第10章 路由技术.ppt

1、第 10章 路由技术,本章要求,1、理解路由的概念 2、掌握静态路由和默认路由的原理与配置方法 3、理解VLAN间的路由 4、掌握动态路由的原理 5、掌握RIP、OSPF和IGRP三种动态路由协议的原理与配置方法,为什么要使用路由？ （1）路由可解决网络物理段大小受限问题； （2）路由可解决网络段主机数量限制问题； （3）路由可实现网络冗余路径选择； （4）路由可进行网络流量控制； （5）路由可实现不同网络拓扑之间的数据传输。 什么是路由？ 路由选择：决定最佳路由路径。 交换：在网间网中传送数据包。,路由概述,路由选择概述,路径选择基于位置 位置由地址表示,路由的前提,路由器必须支持转发的协议

2、组（如TCP/IP) 路由器必须知道目的网络 路由器必须知道哪个外出接口是到达目的地的最佳路径,,,路由表,路由表中的最长匹配原则,如果在查找路由表时，发现不止一条路由匹配，那么路由的选择遵从最长匹配原则。,怎样建立路由表,直接连接：路由器端口连接 静态：管理员人工定义 动态：由路由协议建立,静态路由与动态路由,静态路由 人工配置 经常用于缺省路径 可能会增加管理负担 动态路由 由路由协议依据网络变化自动修改路由信息,静态路由,,SO,,B,,Network,A,多用于残桩网络（stub net

3、work）的访问,B,Stub Network,静态路由配置命令,Router(config)#ip route network mask address | interfacedistance,静态路由配置示例,Stub Network,ip route ,,SO,,B,,Network,A,B,默认路由,特殊的静态路由 未在路由表中找到转发路径的最后出口,Stub Network,ip route ,172.1

4、6.2.1,SO,,B,,Network,A,B,管理开销（Administrative Distance）,管理开销是路由选择信息源的可信度的级别。在Cisco路由器中，管理开销由从0到255的数值表示。数值越高，可信度级别越低。 静态路由与各种路由协议的缺省管理开销值： 路由信息源缺省管理开销 直接相连的网络接口0 静态路由1 Enhanced IGRP90 IGRP100 OSPF110 RIP120 EIGRP170 未知/不可信255,负载均衡,双线路或多线路连接方式 保证网络传输的可靠性和连续性 一条为主干线路 一条为备份线路 负载均衡 充分

5、利用网络资源 IGRP协议与EGRP协议 实现不等开销的线路负载均衡,距离矢量路由协议,周期性的发送完整的路由表给邻居 累计经过的路径,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,,,0,0,Routing Table,,S0,0,,E0,0,Routing Table,,,0,0,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,,,,10.4.0

6、.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,,,,Routing Table,,,,,0,0,1,1,Routing Table,,S0,0,,E0,0,,1,1,0,0,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,,,,,Routin

7、g Table,,,,,0,0,1,1,Routing Table,,S0,0,,E0,0,,S0,,1,2,1,2,0,0,距离矢量路由协议的路由维护,路由回路（Routing loops）,数据包不能抵达目的地,路由回路的产生,每个路由器维护可以抵达所有可能目的网络的路径信息,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,,S0,E0,S0,S0,1,2,10.1.

8、0.0,,,0,0,Routing Table,,E0,S0,S0,S0,1,2,,,,0,0,Routing Table,,S0,S1,S1,S0,1,1,,,,0,0,路由回路的产生,网络拓朴变化时，路由器更新自己的路由表,A,B,C,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,,S0,E0,S0,S0,1,2,,,10.4.

9、0.0,0,Down,Routing Table,,E0,S0,S0,S0,1,2,,,,0,0,Routing Table,,S0,S1,S1,S0,1,1,,,,0,0,路由回路的产生,缓慢的路由收敛导致错误的路由信息,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,路由回路的产生,路由器C从路由器B学到了错误的路径信息,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S

10、1,S0,E0,X,路由回路的产生,路由器A依照错误的路径信息更新自己的路由表,A,B,C,,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,1,2,0,2,Routing Table,1,4,0,0,Routing Table,3,1,0,0,路由回路的产生,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,,1,2,,,,0,4,Routing Table

11、,1,6,0,0,Routing Table,5,1,0,0,错误的路径信息在路由器间反复传递形成循环路径 数据包不停的在网络中循环转发,解决方法：定义最大值,A,B,C,,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,当计算距离的度量值超过某一最大值时判定路由不可达,解决方法：水平分割（ Split Horizon）,不向路由来源的方向反向发送学到的路由,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,X,X,解决方法：破坏逆转（Poison Reverse）,A,B,C

12、,,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,路由器设定抵达故障网络的距离为无限大,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,破坏逆转,解决方法：破坏逆转（Poison Reverse）,解决方法：抑制定时器,网络故障,抑制期满后更新,网络 不可达,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,抑制期满后更新,抑制定时器保证路由器在某一时间段内拒绝任何可能影响路由的改变，

13、除非路由更新有更好的度量值,解决方法：触发更新,A,B,C,,,,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Network is unreachable,Network is unreachable,Network is unreachable,,当网络拓扑发生变化后，马上发送路由更新信息,综合运用多种方法维护路由,D,B,E,A,X,C,,综合运用多种方法维护路由,D,B,E,A,C,X,,抑制定时器,抑制定时器,抑制定时器,综合运用多种方法维护

14、路由,D,B,E,A,C,X,,抑制定时器,抑制定时器,毒性逆转,毒性逆转,毒性逆转,毒性逆转,综合运用多种方法维护路由,D,B,E,A,C,X,,抑制定时器,抑制定时器,发往网络 的数据包,发往网络 的数据包,综合运用多种方法维护路由,D,B,E,A,C,Link up!,,综合运用多种方法维护路由,D,B,E,A,C,Link up!,,链路状态路由协议,生成拓扑结构库（包含网络所有链路状态的表） 利用SPF计算路径 网络发生变化时才生成路由更新包,链路状态路由协议,路由更新,单个条目,路由表,

15、路由表,完整的 路由表,距离矢量,链路状态,VLAN间的路由,VLAN 1,VLAN 2,ISL,,,Router on a stick,Application,TCP,IP,ISL,Ethernet,Fa0/0,在物理接口上划分子接口,FastEthernet 0/0,FastEthernet 0/0.2,FastEthernet 0/0.3,FastEthernet 0/0.1,物理接口可以划分为多个逻辑子接口,设置ISL封装,配置路由器的子接口使用ISL协议,Router(config-subif)#encapsulation isl vlan ident

16、ifier,VLAN间路由的设置,VLAN 1,VLAN 2,ISL,interface fastethernet 0/0 no ip address!interface fastethernet 0/0.1 ip address encapsulation isl 1interface fastethernet 0/0.2 ip address encapsulation isl 2,FastE0/0,,,RIP概述,距离矢量路由协议 古老但广泛使用 使用跳计数（hop

17、s）为度量值 最大15跳限制 定期更新 适用小型网络,RIP更新,默认情况下每30秒更新一次 发送完整路由表,广播更新,RIPv1,RIP的封装格式,520RIP 161SNMP 69TFTP 53DNS,跳计数的问题,不能充分描述路径特性导致所选路径不为最优,RIPv1与RIPv2,广播更新 组播更新 有类路由 无类路由 不支持VLSM 支持VLSM 不支持认证 支持MD5认证 RFC1058 RFC1723,RIPv1,RIPv2,RIP的配置,开启RIP进程 配置网络 检查配置结果 配置RIPv2 模拟故障,基本配置,Router(config)#router rip,Router(co

18、nfig-router)#network network-number,开启RIP进程,配置网络,配置示例,,,,S2,E0,S3,,,,,S2,S3,,,A,B,C,,E0,检查配置结果,Router#show ip protocols,察看RIP的配置状态,Router#show ip route,显示路由表,配置RIPv2,Router(config-router)#version 2,Router(config-

19、router)#no autosummary,使用RIPv2,关闭自动总结,OSPF概述,链路状态路由协议 采用层次结构 收敛速度比RIP快 使用开销（Cost）为度量值 无定期更新 支持VLSM和认证支持认证 无类路由协议 可用于大规模网络,OSPF的层次结构,由层次化的区域组成 很小的路由更新流量 必须存在区域0（Area0）来定义骨干（backbone）区域,OSPF网络中路由器种类,内部路由器（Internal Router) 区域边界路由器（Area Border Router) 骨干路由器（Backbone Router） 自治系统边界路由器（Autonomous System B

20、oundary Router),OSPF网络中路由器种类,外部lAS,内部路由器,骨干/内部路由器,ABR 与 骨干路由器,ABR 与骨干 路由器,内部路由器,ASBR 与 骨干路由器,区域 1,区域 2,区域0（骨干区域）,自治系统,OSPF的封装格式,IP Header,Protocol Number,Frame Header,C R C,Packet Payload,Frame Payload,89OSPF 6TCP 17UDP,OSPF中的术语,路由表,拓朴结构 数据库,邻居关系 数据库,Cost = 10,Cost = 1785,Cost = 6,邻居,区域 1,区域0,通过Hell

21、o包建立邻居关系,相邻路由器上的条目必须匹配,Hello,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Router ID Hello/dead intervals Neighbors Area-ID Router priority DR IP address BDR IP address Authentication password Stub area flag,选取DR与BDR,有最高优先级的路由器为DR，第二高优先级为BDR 优先级相等时，依照路由器ID的高低判定,P=1,P=0,P=1,P=3,P=2,DR,BDR,建立邻居,/24 E0,路由器

22、ID 看到 路由器 ID.,Router A 邻居列表 /24, int E0,/24 E1,路由器 B 邻居列表 /24, int E1,路由器 ID 未看到任何其他路由器.,Down 状态,Init 状态,Two-Way 状态,A,B,发现路由,路由器ID 的链路状态数据库总结,DBD,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Exchange 状态,路由器ID 的链路状态数据库总结.,E0 ,DR,E0 ,确认!,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,发现路由,请求网络/24的完整条目,回应网络 /24的完整条目,确认!,LSR,afadjfjorqpoeru 3954743907071