路由协议基础

1、学习目标学习目标学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：掌握路由的基本概念掌握路由的基本概念掌握路由的基本原则掌握路由的基本原则掌握策略路由和路由策略掌握策略路由和路由策略掌握基本的互通性排错方法掌握基本的互通性排错方法课程内容课程内容第一章第一章 路由路由基本概念基本概念第二章第二章 路由协议基础路由协议基础第三章第三章 策略路由与路由策略策略路由与路由策略第四章第四章 互通性问题排错互通性问题排错什么是路由？什么是路由？ 路由是指导IP报文转发的路径信息。（N,R1,MN,R1,M）R1R1目标网络目标网络N N其它网络其它网络Interface M显示路由表信息显示路由表信息

2、 Quidwaydisplay ip routingRouting 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/

3、8 Direct 0 0 20.0.0.1 Ethernet0 20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 LoopBack0 . 哪些是哪些是“必需必需”的要素？的要素？路由的来源（路由的来源（ProtocolProtocol） 链路层协议发现的路由 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（如果是PPP链路呢？）。 手工配置静态路由 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 开销大，配置复杂，无需人工维护，适合复杂拓朴结构的网络。路由优先级（路由优先级（PreferencePreference） 从优先级最高的

4、协议获取的路由最先被优先选择加入路由表中。RIPRIPOSPFOSPF路由表路由表10.0.0.0 R010.0.0.0 R010.0.0.0 R110.0.0.0 R110.0.0.0 R110.0.0.0 R1路由的花费（路由的花费（MetricMetric） 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。 线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大传输单元 静态路由的花费值为0。 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，也不存在换算关系。路

5、由选优原则路由选优原则 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Router A上被优选的路由，Router B上也一定优选？ 路由选优完全是“单机行为”课程内容课程内容第一章第一章 路由路由基本概念基本概念第二章第二章 路由协议基础路由协议基础第三章第三章 策略路由与路由策略策略路由与路由策略第四章第四章 互通性问题排错互通性问题排错静态路由配置静态路由配置 静态路由的配置命令和命令模式 Quidwayip route-static | Quidwayip route-static | | prefe

6、rence | preference reject | blackhole reject | blackhole 例如： ip route 129.1.0.0 16 10.0.0.2ip route 129.1.0.0 16 10.0.0.2 ip route 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2ip route 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route 129.1.0.0 16 Serial 2ip route 129.1.0.0 16 Serial 2 注意注意：只有下一跳所属的的接口是点对点（PPP、HDLC）的接口时，才可以

7、填写 e，否则必须填写 。静态路由配置示例静态路由配置示例 在路由器 Quidway A上配置： ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 129.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 129.0.0.2 或：或： ip route-static 129.1.0.0 16 129.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 129.0.0.2 或：或： ip route-static 129.1.0.0 16 s0ip route-static 129.1.0.0 16 s0129.1

8、.0.0/16129.1.0.0/16E0E0Quidway BQuidway BS0S0129.0.0.2129.0.0.2Quidway AQuidway A129.0.0.1129.0.0.1S0S0缺省路由配置示例缺省路由配置示例 在路由器 Quidway A上配置： ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2 Internet 上 大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由! 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。Quidway AQ

9、uidway A10.0.0.110.0.0.1S0S010.0.0.210.0.0.2S0S0Quidway BQuidway BNetwork NNetwork NPublic NetworkPublic Network路由自环路由自环 在路由器 Quidway A上配置ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.2Quidway AQuidway A10.0.0.110.0.0.1S0S010.0.0.210.0.0.2S0S0Quidway BQuidway BNetwork NNetwork NPublic NetworkPublic Network 在路由器

10、 Quidway B上配置ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.1“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!F“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。原因是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。动态路由协议基本原理动态路由协议基本原理 动态路由协议的作用 计算路由、发现路由； 通过一定的手段，得到本路由器到网络中其它网段的路由； 动态路由协议如何做到这一点 每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器，由于大家都这样做，

11、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，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）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BGPTCP网络层（ IP ）链路层物理层UDPRIPEIGRPIGRPIS-ISOSPFF所有的动态路由协议在TCP/IP协议栈中都属于应用层的协议动态路由协议的分类动态路由协议的分类 按照协议运行的范围 IGP（RIP、cisco专有的EIGRP和IGRP、OSPF、IS-IS） EGP（BGP） 按照路由协议的寻径算法 距离矢量（RIP、IGRP、EIGRP、BGP） 链路状态（OSPF、IS-IS）距离矢量

12、路由协议算法基本原理距离矢量路由协议算法基本原理F如果i、j两个节点是直连的，定义d(i,j)表示 i 到 j 之间的距离。F定义D(i,j) 表示非直连的两个节点 i 和 j 之间的最短距离。则 D(i,j) = min d(i,k) + D(k,j)Distance Vector（D-V）算法的数学模型：F其中k表示所有的与节点 i 直接相连的节点链路状态路由协议基本原理链路状态路由协议基本原理F网络中的设备并不向邻居传递“路由信息”，而是通告给邻居一些链路状态。F网络中的设备（路由器）最终都会得到网络的拓扑结果元素，只是详细程度并不相同。F各设备以自身为“树根”，根据LSDB中的数据计算

13、到各个网断的“最短生成树”。F由于各设备有义务将网络拓扑信息向下传递，而具体的路由信息又是各设备自己计算所得，所以链路状态协议中，对是否“发出路由”不能进行控制，但可以控制路由的某些属性。路由迭代的基本原理路由迭代的基本原理F能够“直接到达”的只有自身直联网段；F目标网络在很远处，不能直接到达；F来自邻居的路由下一跳信息不能直接到达；NSDNH-1DestinationNext HopNNH-1NH-nNetworkNH-nNH-nInterface MMNH-1networknetworkVRPVRP平台路由迭代的特点平台路由迭代的特点 只有BGP和静态路由需要迭代 ，为什么需要迭代 ？ 迭

14、代时根据下一跳进行最长匹配来寻找出接口（IOS），VRP要先查找接口表，如果能够迭代出出接口，则停止迭代过程；否则，查找路由进行叠代 。 VRP有如下特殊的规格： 子网和超网之间：超网要叠代到子网上，但子网不能跌代到超网上。 无论依赖路由还是被依赖路由存在多个下一跳时，如果不是直接可达，只对第一条进行迭代。BGP路由出现这种情况时，随机选择其中的一条进行迭代。RIPRIP协议概述（一）协议概述（一）FRIP( Routing Information Protocol)协议适用于小型网络协议适用于小型网络RIPRIP协议概述（二）协议概述（二）FRIP使用使用UDP报文来封装自己的协议报文，端口

15、报文来封装自己的协议报文，端口号为：号为：520RIPRIP路由表的初始化路由表的初始化初始路由表初始路由表NET1NET2RequestResponseFRIP缺省每隔30秒向外广播一次报文，内容包含本路由器已知的路由信息NET1NET1NET2NET2RIPRIP协议路由发现协议路由发现10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S02Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.

16、0S01Routing Table10.2.0.0/3010.3.0.0/3010.1.0.0/2410.4.0.0/24S0S0S1S0E0E0RIPRIP路由表的更新路由表的更新F R1更新后的路由表： WANDestGWMetricDestGWMetricReponseReponseNet 1Net 1Net 2Net 2Net 3Net 1Net 2Net 3R 2R 2R nR nR 274662635R 1R 2R n路由环路的产生路由环路的产生F F 防止路由环路的措施防止路由环路的措施F水平分割；F触发更新；F抑制时间；FRIPRIP协议的配置命令协议的配置命令Quidway

17、ripQuidway-rip undo summaryQuidway-rip network addressQuidway-rip quitQuidway interface int-type int-numQuidway-interface ip address ip-add add-maskQuidway-interface rip version 2 broadcast/multicastRIPRIP协议配置举例协议配置举例FRouter A的相关配置：200.1.2.0/24192.3.4.32/255.255.255.224192.3.4.64/255.255.255.224192.

18、3.4.64/27rip undo summary network 192.3.4.0interface ethernet 0 ip add 200.1.2.1 255.255.255.0 rip version 2 multicastEthernet 0课程内容课程内容第一章第一章 路由路由基本概念基本概念第二章第二章 路由协议基础路由协议基础第三章第三章 策略路由与路由策略策略路由与路由策略第四章第四章 互通性问题排错互通性问题排错策略路由与路由策略的定义策略路由与路由策略的定义 “策略路由” 一种特殊的路由条目； 操作对象是：数据报文； 可以根据数据包的特征，指导报文转发； “路由策略”

19、 为了满足特定的需求，对路由条目实施的动作； 操作对象是：路由条目； 通过更改路由条目的属性影响路由的有效性、选优“策略策略”是系统提供的是系统提供的工具，相当于工具，相当于“过滤过滤器器”！策略路由策略路由Routing protocolRouting tableFIBDatalink layerPolicy routingIngressEgressPackets路由策略路由策略Routing protocolRouting tableFIBDatalink layerRouting policyIngressEgressPackets路由策略基本知识路由策略基本知识 基本访问控制列表acl

20、 number 1acl number 1rule 11 permit source 10.0.0.0 0.0.0.255rule 11 permit source 10.0.0.0 0.0.0.255基本ACL只通过源地址建立rule规则 高级访问控制列表acl number 101 acl number 101 rule 10 permit ip source 10.0.0.0 0.0.0.255 rule 10 permit ip source 10.0.0.0 0.0.0.255 destination 30.0.0.0 0.0.0.255destination 30.0.0.0 0.0.0.255 高级ACL可以通过源址、源端口号、目的地址、目的端口号等建立rule规则课程目标 地址前缀列表：ip ip-prefix test index 33 permit 20.0.0.0 24ip ip-prefix test index 33 permit 20.0.0.0 24 路由策略基本知识路由策略基本知识 As-path访问控制列表ip as-path-acl 100 permit 300$ip as-path-acl 100 permit 300$rout