10 5 5 5tonetwork0 0 0 0172 16 0 0 24issubnetted 1subnetsC172 16 11 0isdirectlyconnected serial1 2O172 22 0 0 16 110 20 via10 3 3 3 01 03 01 Serial1 2S 0 0 0 0 0 1 0 via10 5 5 5 路由条目信息 O 路由信息的来源 OSPF 172 22 0 0 16 目标网络 或子网 子网掩码 110 管理距离 路由的可信度 20 度量值 路由的可到达性 via10 3 3 3 下一跳地址 下个路由器 01 03 01 路由的存活的时间 时分秒 Serial1 2 出站接口 O172 22 0 0 16 110 20 via10 3 3 3 01 03 01 Serial1 2 路由条目 目标网络子网掩码下一跳出口 课程议题 三 路由条目的产生 路由的产生 直连路由在路由器接口上配置一个IP地址 通过接口感知网络的存在 即产生一条该网段的直连路由 直接进入路由表 静态路由在路由器上使用静态路由命令手工配置的路由 动态路由从运行相同动态路由协议的路由器动态学习到的路由 常见动态路由协议 RIP OSPF ISIS BGP EIGRP Cisco私有 课程议题 四 路由表的管理 路由表信息 路由表 容纳和管理路由 用于数据包转发 由路由条目组成 router showiprouteCodes C connected S static R RIP O OSPFIA OSPFinterarea E1 OSPFexternaltype1E2 OSPFexternaltype2 candidatedefaultGatewayoflastresortis10 5 5 5tonetwork0 0 0 0172 16 0 0 24issubnetted 1subnetsC172 16 11 0isdirectlyconnected serial1 2O172 22 0 0 16 110 20 via10 3 3 3 01 03 01 Serial1 2S 0 0 0 0 0 1 0 via10 5 5 5 1 管理距离 可信度 路由协议及该路由协议产生的路由的优先级0 255管理距离值越低 学到的路由越可信 越优先一般只在本路由器内有效 各厂商不同 Connectedinterface0Staticrouteoutaninterface1Staticroutetoanexthop1ExternalBGP20OSPF110IS IS115RIPv1 v2120InternalBGP200Unknown255 路由源 缺省管理距离 路由的管理距离 AdministrativeDistance 针对同一个网络路由条目从管理距离值最小的协议获取的路由最先被优先选择加入路由表中 RIP OSPF 路由表 2 路由的度量值 Metric 路由的度量值标示出了到达这条路由所指的目的地址的代价 通常以下因素会影响到路由的花费值 线路延迟 带宽 线路占有率 线路可信度 跳数 最大传输单元路由协议产生的路由到目标网络的开销 越小越优先 只在同一路由协议内起作用 不同路由协议的路由的度量值没有可比性 静态路由的花费值为0 3 路由优选原则 相同网络号和子网掩码的路由条目会发生下面的比较 1 最小管理距离值优先 2 相同管理距离值 最小度量值优先 3 相同网络号 子网掩码 管理距离和度量值时 视具体路由协议而定 比如 OSPF O OIA OE2 总之 最佳路由信息进路由表 路由选优原则注意事项 越 高级 的路由协议发现的路由越优先 最长匹配优先Cost值越小的路由越优先 不同的路由协议发现的路由Cost没有比较意义在RouterA上被优选的路由 RouterB上也一定优选 路由选优完全是 单机行为 课程议题 五 路由查找原理与转发 1 认识IP路由表和最长匹配原则 1 1 认识IP路由表和最长匹配原则 2 由路由的最长匹配原则 路由表中的路由条目分以下6种 1 主机路由 ahostroute 2 子网 asubnet 3 汇总路由 asummaryroute 4 主网 amajornetwork 5 超网 asupernet 6 缺省路由 adefaultaddress 2 无类路由查找算法 1 IP包的目标地址和路由表中的路由的子网掩码进行与运算 运算结果和路由的目标网络相同时 即为选中 2 继续查找路由表中的更优路由 以满足最长掩码匹配原则 3 选择最优的路由进行数据包转发 3 IP报文路由表查找实例 showiproute 网络号 主机 课程议题 六 静态路由 静态路由 172 16 2 2 S1 2 172 16 2 1 B A B S1 2 192 168 10 1 202 99 8 1 F1 0 F1 0 192 168 10 5 202 99 8 3 RAC192 168 10 0F1 0C172 16 2 0S1 2 RBC202 99 8 0F1 0C172 16 2 0S1 2 RA去往202 99 8 0 S202 99 8 0S1 2 RB去往192 168 10 0 S192 168 10 0S1 2 1 配置静态路由步骤 静态路由的一般配置步骤1 分析网络情况画拓扑图2 在源和目标之间画代表数据流的线3 确保在源和目标之间的三层设备上都有关于目标的正确的路由条目 路由是逐跳的 数据通信是双向的 4 每台设备逐个配置 1 为路由器每个接口配置IP地址 2 接口链路连通性测试 3 静态路由命令配置路由确定网络中有哪些属于本路由器的非直连网段 添加本路由器的非直连网段相关的路由信息 2 静态路由配置命令 静态路由配置命令配置静态路由用命令iprouterouter config iproute 网络编号 子网掩码 下一跳转发路由器的IP地址 本地接口 例 iproute192 168 10 0255 255 255 0serial1 2例 iproute192 168 10 0255 255 255 0172 16 2 1静态路由描述转发路径的方式有两种指向本地接口 即从本地某接口发出 指向下一跳路由器直连接口的IP地址 即将数据包交给X X X X 3 静态路由配置案例 172 16 2 1 S1 2 172 16 1 0 172 16 2 2 网络 B 10 0 0 0 A B 多出口策略应用两条Internet线路一条Internet线路 一条CERNET线路Internet线路通常是包月形式 教育网国际访问是按照流量收费的 Internet线路访问CERNET的资源速度比较慢 而且教育网中有些资源对Internet是屏蔽的 基于速度 资源利用和费用的考虑 目前高校网络普遍采用两个出口的方式 访问CERNET资源时 CERNET提供的地址列表中的地址 通过CERNET出口访问 访问CERNET地址列表以外的地址时走Internet出口 园区网出口的功能需求 CERNET访问中国教育和科研计算机网 CERNET 我国高等院校的校园网基本上都同时有Internet出口和CERNET出口 园区网出口的功能需求 多出口策略应用一条Internet线路 一条CERNET线路 园区网出口的功能需求 单设备多出口应用模型Internet线路和CERNET线路采用基于目的地址的细化路由 最长匹配原则数据包发送进校园网内网采用汇总静态路由 园区网出口的常见应用模型 默认路由 CERNET路由 默认路由 Defaultroute也叫缺省路由 默认路由概述0 0 0 0 0可以匹配所有的IP地址 属于最不精确的匹配默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时 按缺省路由的信息进行转发配置默认路由 router config iproute0 0 0 00 0 0 0 转发路由器的IP地址 本地接口 缺省路由 routerB config iproute0 0 0 00 0 0 061 16 2 2 61 16 2 1 S0 61 16 2 2 B A B 10 2 1 0 24 10 3 2 0 24 10 23 1 0 24 10 50 2 0 24 10 1 1 1 24 g0 1 校园网内网 浮动静态路由 routerB config iproute0 0 0 00 0 0 0210 43 47 186120 61 16 2 1 S0 61 16 2 2 B A B 10 2 1 0 24 10 3 2 0 24 10 23 1 0 24 10 50 2 0 24 10 1 1 1 24 g0 1 校园网内网 210 43 47 186 汇总路由 routerB config iproute10 0 0 0255 0 0 010 1 1 1 61 16 2 1 S0 10 2 1 0 24 61 16 2 2 B A B 10 3 2 0 24 10 23 1 0 24 10 50 2 0 24 10 1 1 1 24 g0 1 校园网内网 210 43 47 186 单设备多出口应用模型两条Internet线路Internet线路和CERNET线路采用基于目的地址的策略路由 如果对部分用户要求所有流量均通过CERNET出口或者Internet出口访问 在路由器或者防火墙上设定源地址路由 限定这些数据流强制通过CERNET或者Internet出口出去 园区网出口的常见应用模型 强制 课程议题 七 路由自环 路由自环 路由自环的概念 路由自环 是指某个报文从一台路由器发出 经过几次转发之后又回到初始的路由器 原因 其中部分路由器的路由表出现错误 产生的原因 可能是配置静态路由有误 有时动态路由协议也会错误地计算路由 路由自环实例 RSRA 10 0 0 1 S0 10 0 0 2 S0 RSRB NetworkN 在路由器RSRA上配置iproute20 0 0 0255 255 255 010 0 0 2 在路由器RSRB上配置iproute20 0 0 0255 255 255 010 0 0 1 路由自环 对网络的危害极大 应尽量避免 NetworkM 课程议题 八 路由器的控制层面和转发层面 路由器的工作原理 1 控制层面 CPU