电脑维修3网络教程第3章ip路由

IP路由

IPRouting熊金波

福建师范大学软件学院教学目标（Objectives

）1.IP路由基础（BasicofIPRouting）2.静态路由（StaticRoute）3.默认路由（DefaultRoute）4.动态路由（DynamicRoutes）5.路由选择协议基础（BasicofPathDeterminationProtocol）6.路由信息协议RIP（RoutingInformationProtocol）7.内部网关路由协议IGRP（InteriorGatewayRoutingProtocol）IP路由基础

（BasicofIPRouting）1.1路由选择和路由表

(PathDeterminationandIPRoutingTable)1.2路由器怎样传递数据包

(HowRoutersRoutePacketsfromSourcetoDestination)1.3主机地址和网络地址

(NetworkAddressingandHostAddressing)1.4路由器确定网络地址

(DeterminingNetworkAddress)1.5路径交换(PathSwitching)1.6被动路由协议和主动路由协议

(RoutedProtocolandRoutingProtocol)1.1路由选择和路由表

（PathDeterminationandIPRoutingTable）为了路由数据包，路由器应该知道：Toroute,arouterneedstoknow:·目的地址（Destinationaddresses）·源地址（Sourcesitcanlearnfrom）·可能路由（Possibleroutes）·最佳路由（Bestroute）·维护和更新路由信息（Maintainandverifyroutinginformation）1.1路由选择和路由表

（PathDeterminationandIPRoutingTable）

路由选择原理：当IP子网中的一台主机发送IP包给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP包送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP网段上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的router，把IP包送给该router，由它负责把IP包送到目的地。如果没有找到这样的router，主机就把IP包送给一个称为默认网关(defaultgateway)的router上。默认网关是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个router接口的IP地址。

路由表：为了完成路由数据包的工作，在路由器中都要保存各种传输路径的相关数据----路由表，供路由选择时使用。1.2路由器怎样传递数据包

(HowRoutersRoutePacketsfromSourcetoDestination)1.拆包(removethedatalinklayeraddress)2.查表(refertotheroutingtable)3.打包(encapsulatinganewframe)4.转发(forwardingthepacket)1.2路由器怎样传递数据包

HowRoutersRoutePacketsfromSourcetoDestination1.3主机地址和网络地址

(NetworkAddressingandHostAddressing)路由器用网络地址来确定数据包的目的网络。Therouterusesthenetworkaddresstoidentifythedestinationnetwork(LAN)ofapacketwithinaninternetwork.路由器用主机地址将数据包从路由器投递到目的主机。Therouterusesthehostaddresstodeliverthepacketsfromroutertodestinationhost.1.4路由器确定网络地址

（DeterminingNetworkAddress）1.5路径交换（PathSwitching）数据包在传递过程中，网络地址保持不变，MAC地址在不断的变化。Asthepacketmovethroughtheinternetwork,itsMACaddresschanges,butitsnetworkaddressremainsthesame.1.6被动路由协议和主动路由协议

（RoutedProtocolandRoutingProtocol）被动路由协议：用来在路由器之间传递用户的信息Routedprotocols:transportdataacrossanetwork.（IP,IPX）主动路由协议：用于维护路由器的路由表Routingprotocols:allowrouterstochoosethebestpathfordatafromsourcetodestination.（RIP,IGRP,EIGRP,OSPF）2.静态路由

（StaticRoute）2.1静态路由和动态路由

(StaticRoutesandDynamicRoutes)2.2静态路由优、缺点

(ExcellenceandingofStaticRoutes)2.3静态路由操作(StaticRouteOperation)2.4存根网络(StubNetwork)2.5配置静态路由(StaticRouteConfiguration)2.6验证静态路由配置

(VerifyingStaticRouteConfiguration)1.静态路由：网络管理员手工定义和配置StaticRoute：Usesaroutethatanetworkadministratorentersintotheroutermanually2.动态路由：自动适应网络拓扑结构变化DynamicRoute

：Usesaroutethatanetworkroutingprotocoladjustsautomaticallyfortopologyortrafficchanges2.1静态路由和动态路由

(StaticRoutesandDynamicRoutes)2.2静态路由优、缺点

（ExcellenceandingofStaticRoutes）静态路由优点：1没有额外的router的CPU负担2节约带宽3增加安全性静态路由缺点：1网络管理员必须了解网络的整个拓扑结构2如果网络拓扑发生变化，管理员要在所有的routers上手动修改路由表3不适合在大型网络中静态路由（StaticRoutes）172.16.2.1S0/0172.16.1.0B172.16.2.2NetworkABStubNetworkS0/02.3静态路由操作（StaticRouteOperation

）1.网络管理员配置静态路由Networkadministratorconfigurestheroute

2.路由器将静态路由装入路由表中Routerinstallstherouteintheroutingtable

3.使用静态路由转发数据包Packetsareroutedusingthestaticroute2.4存根网络（StubNetwork）存根网络对外只有一个出口，配置静态路由就足够了Whenanetworkisaccessiblebyonlyonepath,astaticroutetothenetworkcanbesufficient.Thistypeofnetworkiscalledastubnetwork.静态路由定义了一条到目标网络或子网的路径DefinesapathtoanIPdestinationnetworkorsubnetRouter(config)#iproutenetwork[mask]

{address|interface}[distance]2.5配置静态路由（StaticRouteConfiguration）iproute

：静态路由配置命令（command）Network：目标网络（destinationnetwork）mask：网络掩码（subnetmask）Address：下一跳地址（Next-hopaddress）Interface：本地出接口（Localoutgoinginterface）Distance：管理距离（administrativedistance

）配置静态路由实例（StaticRouteExample）这只是单向配置，在另一端也必须有相应的路由，网络才连通

Thisisaunidirectionalroute.Youmusthavearoute configuredintheoppositedirection.StubNetworkRouter(config)#

iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1172.16.2.1S0/0172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB10.0.0.02.6验证静态路由配置

（VerifyingStaticRouteConfiguration

）R1#showiproute（查看路由表）Gatewayoflastresortisnotset1.0.0.0/24issubnetted,1subnetsC1.1.1.0isdirectlyconnected,Loopback02.0.0.0/24issubnetted,1subnetsS2.2.2.0[1/0]via12.12.12.2//S表示静态路由12.0.0.0/24issubnetted,1subnetsC12.12.12.0isdirectlyconnected,Serial0/03默认路由

（DefaultRoutes）3.1默认路由（DefaultRoutes）3.2默认路由配置

（DefaultRoutesConfiguration）3.3验证默认路由配置

（VerifyingDefaultRouteConfiguration

）3.1默认路由（DefaultRoutes）当数据包的网络号在路由表中没匹配的时候，就使用默认路由转发数据包。如果没有默认路由，则丢包。Defaultroutesareusedtoroutepacketswithdestinationsthatdonotmatchanyoftheotherroutesintheroutingtable.Ifdefaultrouteisnotconfigred，justdropit。3.2默认路由配置

（DefaultRoutesConfiguration）Thisrouteallowsthestubnetworktoreachallknown networksbeyondrouterA.0.0.0.00.0.0.0用于默认路由StubNetworkRouterB(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0172.16.2.2

172.16.2.1S0/0172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB10.0.0.03.3验证默认路由配置

（VerifyingDefaultRouteConfiguration

）R1#showiproute（查看路由表）1.0.0.0/24issubnetted,1subnetsC1.1.1.0isdirectlyconnected,Loopback02.0.0.0/24issubnetted,1subnetsS*0.0.0.0[1/0]via12.12.12.2//S*默认路由12.0.0.0/24issubnetted,1subnetsC12.12.12.0isdirectlyconnected,Serial0/04动态路由

（DynamicRouting）4.1动态路由（DynamicRouting）4.2动态路由协议分类

（ClassesofDynamicRoutingProtocols）4.1动态路由（DynamicRouting）适应拓扑结构的变化Adaptingtotopologychange4.2动态路由协议分类

（ClassesofDynamicRoutingProtocols）DistanceVector：RIP,IGRP距离向量路由选择协议HybridRouting:EIGRP混合路由路由选择协议LinkState:OSPF链路状态路由选择协议CBADCDBA如何衡量路径的好坏呢？IGP内部网关协议5路由选择协议基础

（BasicofPathDeterminationProtocol）5.1管理距离（AdministrativeDistance）5.2度量值（Metric

）5.3用度量值选择最佳路径

（SelectingBestRoutewithMetrics）5.4距离向量路由协议

（DistanceVectorRoutingProtocols）5.5距离向量—发现路由

（DistanceVector—DiscoveringRoutes）5.6路由环路（RoutingLoop

）5.7解决方案（SolutionofRoutingLoop

）5.1管理距离

（AdministrativeDistance）IGRP

AdministrativeDistance=100RouterDRouterBRouterARouterCRIP

AdministrativeDistance=120EIneedtosendapackettoNetworkE.BothrouterBandCwillgetitthere.

Whichrouteisbest?管理距离用于衡量其作为路由信息源的可信度。Ameasureofthereliabilityoftheroute管理距离越低，路由选择协议的可信度越高。Alowervaluefortheadministrativedistanceindicatesthemorereliableroute默认管理距离

（DefaultAdministrativeDistance）路由选择协议RoutingProtocol管理距离AD直连的接口(connected)0static1EIGRP90IGRP100OSPF110RIP1205.2度量值（Metric

）度量值越小，路径就越好。Alowervalueforthemetricindicatesthemorereliableroute度量因素（factorsformetric）： 带宽（Bandwidth） 延迟（Delay） 负载（Load） 可靠性（Reliability） 跳数（HopCount）

5.3用度量值选择最佳路径

（SelectingBestRoutewithMetrics）56T156T1BAHopcount跳数RIPIGRPBandwidthDelayLoadReliabilityMTU5.4距离向量路由协议

（DistanceVectorRoutingProtocols）Passperiodiccopiesofroutingtabletoneighbor

routersandaccumulatedistancevectors定期拷贝路由表给邻居路由器，并累积向量CDBACBADRoutingTableRoutingTableRoutingTableRoutingTableDistance—多远Vector—方向ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0RoutingTable10.2.0.010.3.0.0

00S0S1RoutingTable10.3.0.0S0010.4.0.0E00RoutingTable10.1.0.010.2.0.0

E0S0

005.5距离向量—发现路由

（DistanceVector—DiscoveringRoutes）路由器从邻居那里发现到目的的最佳路径Routersdiscoverthebestpathtodestinationsfromeachneighbor路由器从邻居那里发现到目的的最佳路径RoutersdiscoverthebestpathtodestinationsfromeachneighborABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0RoutingTable10.1.0.010.2.0.010.3.0.0RoutingTable10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0RoutingTable10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0

1E0S0S01005.5距离向量—发现路由

(DistanceVector—DiscoveringRoutes)5.5距离向量—发现路由

（DistanceVector—DiscoveringRoutes）ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0RoutingTable10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0RoutingTable10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0RoutingTable10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S010.1.0.0S012E0S0S0S01200路由器从邻居那里发现到目的的最佳路径Routersdiscoverthebestpathtodestinationsfromeachneighbor5.6路由环路（RoutingLoop

）到达网络10.4.0.0的数据包在A,B,C之间无限传递Packetsfornetwork10.4.0.0bouncebetweenroutersA,B,andCABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRoutingTable10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.004RoutingTableE0S0S0S01610.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000RoutingTableS0S1S1S05110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.0005.7解决方案：定义最大跳数

（Solution:DefiningaMaximum）通过定义最大跳数来阻止路由无限循环DefinealimitonthenumberofhopstopreventinfiniteloopsABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRoutingTable10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.0016RoutingTableE0S0S0S011610.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000RoutingTableS0S1S1S016110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.0005.7解决方案：水平分割

（Solution:SplitHorizon）路由信息不能够发回其起源的路由器Itisneverusefultosendinformationaboutaroutebackinthedirectionfromwhichtheoriginalpacketcame

ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XXX5.7解决方案：路由毒化

Solution:RoutePoisoning路由器马上将down的路由设为不可达（如，16跳）Routerssetthedistanceofroutesthathavegonedowntoinfinity

ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XroutePoisoning5.7解决方案：毒化反转

（Solution:PoisonReverse）毒化反转和水平分割一起使用PoisonReverseoverridessplithorizonABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XPoison

Reverse5.7解决方案：抑制计时器

（Solution:Hold-DownTimers）Network10.4.0.0isdownthenbackupthenbackdownUpdateafterhold-downTimeNetwork10.4.0.0isunreachableABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XUpdateafterhold-downTime5.7解决方案：触发更新

（Solution:TriggeredUpdates）当路由表发生变化的时候，路由器发送更新RoutersendsupdateswhenachangeinitsroutingtableoccursABC10.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XNetwork10.4.0.0isunreachableNetwork10.4.0.0isunreachableNetwork10.4.0.0isunreachable10.1.0.06路由信息协议RIP

（RoutingInformationProtocol）6.1RIP概述（RIPOverview）6.2RIP计时器（RIPTimers）6.3RIP配置（RIPConfiguration）6.4RIP路由条目（RIPRoutingEntry）19.2kbpsT1T1T1用跳数做度量值（Hopcountmetricselectsthepath）路由更新周期30秒（Routesupdateevery30seconds）最大跳数为15（MaximumHOPCount15）6.1RIP概述（RIPOverview）6.2RIP计时器

（RIPTimers）RIP使用4种不同的计时器来调节它的性能: 1.路由更新计时器(routeupdatetimer) 2.路由失效计时器(routeinvalidtimer) 3.保持失效计时器(holddowntimer) 4.路由刷新计时器(routeflushtimer)Router(config)#routerripRouter(config-router)#networknetwork-number网络必须直连Selectsparticipatingattachednetworks网络必须是有类网络Thenetworknumbermustbeamajorclassful

networknumber6.3RIP配置（RIPConfiguration）2.3.0.0routerripnetwork172.16.0.0network10.0.0.0RIP配置实例

（RIPConfigurationExample）routerripnetwork10.0.0.02.3.0.0routerripnetwork192.168.1.0Network10.0.0.0172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0E06.4RIP路由条目（RIPRoutingEntry）R10.0.0.0/8[120/1]via12.12.12.1,00:00:05,serial0/0/0RIP协议目标网络（destinationnetwork）管理距离和度量值（ADandmetric）下一跳地址（nexthopaddress）距离下一次更新时间还有25秒（routingupdatetime）本地接口（localinterface）跳数（hops）CaseStudy1R1R2s0/0:192.168.100.1/24s0/0:192.168.100.2/24fa0/0:10.1.1.1/8fa0/0:172.16.1.1/16PC1:10.1.1.2/8GW:10.1.1.1PC2:172.16.1.2/16GW:172.16.1.1RIP7.内部网关路由协议IGRP

（InteriorGatewayRoutingProtocol）7.1IGRP协议概述（IGRPProtocolOverview）7.2IGRP计时器（IGRPTimers）7.3IGRP配置（IGRPConfiguration）7.4IGRP路由条目（IGRPRoutingEntry）7.1IGRP协议概述

（IGRPProtocolOverview）IGRP（InteriorGatewayRoutingProtocol）是一种动态距离向量路由协议，是Cisco公司开发的私有的距离向量路由协议。目前在Cisco高版本的IOS已经不支持IGRP协议，但完全支持EIGRP协议。IGRP特征如下：1度量值：默认带宽和延迟，还可以为负载、可靠性和MTU。2采用广播（255.255.255.255）进行路由更新。3最大跳数255，默认100跳，比较适合中大型网络。4所有的routers必须使用相同的AS号来共享路由表信息。5每90秒发送完整的路由更新。6管理距离为100。7有类路由协议。

7.2IGRP