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1、,路由协议基础,江西移动公司网管中心 2009年9月,学习完此课程，您将会： 掌握路由的概念和路由表的结构 掌握直连路由和静态路由的概念 掌握动态路由协议的概念和特点 掌握距离向量路由协议的原理 掌握距离向量路由协议 掌握链路状态路由协议的概念 掌握混合型路由协议的概念 了解自治域系统之间路由协议,目 标,第四章.路由基本概念 第五章.路由协议基础 1. 直连路由和静态路由 2. 动态路由协议的概念 3. 距离向量路由协议的原理 4. 距离向量路由协议的实现 5. 链路状态路由协议的概念 6. 混合型路由协议的概念 7. 自治域系统之间路由协议简介(BGP),路由器的工作模型,路由器工作在OS

2、I参考模型的第三层（网络层） 路由器主要作用：存储转发、路由寻径,OSI RM,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data link,Physical,OSI RM,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data link,Physical,Network,Data link,Physical,Router,路由器的用途,异种网络互连 速率适配 隔离网络广播 路由寻径 分片与重组,什么是路由？,路由是指导IP报文转发的路径信息。,R1,目标网络N,其它网络,Int

3、erface M,哪些是“必需”的要素？,显示路由表信息,Quidwaydisplay ip routing Routing 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

4、 0 120.0.0.2 Serial0 20.0.0.0/8 Direct 0 0 20.0.0.1 Ethernet0 20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 LoopBack0 .,路由的来源（Protocol）,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（Preference）,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

5、中。,RIP,OSPF,路由表,路由的花费（Metric）,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

6、？ 路由选优完全是“单机行为”,第四章.路由基本概念 第五章.路由协议基础 1. 直连路由和静态路由 2. 动态路由协议的概念 3. 距离向量路由协议的原理 4. 距离向量路由协议的实现 5. 链路状态路由协议的概念 6. 混合型路由协议的概念 7. 自治域系统之间路由协议简介(BGP),路由器如何获得拓扑知识,10.1.110.0,168.24.30.0,E0,S0,S1,S2,168.24.31.0,通过地址配置自动获得路由,网络协议,目的网络,转发接口,Connected,10.1.110.0,E0,10.1.110.0,172.16.0.0,E0,E1,E2,192.168.1.0,C

7、onnected,172.16.0.0,E1,Connected,192.168.1.0,E2,静态路由的概念,176.28.1.0,176.28.2.1,S0,S0,176.28.2.2,A,B,网络协议,目的网络,出口Interface,Static,176.28.1.0,S0,静态路由的配置,176.28.1.0,176.28.2.1,S0,S0,176.28.2.2,A,B,Router(config)# ip route 176.28.1.0 255.255.255.0 176.28.2.1,静态路由下一跳的选择,176.28.2.1,S0,S0,176.28.2.2,A,B,C,S

8、1,176.28.3.1,S1,176.28.3.2,S0,176.28.1.1,176.28.1.0,D,默认路由的概念,X公司,Internet,C,A,B,路由表,如果路由表中找不到相应目的网络 就都扔给B发到internet上去,Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 176.28.2.2,176.28.2.1,A,176.28.2.2,广域网设计,静态路由特点 消耗系统资源小 便于进行路由总结 避免无用路由存在 不占用网络带宽 缺点 无法完全动态更新路由 需要人工配置路由信息,第四章.路由基本概念 第五章.路由协议基础 1. 直连路由和静态路

9、由 2. 动态路由协议的概念 3. 距离向量路由协议的原理 4. 距离向量路由协议的实现 5. 链路状态路由协议的概念 6. 混合型路由协议的概念 7. 自治域系统之间路由协议简介(BGP),动态路由协议的概念,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,S0,E0,10.3.0.0,10.1.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,0,0,1,10.1.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S0,E0,1,0,0,传输层,网络层,网络接口层,传输层,网络层,网络接口层,路由协议,动态路由的特点,A,C,D,完全收敛！,B,动态路由协议的分

10、类,按相对于自治域系统的作用范围划分 内部网关路由协议 外部网关路由协议 按路由算法类型分 距离向量路由协议 链路状态路由协议 混合型路由协议,按自治域系统分类,AS 100,AS 200,EGP,IGP,IGP,按自治域系统分类,内部网关路由协议 RIP (Routing Information Protocol) OSPF (Open Shortest Path First) IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) 外部网关路由协议 EGP (Exterior Gateway Protocol) BGP (Border Gateway Protoc

11、ol),按路由算法类型分类,距离向量路由协议 RIP(Routing Information Protocol) IGRP(Interior Gateway Routing Protocol) EGP (Exterior Gateway Protocol) 链路状态路由协议 OSPF(Open Shortest Path First) IS-IS(Intermediate System to Intermediate System) 混合型路由协议 EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) BGP4 (Border Gateway Pr

12、otocol Version 4),第四章.路由基本概念 第五章.路由协议基础 1. 直连路由和静态路由 2. 动态路由协议的概念 3. 距离向量路由协议的原理 4. 距离向量路由协议的实现 5. 链路状态路由协议的概念 6. 混合型路由协议的概念 7. 自治域系统之间路由协议简介(BGP),距离向量路由协议的原理,数学原理：最优化原理 路由算法：贝尔曼福特算法 网络实现：路由表周期扩散,E0,S0,S0,S1,S0,E0,A,C,B,距离向量路由协议的操作过程,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,E0,0,0,10

13、.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,A,C,B,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,距离向量路由协议的路由循环问题,各节点维护自己到每个目的网的距离,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,2,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,E0,0,0,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表

14、,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4.0.0,S1,10.1.0.0,S0,1,1,A,C,B,距离向量路由协议的路由循环问题（续）,缓慢的收敛造成路由信息不一致,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,2,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,E0,0,Down,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S

15、1,0,0,10.4.0.0,S1,10.1.0.0,S0,1,1,A,C,B,距离向量路由协议的路由循环问题（续）,路由器C推断出到网络10.4.0.0的最佳路径是经过路由器B,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,2,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,S0,0,2,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4

16、.0.0,S1,10.1.0.0,S0,1,1,A,C,B,距离向量路由协议的路由循环问题（续）,路由器A更新它的路由表反映新的但是错误的跳数,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,4,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,S0,0,2,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4.0.0,S1,10.1.0.0,S

17、0,1,3,A,C,B,距离向量路由协议的路由循环问题（续）,到网络10.4.0.0的包在A、B、C之间来回传,到网络10.4.0.0的跳计数器计数到无穷大,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,6,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,S0,0,4,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4.0.0,S1,10.

18、1.0.0,S0,1,5,A,C,B,解决方案最大计数,定义一个最大的跳数值防止无穷计数,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,16,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,E0,0,16,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4.0.0,S1,10.1.0.0,S0,1,16,A,C,B,解决方案水平分割,路由器

19、禁止把从某邻居学来的路由又发回给这个邻接路由器,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,2,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,E0,0,0,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4.0.0,S1,10.1.0.0,S0,1,1,A,C,B,解决方案毒性路由和毒性反转,路由表,10.1.0.0,10.2.0.0,

20、E0,S0,0,0,10.3.0.0,S0,1,10.4.0.0,S0,2,路由表,10.2.0.0,10.3.0.0,S0,S1,0,0,10.4.0.0,S1,Possibly,10.1.0.0,S0,1,down,路由表,10.3.0.0,10.4.0.0,S0,E0,0,Infinity,10.2.0.0,S0,1,10.1.0.0,S0,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,毒性反转,A,C,B,解决方案触发更新,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4

21、.0.0,路由器发现路由表中的变化后立即发送信息包通知其他节点,A,C,B,10.4.0.0不可达,10.4.0.0不可达,解决方案Hold-down Timer,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.4.0.0,网络10.4.0.0 不可到达,hold-down定时 到期后再进行刷新,路由器保持路由断的状态以保证其他路由器重新计算这一拓扑的变化,hold-down定时 到期后再进行刷新,A,C,B,在多路由器间的解决方案,C,B,A,D,10.4.0.0,E,路由表,10.4.0.0,E0,Infinity,网络10.4.0.0 不可到达,第四章.路由

22、基本概念 第五章.路由协议基础 1. 直连路由和静态路由 2. 动态路由协议的概念 3. 距离向量路由协议的原理 4. 距离向量路由协议的实现 5. 链路状态路由协议的概念 6. 混合型路由协议的概念 7. 自治域系统之间路由协议简介(BGP),典型的距离向量路由协议RIP,IP RIP version 1，RFC 1058 典型的距离向量路由协议 衡量路径的度量为跳数 周期性路由表完全更新 支持常见的防止路由循环的技术 支持等链路并发 第2版提供了新特性,RIP的配置,2.6.0.0,2.4.0.0,1.4.0.0,2.1.0.0,1.2.0.0,1.1.0.0,2.3.0.0,2.2.0.

23、0,2.7.0.0,B,A,C,D,E,3.3.0.0,S0,S1,S0,S1,E0,E0,E1,S0,S1,S2,E0,S0,S1,S0,E0,router rip network 1.0.0.0 network 2.0.0.0,距离向量路由协议问题,距离向量路由简单、易实现，但是 网络开销大 收敛很慢 路由循环 拓扑规模 路径衡量标准简单 定长子网掩码下的路由,第四章.路由基本概念 第五章.路由协议基础 1. 直连路由和静态路由 2. 动态路由协议的概念 3. 距离向量路由协议的原理 4. 距离向量路由协议的实现 5. 链路状态路由协议的概念 6. 混合型路由协议的概念 7. 自治域系统之

24、间路由协议简介(BGP),链路状态路由协议的概念,168.10.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 168.10.1.0 is directly connected, Ethernet0 10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets O 10.3.2.0 100/90956 via 10.2.1.2, 00:00:23, Serial0 C 10.2.1.0 is directly connected, Serial0 O 202.96.3.0/24 100/91056 via 10.2.1.2, 00:00:23, Serial0 C

25、168.10.1.0 is directly connected, Ethernet0 10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets O 10.3.2.0 100/90956 via 10.2.1.2, 00:00:23, Serial0 C 10.2.1.0 is directly connected, Serial0 O 202.96.3.0/24 100/91056 via 10.2.1.2, 00:00:23, Serial0 C 168.10.1.0 is directly connected, Ethernet0 10.0.0.0/24 is subnet

26、ted, 2 subnets O 10.3.2.0 100/90956 via 10.2.1.2, 00:00:23, Serial0 C 10.2.1.0 is directly connected, Serial0 O 202.96.3.0/24 100/91056 via 10.2.1.2, 00:00:23, Serial0,路由表,链路状态路由协议受争议的方面,资源占用大 CPU计算投入大 内存占用量大 带宽突发消耗大 管理复杂 需要有较多的协议知识 划分Area比较复杂 不易于控制路由表,链路状态路由协议的简单配置 （OSPF）,最早1988年推出，RFC 2328标准 典型的链路

27、状态路由协议 邻居表、拓扑表和路由表 更科学的路径衡量方式 支持VLSM路由 支持多路并发的负载均衡,OSPF的简单配置,E0 10.26.0.3,10.26.0.4 E0,S0 10.3.54.3,10.3.54.1 S1,A,B,interface Ethernet0 ip address 10.26.0.3 255.255.255.0 ! ! router ospf 1 network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0,interface Ethernet0 ip address 10.26.0.4 255.255.255.0 ! interface Serial0 ip address 10.3.54.3 255.255.255.0 ! router ospf 200 network 10.3.54.3 0.0.0.0 area 0 network 10.26.0.4 0.0.0.0 area 0,检验OSPF操作,检查OSPF的配置情况 Show ip protocol 检查OSPF的邻居表 Show ip ospf neighbor detail 检查OSPF的拓扑数据库 Show ip ospf database 检查最终的路由表 Show ip route 检查OSPF的接口配置信息 Show ip ospf inter