路由技术基础

1、数通技术支持部数通技术支持部TSC0003 路由技术基础路由技术基础学习目标学习目标l理解路由的基本原理理解路由的基本原理l理解静态路由的原理理解静态路由的原理l理解动态路由的原理理解动态路由的原理学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：课程内容课程内容第一章第一章 路由原理概述路由原理概述第二章第二章 静态路由概述静态路由概述第三章第三章 动态路由概述动态路由概述什么是路由？什么是路由？l路由是指导路由是指导IP报文发送的路径信息。报文发送的路径信息。（N,R1,M）R1目标网络目标网络N其它网络其它网络显示路由表信息显示路由表信息Quidwaydisplay ip routin

2、gRouting Tables:Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface 0.0.0.0/0 Static 60 0 120.0.0.2 Serial0 8.0.0.0/8 RIP 100 3 120.0.0.2 Serial0 9.0.0.0/8 OSPF 10 50 20.0.0.2 Ethernet0 9.1.0.0/1 RIP 100 4 120.0.0.2 Serial0 11.0.0.0/8 Static 60 0 120.0.0.2 Serial0 20.0.0.0/8 Direct 0 0 20.0.0.1 Eth

3、ernet0 20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 LoopBack0 . 路由的来源（路由的来源（Protocol）l链路层协议发现的路由链路层协议发现的路由开销小，配置简单，无需人工维护。只开销小，配置简单，无需人工维护。只能发现本接口所属网段的路由。能发现本接口所属网段的路由。l手工配置静态路由手工配置静态路由无开销，配置简单，需人工维护，适合无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓朴结构的网络。简单拓朴结构的网络。l动态路由协议发现的路由动态路由协议发现的路由开销大，配置复杂，无需人工维护，适开销大，配置复杂，无需人工维护，适合复杂拓朴结构的网络。合复杂拓朴

4、结构的网络。路由优先级（路由优先级（Preference）l从优先级最高的协议获取的路由最先被优先选从优先级最高的协议获取的路由最先被优先选择加入路由表中。择加入路由表中。RIPOSPF10.0.0.0 R010.0.0.0 R110.0.0.0R1路由表路由表路由的花费（路由的花费（Metric）l路由的花费标示出了到达这条路由所指的目的地路由的花费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。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、线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大传输单元最大传输单元l静态路由

5、的花费值为静态路由的花费值为0。不同的动态路由协议会。不同的动态路由协议会选择以上的一种或几种因素来计算花费值。该花选择以上的一种或几种因素来计算花费值。该花费值只在同一种路由协议内有比较意义。不同的费值只在同一种路由协议内有比较意义。不同的路由协议之间的路由花费值没有可比性，也不存路由协议之间的路由花费值没有可比性，也不存在换算关系。在换算关系。课程内容课程内容第一章第一章 路由原理概述路由原理概述第二章第二章 静态路由概述静态路由概述第三章第三章 动态路由概述动态路由概述什么是静态路由什么是静态路由?l静态路由静态路由由网络管理员在路由器上手工添加路由信息以实现路由目的缺省路由是静态路由中

6、特殊的一种形式静态路由配置静态路由配置注意：只有下一跳所属的的接口是点对点（注意：只有下一跳所属的的接口是点对点（PPPPPP、HDLCHDLC）的接口时，才）的接口时，才可以填写可以填写，否则必须填写，否则必须填写。Quidway ip route-static ip-address mask | masklen interface-type interface-name | nexthop-address preference value reject | blackhole l静态路由的配置命令静态路由的配置命令:l例如：例如： ip route-static 129.1.0.0 16

7、10.0.0.2ip route-static 129.1.0.0 16 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 Serial 2 ip route-static 129.1.0.0 16 Serial 2静态路由配置示例静态路由配置示例129.1.0.0/16E0Quidway BS0129.0.0.2Quidway A129.0.0.1S0l在路由器在路由器 Quidw

8、ay A上配置：上配置： ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 s0 缺省路由配置示例缺省路由配置示例Quidway A10.0.0.1S010.0.0.2S0Quidway BNetwork NPublic Networkl在路由器 Quidway A上配置： ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2lInternet 上 大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路

9、由!l缺省路由并不一定都是手工配置的静态路由，有时也可以由动态路由协议产生。路由自环路由自环l在路由器 Quidway A上配置： ip route-static 20.0.0.0 8 ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.210.0.0.2“路由自环路由自环”对网络的危害极大，应尽量避免。对网络的危害极大，应尽量避免。l在路由器 Quidway B上配置： ip route-static 20.0.0.0 8 ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.110.0.0.1Quidway A10.0.0.1S010.0.0.2S0Quidw

10、ay BNetwork NPublic Network课程内容课程内容第一章第一章 路由原理概述路由原理概述第二章第二章 静态路由概述静态路由概述第三章第三章 动态路由概述动态路由概述动态路由协议在协议栈中的位置动态路由协议在协议栈中的位置链路层链路层物理层物理层路由协议的基本原理（一）路由协议的基本原理（一）l动态路由协议是做什么的动态路由协议是做什么的计算路由的计算本地路由器到网络中其它网计算路由的计算本地路由器到网络中其它网段的路由段的路由l如何做到这一点如何做到这一点每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器，由于大家都这样做，最终每

11、台路由器都会路由器，由于大家都这样做，最终每台路由器都会收到网络中所有的路由信息然后运行某种算法，收到网络中所有的路由信息然后运行某种算法，计算出最终的路由来（实际上需要计算的是该条计算出最终的路由来（实际上需要计算的是该条路由的下一跳和花费）路由的下一跳和花费）路由协议的基本原理（二）路由协议的基本原理（二）动态路由协议是做什么的动态路由协议是做什么的l“天王盖地虎天王盖地虎”“宝塔镇河妖宝塔镇河妖”每种路由协议都有自己的语言（相应的路由协议报文），每种路由协议都有自己的语言（相应的路由协议报文），如果两台路由器都实现了某种路由协议并已经启动该协议，如果两台路由器都实现了某种路由协议并已经启

12、动该协议，则具备了相互通信的基础则具备了相互通信的基础l“初次见面，请多关照初次见面，请多关照”一台新加入的路由器应该主动把自己介绍给网段内的其一台新加入的路由器应该主动把自己介绍给网段内的其它路由器通过发送广播报文或发送给指定的路由器邻居它路由器通过发送广播报文或发送给指定的路由器邻居来做到这一点来做到这一点l“好久不见，近况如何好久不见，近况如何”为了能够观察到某台路由器突然失败（路由器本身故障为了能够观察到某台路由器突然失败（路由器本身故障或连接线路中断）这种异常情况，规定两台路由器之间的或连接线路中断）这种异常情况，规定两台路由器之间的协议报文应该周期性地发送协议报文应该周期性地发送自

13、治系统（）自治系统（）由同一机构管理，使用同一组选路策略的路由器由同一机构管理，使用同一组选路策略的路由器的集合。的集合。内部路由协议（）内部路由协议（）l自治系统自治系统自治系统自治系统外部路由协议（）外部路由协议（）lll、 按寻径算法划分按寻径算法划分l距离矢量算法距离矢量算法RIPBGPl链路状态算法链路状态算法OSPFIS-IS 路由协议之间的互操作路由协议之间的互操作l每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由自己已知的路由是指：在某个接口上运行了该种自己已知的路由是指：在某个接口上运行了该种路由协议，或者在路由表中的本路由协议发现的路

14、由协议，或者在路由表中的本路由协议发现的路由。路由。l如果需要知道其它的路由，需要进行引入如果需要知道其它的路由，需要进行引入（ import-route ）操作）操作最经常使用的是引入静态路由和直接路由。有时最经常使用的是引入静态路由和直接路由。有时也需要引入其它路由协议的路由。也需要引入其它路由协议的路由。引入路由的含义是指：在本路由器的路由表中查引入路由的含义是指：在本路由器的路由表中查询，如果发现要引入的路由（如询，如果发现要引入的路由（如staticstatic），则作），则作为自己已知的路由发布出去。为自己已知的路由发布出去。 衡量路由协议的一些性能指标衡量路由协议的一些性能指标l

15、正确性正确性能够正确找到最优的路由，且无自环。能够正确找到最优的路由，且无自环。l快收敛快收敛当网络的拓朴结构发生变化之后，能够迅速在当网络的拓朴结构发生变化之后，能够迅速在自治系统中作相应的路由改变。自治系统中作相应的路由改变。l低开销低开销协议自身的开销（内存、协议自身的开销（内存、CPUCPU、网络带宽）最小。、网络带宽）最小。l安全性安全性协议自身不易受攻击，有安全机制。协议自身不易受攻击，有安全机制。l普适性普适性适应各种拓朴结构和规模的网络。适应各种拓朴结构和规模的网络。 现有路由协议的性能比较现有路由协议的性能比较综合性能综合性能有路由环路问题有路由环路问题无路由环路问题无路由环

16、路问题RIP1RIP2BGPOSPFIS-IS距离矢量算法距离矢量算法Routing TableRouting TableRouting TableRouting Table-路由信息路由信息其它信息其它信息ABCD距离矢量协议路由发现距离矢量协议路由发现Routing Table目标网络下一跳N1R3N2R4N3R5Routing Table目标网络下一跳N4R6Routing Table目标网络下一跳N1R3N2R4N3R5N4R2路由交换路由交换Routing Table目标网络下一跳N1R1N2R1N3R1N4R6R1R2R1R2距离矢量协议拓朴变化距离矢量协议拓朴变化拓朴变化拓朴变化

17、引起路由引起路由表的更新表的更新更新路由表更新路由表向路由器向路由器A传 送 更 新传 送 更 新的路由表的路由表更新路由表更新路由表AB路由环路路由环路距离矢量环路现象距离矢量环路现象方法一：定义最大路由权值方法一：定义最大路由权值方法二：水平分割方法二：水平分割方法三：毒性逆转方法三：毒性逆转方法四：抑制时间方法四：抑制时间112234567891011112234567891011抑制时间后更新抑制时间后更新抑制时间后更新抑制时间后更新方法五：触发更新方法五：触发更新RIP协议概述协议概述 （一）（一）lRIP是是Routing Information Protocol（路由信息（路由信

18、息协议）的简称。协议）的简称。lRIP路由协议是距离矢量路由协议的一个具体实现。路由协议是距离矢量路由协议的一个具体实现。lRIP协议适用于中小型网络，有协议适用于中小型网络，有RIP-1和和RIP-2。lRIP-2使用组播（使用组播（224.0.0.9）发送，支持验证和）发送，支持验证和VLSM。lRIP支持：水平分割、路由中毒和触发更新。支持：水平分割、路由中毒和触发更新。RIP协议概述协议概述(二二)TCPUDPIPPPPEtherRIPRIPRIP路由表的初始化路由表的初始化初始化路由表NET1NET2初始化路由表RequestResponseR1R2RIP路由表的更新路由表的更新Routing Table目标网络下一跳N1CN2DN3ERouting Table目标网络下一跳N4FRouting Table目标网络下一跳N1CN2DN3EN4B路由更新路由更新Routing Ta