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IP路由与路由协议配置培训 谭振军2009 2 10 目录 第一部分路由概述概念和术语路由与路由协议分类第二部分静态路由及其配置静态路由默认路由第三部分动态路由及其配置动态路由概述RIP协议IGRP协议EIGRP协议OSPF协议 第一部分路由概述 概念与术语 路由 routing 把1个数据包从1个设备发送到不同网络里的另1个设备上去 这些工作依靠路由器来完成 路由器并不关心主机 它们只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径 路由协议 routingprotocol 用于路由器动态寻找网络最佳路径 保证所有路由器拥有相同的路由表 这类协议的例子有OSPF RIP IGRP EIGRP等 可路由协议 routedprotocol 当所有的路由器知道了整个网络的拓扑结构以后 可路由协议就可以用来发送数据 一般的 可路由协议分配给接口 用来决定数据包的投递递方式 这类例子有IP和IPX等 路由器可以路由数据包 必须至少知道以下状况 目的地址可以学习到远端网络状态的邻居路由器到达远端网络的所有路线到达远端网络的最佳路径如何保持和验证路由信息 路由分类 1 静态路由 staticrouting 2 默认路由 defaultrouting 3 动态路由 dynamicrouting 路由协议分类 路由协议分为两种 内部网关协议 InteriorGatewayProtocols IGPs 例如 OSPF RIP IGRP EIGRP 外部网关协议 ExteriorGatewayProtocols EGPs 例如 BGP 动态路由与静态路由优缺点比较 静态路由 手动添加路由线路到路由表中 优点 1 路由器没有额外的CPU负担2 节约带宽3 增加安全性缺点 1 网络管理员必须了解整个网络的拓扑结构2 如果网络拓扑发生变化 管理员要在所有的路由器上手动修改路由表3 不适合在大型网络中 动态路由与静态路由优缺点比较 动态路由优点 1 能实时地适应网络结构的变化 2 适用于网络规模大 网络拓扑复杂的网络 缺点 1 占用网络带宽2 占用路由器的CPU资源 第二部分静态路由及其配置 静态路由配置 静态路由的配置命令 iproute dest network mask next hopaddress或exitinterface administrativedistance permanent iproute 创建静态路由dest network 决定放入路由表的路由mask 掩码next hopaddress 下1跳的router地址exitinterface 可以拿这个来替换next hopaddress 但是这个是用于点对点 point to point 连接上 比如广域网 WAN 连接 这个命令不会工作在LAN上administrativedistance 默认情况下 静态路由的管理距离是1 如果你用exitinterface代替next hopaddress 那么管理距离是0permanent 如果接口被shutdown了或者router不能和下1跳router通信 这条路由线路将自动从路由表中被删除 使用这个参数保证即使出现上述情况 这条路线仍然保持在路由表中 静态路由配置 具体配置举例 第一步 配置接口ip地址 并打开接口 RouterA config inte0 进入接口e0RouterA config if ipaddress192 168 10 1255 255 255 0 配置IP地址RouterA config if noshut 打开接口RouterA config if ints0 进入接口s0RouterA config if ipaddress192 168 20 1255 255 255 0RouterA config if noshut 打开接口第二步 配置静态路由RouterA config iproute192 168 30 0255 255 255 0192 168 20 2RouterA config iproute192 168 40 0255 255 255 0192 168 20 2RouterA config iproute192 168 50 0255 255 255 0192 168 20 2 静态路由配置演示 默认路由 默认路由 一般使用在末梢 stub 网络中 末梢网络是只有1条出口路径的网络 使用默认路由来发送那些目标网络没有包含在路由表中的数据包 可以把默认路由理解成带通配符 wildcard 的静态路由 默认路由的管理距离也是1 默认路由举例及配置 RouterC config iproute0 0 0 00 0 0 0192 168 40 1使用默认路由必须使用ipclassless命令 使各个接口打破分类IP规则 12 x的IOS默认开启了这条命令 如下 RouterC config ipclassless 默认路由配置演示 第三部分动态路由及其配置 两种路由协议 内部网关协议 InteriorGatewayProtocols IGPs 和外部网关协议 ExteriorGatewayProtocols EGPs 自治系统 AutonomousSystem AS 同1个管理域的网络集合 意味着在这里面的所有路由器共享相同的路由表信息 IGPs 在相同的AS内交换路由信息EGPs AS间的通信 动态路由概述 动态路由概述 管理距离 AD 0到255之间的1个数 它表示一条路由选择信息源的可信性值 该值越小 可信性级别越高 0为最信任 255为最不信任 一些常用路由协议默认的AD 1 直接相连 02 静态路由 13 EIGRP 904 IGRP 1005 OSPF1106 RIP 120 动态路由概述 三种路由协议 1 距离向量 distancevector 根据距离 distance 来判断最佳路径 当1个数据包每经过1个路由器时 被称之为经过1跳 经过跳数最少的则作为最佳路径 例如 RIP和IGRP 2 链路状态 linkstate 也叫最短路径优先 shortest path first 协议 每个路由器创建3张单独的表 1张用来跟踪与它直接相连的相邻路由器 1张用来决定网络的整个拓扑结构 另外1张作为路由表 所以这种协议对网络的了解程度要比距离向量高 例如 OSPF 3 混合型 hybrid 综合了前2者的特征 这类协议的例子有EIGRP 距离向量路由协议 距离向量路由算法将完整的路由表传给相邻路由器 然后这个路由器再把收到的表的选项加上自己的表来完成整个路由表 这个叫做routingbyrumor 因为这个路由器是从相邻路由器接受更新而非自己去发现网络的变化 RIP是最典型的距离向量协议 RIP使用跳数来决定最佳路径 假如到达1个网络有2条跳数相同的链路 那么将均衡负载在这2条链路上 平均分配 距离向量路由协议的两个问题是针孔拥塞 pinholecongestion 和路由循环 routingloops 路由循环的例子 解决路由循环的办法 1 定义最大跳数 MaximumHopCount 2 水平分割 SplitHorizon 3 路由破坏 RoutePoisoning 4 抑制计时 holddown 5 触发更新 TriggeredUpdates RIP协议 RIP是一种距离向量路由协议 使用跳数作为度 最大15跳 它每30秒向外发送整个路由表的信息 RIP适合于小型网络 RIP版本1 RIPv1 使用分类路由 classfulrouting 而RIP版本2 RIPv2 使用无分类路由 classlessrouting RIP最多支持6条均衡链路 RIP使用4种不同的计时来调节它的性能 1 路由更新计时器 默认30s2 路由无效计时器 默认180s3 保持计时器 默认180s4 路由刷新计时器 默认240s RIP路由协议配置 使用RIP配置命令为routerrip 起用RIP 接下来使用network命令配置需要进行通告 advertise 的网络号 注意router的提示符 如下 RouterA config routerripRouterA config router network192 168 11 0RouterA config router network192 168 20 0只需宣告与路由器直接相连的网络 RIP路由协议配置演示 IGRP路由协议 IGRP是Cisco私有的距离向量路由协议 只有Cisco的路由器才可以运行IGRP IGRP的一些特点有 最大跳数255 默认100跳 这样就比较适合中大型网络 IGRP默认使用带宽和延迟 delay 作为度来寻找最佳路径 这样的度就叫复合度 compositemetric 配置IGRP的时候 必须以AS号作为配置参数 所有的路由器必须使用相同的AS号来共享路由表信息 IGRP支持6条链路的均衡负载 IGRP也是有类路由 Classfulrouting IGRP路由协议的特点 与RIP相比 IGRP的特点有 1 IGRP可以在1个大型组网中使用2 使用AS号3 每90秒发送完整的路由更新4 使用带宽和延迟作为度5 计时器时间不同IGRP计时器 1 路由更新计时器 默认90秒2 路由无效计时器 默认270秒3 保持计时器 默认280秒 3倍更新时间 10秒 4 路由刷新计时器 默认630秒 IGRP路由协议的配置 命令 RouterA config routerigrp AutonomoussystemnumberRouterA config routerigrp10RouterA config router netw192 168 11 0RouterA config router netw192 168 20 0IGRP也是classfulrouting 而且配置网络号也是直接相连的网络 IGRP路由协议配置演示 EIGRP路由协议 EIGRP是最典型的平衡混合路由选择协议 它融合了距离矢量和链路状态两种路由选择协议的优点 使用散射更新算法 可实现很高的路由性能 采用不定期更新 即只在路由器改变计量标准或拓扑出现变化时发送部分更新路由 使用无分类路由 classlessrouting 支持可变长子网掩码 EIGRP也是Cisco私有协议 具有相同的自治系统号的EIGRP和IGRP之间 可无缝交换路由信息 EIGRP无缝连接数据链路层协议和拓扑结构 支持不同的网络拓扑 OSPF路由协议 OSPF OpenShortestPathFirst 是一个内部网关协议 用于在单一自治系统内决策路由 在一个自治系统内可划分出若干个区域 每个区域根据自己的拓扑结构计算最短路径 这减少了OSPF路由实现的工作量 OSPF属动态的自适应协议 对于网络的拓扑结构变化可以迅速地做出反应 进行相应调整 提供短的收敛期 使路由表尽快稳定化 OSPF通过路由器之间通告网络链路的状态 LSA 来建立链路状态数据库 生成最短路径树 每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表 每个路由器都维护一个相同的 完整的全网链路状态数据库 这个数据库很庞大 寻径时 该路由器以自己为根 构造最短路径树 然后再根据最短路径构造路由表 路由器彼此交换 并保存整个网络的链路信息 从而掌握全网的拓扑结构 并独立计算路由 OSPF协议不仅能计算两个网络结点之间的最短路径 而且能计算通信费用 可根据网络用户的要求来平衡费用和性能 以选择相应的路由 五种OSPF报文类型 Hello 在规定的间隔内发送 用来建立和保持邻站关系 Databasedescription 描述拓扑数据库的内容 当毗邻关系确定时发送 Linkstaterequest 请求发送邻站的拓扑数据库 当一个路由器发现它的拓扑数据库部分内容过时时 通过数据库描述报文 发送该类报文 Linkstateupdate 是对链接状态请求报文的回答 也用来定期地发布LSA Linkstateadvertisement 多个LSA可以包含在一个报文中 Linkstateacknowledgment 确认链接状态更新报文 链接状态更新报文必须被显式地确认 确保一个区域内的链接状态传播可靠地进行 OSPF的网络类型 OSPF定义的5种网络类型 1 点到点网络2 广播型网络3 NBMA网络4 点到多点网络5 虚链接 virtuallink OSPF的DR及BDR 只有在广播或NBMA类型网络才会选举DR 在点到点或点到多点类型的接口上不需要选举DR DR是某个网段中的概念 是针对路由器的接口而言的 某台路由器在一个接口上可能是DR 在另一个接口上有可能是BDR 或者是DROther 路由器的优先级可以影响一个选取过程 但是当DR BDR已经选取完毕 就算一台具有更高优先级的路由器变为有效 也不会替换该网段中已经选取的DR BDR成为新的DR BDR DR DesignatedRouter 指定路由器 负责为整个访问网络生成LSA 可以减少路由更新数据流 并管理链路状态同步 BDR是备用指定路由器 DR和BDR是根据OSPF优先级和OSPF路由器的ID选举出来的 OSPF泛洪 泛洪Flooding采用2种报文 LSUType4 链路状态更新报文LSAType5 链路状态确认报文在P P网络 路由器是以组播方式将更新报文发送到组播地址224 0 0 5 在P MP和虚链路网络 路由器以单播方式将更新报文发送至邻接邻居的接口地址 在广播型网络 DRother路由器只能和DR BDR形成邻接关系 更新报文将发送到224 0 0 6 相应的DR以224 0 0 5泛洪LSA 并且BDR只接收LSA 不会确认和泛洪这些更新 除非DR失效 在NBMA型网络 LSA以单播方式发送到DR BDR 并且DR以单播方式发送这些更新 LSA通过序列号 校验和 和老化时间保证LSDB中的LSA是最新的 OSPF区域 在一个OSPF区域中只能有一个骨干区域 可以有多个非骨干区域 骨干区域的区域号为0 各非骨干区域间是不可以交换链路信息的 他们只有与骨干区域相连 通过骨干区域互联 非