路由協(xié)議基礎(chǔ)

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: 路由協(xié)議基礎(chǔ)ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 1l學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：掌握路由的基本概念掌握路由的基本原則。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 2第第2 2章章 路由協(xié)議基礎(chǔ)路由協(xié)議基礎(chǔ)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 3 什么是路

2、由？l路由是指導(dǎo)IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的路徑信息。R1目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)N其它網(wǎng)絡(luò)其它網(wǎng)絡(luò)Interface MHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4哪些是哪些是“必需必需”的要素？的要素？顯示路由表信息lQuidwaydisplay 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 Seri

3、al0 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 Ethernet0 20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 LoopBack0 . HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 5路由的來源（Protocol）l鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷小，配置簡(jiǎn)單，無

4、需人工維護(hù)。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由（如果是PPP鏈路呢？）。l手工配置靜態(tài)路由無開銷，配置簡(jiǎn)單，需人工維護(hù)，適合簡(jiǎn)單拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。l動(dòng)態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷大，配置復(fù)雜，無需人工維護(hù)，適合復(fù)雜拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6路由優(yōu)先級(jí)（Preference）l從優(yōu)先級(jí)最高的協(xié)議獲取的路由最先被優(yōu)先選擇加入路由表中。RIPOSPF路由表路由表10.0.0.0 R010.0.0.0 R110.0.0.0 R1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confiden

5、tial Page 7路由的花費(fèi)（Metric）l路由的花費(fèi)標(biāo)示出了到達(dá)這條路由所指的目的地址的代價(jià)，通常以下因素會(huì)影響到路由的花費(fèi)值。線路延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元l靜態(tài)路由的花費(fèi)值為0。l不同的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)選擇以上的一種或幾種因素來計(jì)算花費(fèi)值。該花費(fèi)值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)有比較意義。l不同的路由協(xié)議之間的路由花費(fèi)值沒有可比性，也不存在換算關(guān)系。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 8路由選優(yōu)原則l越“高級(jí)”的路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由越優(yōu)先？最長(zhǎng)匹配優(yōu)先lCost值越小的路由越優(yōu)先？不同的路由協(xié)議發(fā)

6、現(xiàn)的路由Cost沒有比較意義l在Router A上被優(yōu)選的路由，Router B上也一定優(yōu)選？路由選優(yōu)完全是“單機(jī)行為”HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 9第第1 1章章 路由路由基本概念基本概念HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10靜態(tài)路由配置l靜態(tài)路由的配置命令和命令模式Quidwayip route-static | | preference reject | blackhole l例如：ip route 129.1.0.0 16 10.0.

7、0.2ip route 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2ip route 129.1.0.0 16 Serial 2l注意：只有下一跳所屬的的接口是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PPP、HDLC）的接口時(shí)，才可以填寫，否則必須填寫。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11靜態(tài)路由配置示例l在路由器 Quidway A上配置：ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 129.0.0.2 或： ip route-static 129.1.0.0 16 129.0.0.2 或：ip rou

8、te-static 129.1.0.0 16 s0129.1.0.0/16E0Quidway BS0129.0.0.2Quidway A129.0.0.1S0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12缺省路由配置示例l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 大約99.99%的路由器上都存在一條缺省路由!l缺省路由并不一定都是手工配置的靜態(tài)路由，有時(shí)也可以由動(dòng)態(tài)路由協(xié)議產(chǎn)生。Quidway A10.0.0.1S010.0.0.2

9、S0Quidway BNetwork NPublic NetworkHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13路由自環(huán)“路由自環(huán)” 是指某個(gè)報(bào)文從一臺(tái)路由器發(fā)出，經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)發(fā)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現(xiàn)錯(cuò)誤。產(chǎn)生的原因可能是配置靜態(tài)路由有誤，有時(shí)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議也會(huì)錯(cuò)誤地計(jì)算路由。Quidway A10.0.0.1S010.0.0.2S0Quidway BNetwork NPublic Networkl在路由器 Quidway A上配置ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0

10、.2l在路由器 Quidway B上配置ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.1“路由自環(huán)路由自環(huán)”對(duì)網(wǎng)絡(luò)的危害極大，應(yīng)盡量避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)的危害極大，應(yīng)盡量避免!HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14動(dòng)態(tài)路由協(xié)議基本原理l動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的作用計(jì)算路由、發(fā)現(xiàn)路由；通過一定的手段，得到本路由器到網(wǎng)絡(luò)中其它網(wǎng)段的路由；l動(dòng)態(tài)路由協(xié)議如何做到這一點(diǎn)每臺(tái)路由器將自己已知的路由相關(guān)信息發(fā)給相鄰的路由器，由于大家都這樣做，最終每臺(tái)路由器都會(huì)收到網(wǎng)絡(luò)中所有的路由信息。然后運(yùn)行某種算法，計(jì)算出最終的路由來。（實(shí)際上

11、需要計(jì)算的是該條路由的下一跳和花費(fèi)）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 15動(dòng)態(tài)路由協(xié)議在協(xié)議棧中的位置BGPTCP網(wǎng)絡(luò)層（ IP ）鏈路層物理層UDPRIPEIGRPIGRPIS-ISOSPF所有的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議在TCP/IP協(xié)議棧中都屬于應(yīng)用層的協(xié)議HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的分類l按照協(xié)議運(yùn)行的范圍IGP（RIP、cisco專有的EIGRP和IGRP、OSPF、IS-IS）EGP（BGP）l按照路由協(xié)議的尋徑算法距離矢量（

12、RIP、IGRP、EIGRP、BGP）鏈路狀態(tài)（OSPF、IS-IS）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 17距離矢量路由協(xié)議算法基本原理Distance Vector（D-V）算法的數(shù)學(xué)模型：如果i、j兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是直連的，定義d(i,j)表示 i 到 j 之間的距離。定義D(i,j) 表示非直連的兩個(gè)節(jié)點(diǎn) i 和 j 之間的最短距離。則 D(i,j) = min d(i,k) + D(k,j)其中k表示所有的與節(jié)點(diǎn) i 直接相連的節(jié)點(diǎn)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confident

13、ial Page 18鏈路狀態(tài)路由協(xié)議基本原理l網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備并不向鄰居傳遞“路由信息”，而是通告給鄰居一些鏈路狀態(tài)。l網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備（路由器）最終都會(huì)得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)果元素，只是詳細(xì)程度并不相同。l各設(shè)備以自身為“樹根”，根據(jù)LSDB中的數(shù)據(jù)計(jì)算到各個(gè)網(wǎng)斷的“最短生成樹”。l由于各設(shè)備有義務(wù)將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑾蛳聜鬟f，而具體的路由信息又是各設(shè)備自己計(jì)算所得，所以鏈路狀態(tài)協(xié)議中，對(duì)是否“發(fā)出路由”不能進(jìn)行控制，但可以控制路由的某些屬性。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 19路由迭代的基本原理l能夠“直接到達(dá)”的只有自身直聯(lián)網(wǎng)段；

14、l目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)在很遠(yuǎn)處，不能直接到達(dá)；l來自鄰居的路由下一跳信息不能直接到達(dá)；DestinationNext HopNNH-1NH-nNH-nInterface MNH-1networknetworkNSDNH-1NetworkNH-nMHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20VRP平臺(tái)路由迭代的特點(diǎn)l只有BGP和靜態(tài)路由需要迭代 ，為什么需要迭代 ？l迭代時(shí)根據(jù)下一跳進(jìn)行最長(zhǎng)匹配來尋找出接口（IOS），VRP要先查找接口表，如果能夠迭代出出接口，則停止迭代過程；否則，查找路由進(jìn)行疊代 。lVRP有如下特殊的規(guī)格：子網(wǎng)和超網(wǎng)之

15、間：超網(wǎng)要疊代到子網(wǎng)上，但子網(wǎng)不能跌代到超網(wǎng)上。無論依賴路由還是被依賴路由存在多個(gè)下一跳時(shí)，如果不是直接可達(dá)，只對(duì)第一條進(jìn)行迭代。BGP路由出現(xiàn)這種情況時(shí)，隨機(jī)選擇其中的一條進(jìn)行迭代。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21RIP協(xié)議概述（一）lRIP( Routing Information Protocol)協(xié)議適用于小型網(wǎng)絡(luò)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22RIP協(xié)議概述（二）lRIP使用UDP報(bào)文來封裝自己的協(xié)議報(bào)文，端口號(hào)為：520HU

16、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23RIP路由表的初始化lRIP缺省每隔30秒向外廣播一次報(bào)文，內(nèi)容包含本路由器已知的路由信息初始路由表初始路由表NET1NET2RequestResponseNET1NET1NET2NET2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 24RIP協(xié)議路由發(fā)現(xiàn)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 Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.2.0.0/3010.3.0.0/30S0S0S1S0E0E010.1.0.0/2410.4.0.0/24HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25RIP路由表的更新 R1更新后的路由表： WANDestGWMetricDestGWMetricReponseReponseNet 1Net 1Net 2Net 2Net 3Net 1Net 2N