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动态路由协议基础 作者 易雪交 蓝狐网络技术培训学校 2 课程目标 学完本课程 您应该能够 理解动态路由协议的基本功能理解路由器对路由协议数据包的处理理解路由传播和数据转发之间的关系理解分布式路由管理和等开销负载均衡 蓝狐网络技术培训学校 3 课程内容 动态路由协议路由管理等开销负载均衡 蓝狐网络技术培训学校 4 动态路由选择 动态路由选择在提供IP数据包转发的网络上 运行动态路由协议来学习去往目标网络的路由 RTC PC Server RTA RTB RTD RTE 网络N 蓝狐网络技术培训学校 5 动态路由协议 动态路由协议路由器用来计算和维护路由信息的协议 通俗的说 就是路由器用来学习路由的协议 常见的动态路由协议有 RIP OSPF ISIS BGP动态路由协议的特点 蓝狐网络技术培训学校 6 动态路由协议进程 动态路由协议进程位于路由器的控制层面 运行动态路由协议来学习路由的进程 又称为路由进程 形成和维护全局路由表 使用全局路由表进行数据包转发 蓝狐网络技术培训学校 7 动态路由协议的基本功能 动态路由协议的基本功能发现路由通告路由计算路由 RTC PC Server RTA RTB RTE 直连网段K 直连网段N 发现路由 发现直连N 发现路由 发现直连K 计算路由 我应该通过RTC还是RTE到达N 蓝狐网络技术培训学校 8 动态路由协议的基本功能 动态路由协议的基本功能路由收敛 RTC PC Server RTA RTB RTE 直连网段K 直连网段N 至RTC的链路断 发生拓扑变化 重新计算路由 我可通过RTE到达K 我通过RTC到达K X 蓝狐网络技术培训学校 9 动态路由协议的基本功能 动态路由协议的基本功能发现路由 发现自己的路由信息 收集直连网段信息 通告路由 将自己知道的路由信息通告给其他路由器 计算路由 基于所掌握的路由信息进行路由计算 算出最优路由加入全局路由表 路由收敛 当网络拓扑发生变化后 能重新计算出最优路由 蓝狐网络技术培训学校 10 动态路由协议分类 按管理网络的能力范围分类IGP 内部网关协议 常见的IGP路由协议有 RIP EIGRP OSPF ISIS EGP 外部网关协议 常见的EGP路由协议有 EGP BGP 内部网关协议 IGP AS100 外部网关协议 EGP AS200 内部网关协议 IGP 蓝狐网络技术培训学校 11 动态路由协议分类 按计算路由的算法分类距离矢量路由协议常见的距离矢量路由协议有 RIP EIGRP BGP 链路状态路由协议常见的链路状态路由协议有 OSPF ISIS 蓝狐网络技术培训学校 12 度量值 度量值Metric 又称为开销Cost 是动态路由协议表示当前路由器到达目标网络的路径开销 越小越优先 即同一路由进程用来衡量路由优劣的标准 度量值的主要参考因素 跳数 带宽 时延 负载 MTU等 RTC PC Server RTA RTB RTE 直连网段N 计算路由 我应该通过RTC还是RTE到达N 蓝狐网络技术培训学校 13 基于跳数的度量值 基于跳数的度量值RIP采用基于跳数的度量值 RTC PC Server RTA RTB RTE 直连网段N 到达N 通过RTC 2跳通过RTE 1跳优选通过RTE到达网络N 通告路由 我能到达N 蓝狐网络技术培训学校 14 基于带宽的度量值 基于带宽的度量值OSPF采用基于带宽的度量值 RTC PC Server RTA RTB RTE 直连网段N 参考带宽 100Mbps到达N 通过RTC 100M 10M 100M 20M 15通过RTE 100M 2M 50优选通过RTC到达网络N 通告路由 我能到达N 10Mbps 20Mbps 2Mbps 蓝狐网络技术培训学校 15 度量值比较 度量值比较不同动态路由协议的度量值的参考因素不同 如 RIP基于跳数 OSPF基于带宽 故不同动态路由协议产生的路由的度量值没有可比性 度量值只在同一路由进程内进行比较 同一种动态路由协议的不同进程之间也没有比较意义 蓝狐网络技术培训学校 16 常见路由协议的工作协议栈 常见路由协议的工作协议栈 蓝狐网络技术培训学校 17 动态路由协议数据包 动态路由协议数据包在运行动态路由协议的路由器之间需要交互路由协议报文 用来发现相邻路由器 通告路由等 如 邻居建立报文 路由通告报文 差错通知报文等 每种动态路由协议都有特定的协议报文种类和格式 互不相同 蓝狐网络技术培训学校 18 路由协议数据包处理 路由协议数据包处理 控制层面 路由协议进程 转发层面 IP转发 全局路由表 接口 接收二层地址是自己需要处理的包拆二层封装 路由协议进程 其他上层协议进程 入处理 检查目标IP是否是需要接收的包 出处理 重新二层封装发送 接口 路由协议进程 蓝狐网络技术培训学校 19 路由协议数据包分析 启动RIPVersion2RA RB RC都启动RIP路由进程RA RB RC的每个接口都启动RIP接口启动RIP后 路由器会接收本链路上的目标IP为224 0 0 9的IP包 如果该IP包为UDP包且目标端口为520 则就该包送给RIP路由进程处理 蓝狐网络技术培训学校 20 路由协议数据包分析 RCRC的F0 0启动了RIP RIP路由进程发现直连路由192 168 22 0 24 将其形成RIP路由信息向S0 0链路上通告 即 RC的RIP路由进程向S0 0链路上发送RIP路由协议数据包 包1 包1 蓝狐网络技术培训学校 21 路由协议数据包分析 RARA的S0 1接口收到二层地址是自己的包 HDLC帧 接收 拆除二层封装 发现目标IP为224 0 0 9 是自己应该接收的包 查看IP头部 其协议号为17 上送UDP处理 UDP发现目标端口为520 上送RIP路由进程处理 包1 蓝狐网络技术培训学校 22 路由协议数据包分析 RARA的RIP路由进程收到该包后 根据该包中的RIP路由信息计算路由 计算出192 168 22 0 24下一跳192 168 1 6 跳数1 将其加入RA的全局路由表 包1 RA的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 1 4 30S0 1C192 168 10 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 6 蓝狐网络技术培训学校 23 路由协议数据包分析 RARA的RIP路由进程将刚计算出来的192 168 22 0 24形成RIP路由信息向S0 0链路上通告 即 RA的RIP路由进程向S0 0链路上发送RIP路由协议数据包 包2 包2 RA的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 1 4 30S0 1C192 168 10 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 6 蓝狐网络技术培训学校 24 路由协议数据包分析 RBRB的S0 0接口收到二层地址是自己的包 PPP帧 接收 拆除二层封装 发现目标IP为224 0 0 9 是自己应该接收的包 查看IP头部 其协议号为17 上送UDP处理 UDP发现目标端口为520 上送RIP路由进程处理 包2 蓝狐网络技术培训学校 25 路由协议数据包分析 RBRB的RIP路由进程收到该包后 根据该包中的RIP路由信息计算路由 计算出192 168 22 0 24下一跳192 168 1 1 跳数2 将其加入RB的全局路由表 包2 RB的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 18 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 1 蓝狐网络技术培训学校 26 路由传播过程分析 路由传播过程分析 RA的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 1 4 30S0 1C192 168 10 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 6 RB的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 18 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 1 发现路由192 168 22 0 24 蓝狐网络技术培训学校 27 PC2向PC3发送业务数据包 PC3收到PC2的业务数据包 业务数据转发过程分析 业务数据转发过程分析 RA的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 1 4 30S0 1C192 168 10 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 6 RB的全局路由表 C192 168 1 0 30S0 0C192 168 18 0 24F0 0R192 168 22 0 24192 168 1 1 RC的全局路由表 C192 168 1 4 30S0 0C192 168 22 0 24F0 0 发现路由 蓝狐网络技术培训学校 28 路由传播与数据转发总结 路由传播与数据转发总结路由协议数据包的目标IP一般为特定的知名组播IP地址或路由器接口地址 路由器的接口处在转发层面 在收到路由协议数据包时 先交给转发层面的IP转发进程处理 IP转发进程在入处理环节将该包上送控制层面的相关路由协议进程 路由传播是数据转发的反方向 数据转发的方向是沿着数据流的源至目的 路由传播的方向是沿着数据流的目的至源 蓝狐网络技术培训学校 29 课程内容 动态路由协议路由管理等开销负载均衡 蓝狐网络技术培训学校 30 管理距离 管理距离用来表示路由协议的优先级 即路由协议的优劣 越小越优先 在不同的路由进程学习到相同的路由的时候 进行比较 RTC PC RTA RTB RTE 直连网段N 到达N 通过RTC OSPF通过RTE RIPRIP与OSPF的度量值没有可比性我应该选择谁到达网络N OSPF 我能到达N 蓝狐网络技术培训学校 31 常见路由协议的管理距离 蓝狐网络技术培训学校 32 全局路由表 完整的路由条目 Router showiprouteCodes C connected S static I IGRP R RIP M mobile B BGPD EIGRP EX EIGRPexternal O OSPF IA OSPFinterareaN1 OSPFNSSAexternaltype1 N2 OSPFNSSAexternaltype2E1 OSPFexternaltype1 E2 OSPFexternaltype2 E EGPGatewayoflastresortis172 2 0 129tonetwork0 0 0 0172 2 0 0 16isvariablysubnetted 4subnets 3masksC172 2 0 128 30isdirectlyconnected FastEthernet0 0C172 2 1 0 30isdirectlyconnected Serial1 0O172 2 2 0 24 110 150 via172 2 0 129 03 10 52 FastEthernet0 0R172 2 2 0 27 120 3 via172 2 1 1 00 00 09 Serial1 0O E10 0 0 0 0 110 3100 via172 2 0 129 03 10 52 FastEthernet0 0 蓝狐网络技术培训学校 33 分布式路由管理 分布式路由管理每个路由进程都单独维护自己的路由表 并把优选的路由安装到全局路由表用于数据包转发 全局路由表中只存储最优路由 蓝狐网络技术培训学校 34 路由优选 对于目标网段或掩码不同的路由 都会安装至全局路由表 不比较度量值 也不比较管理距离 因为是不同的路由 对于目标网段和掩码都相同的路由 处理如下 首先 同一路由进程内部比较度量值 选出本进程学到的最优路由 向全局路由表中安装 然后 不同路由进程的路由在向全局路由表安装的过程中比较管理距离 蓝狐网络技术培训学校 35 课程内容 动态路由协议路由管理等开销负载均衡 蓝狐网络技术培训学校 36 等开销负载均衡 等开销负载均衡ECMP EqualCostMultiPath 即等价多路径 PC Server RTA RTE 直连网段N 全局路由表 N 下一跳RTC N 下一跳RTD RTC RTD 到达N 通过RTC 2跳通过RTD 2跳通过RTC和RTD到达N的开销相等 可以同时选择 在这两条路径之间均衡流量 蓝狐网络技术培训学校 37 等开销路由 等开销路由又称等价路由 当前路由器到达目标网络开销 度量值 相等的路由 由控制层面的路由协议进程形成 度量值只在同一路由进程内部有意义 故等价路由只能在同一路由进程内形成 然后安装至全局路由表 蓝狐网络技术培训学校 38 等开销路由 路由协议对等开销路由的支持 蓝狐网络技术培训学校 39 负载均衡转发 负载均衡需要转发层面的支持IP转发是转发层面的功能 负载均衡需要转发层面的支持 如果转发层面不支持负载均衡转发 即使控制层面形成了等开销路由 转发时也只选其中的一条路由进行转发 蓝狐网络技术培训学校 40 负载均衡转发 按包负载均衡转发 PC Server RTA RTE 172 16 10 0 24 RTC RTD 第3个包 第2个包 第1个包 第4个包 蓝狐网络技术培训学校 41 去172 16 10 28 负载均衡转发 按流负载均衡转发 PC Server RTA RTE 172 16 10 0 24 RTC RTD 去172 16 10 22 去172 16 10 33 去172 16 10 11 蓝狐网络技术培训学校 42 负载均衡转发 默认的负载均衡转发方式I