實(shí)訓(xùn)三、RIP、OSPF動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的配置

1、重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容：lRIP協(xié)議的原理與特點(diǎn)；協(xié)議的原理與特點(diǎn)；lRIP協(xié)議的配置方法；協(xié)議的配置方法；lOSPF協(xié)議的原理和特點(diǎn)；協(xié)議的原理和特點(diǎn)；lOSPF協(xié)議的配置方法；協(xié)議的配置方法；一、路由協(xié)議的分類一、路由協(xié)議的分類 典型的路由協(xié)議有兩種：使用預(yù)先設(shè)置好的靜態(tài)路由協(xié)議和進(jìn)行動(dòng)態(tài)使用預(yù)先設(shè)置好的靜態(tài)路由協(xié)議和進(jìn)行動(dòng)態(tài)地計(jì)算路由的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。地計(jì)算路由的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議根據(jù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制的不同，又可以分為距離向量路由選擇和鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。 距離向量路由協(xié)議是為小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)的。在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，這類協(xié)議在學(xué)習(xí)路由及保持路由將產(chǎn)生較大的流量，占用過多的帶寬。如果在9 0秒內(nèi)沒有

2、收到相鄰站點(diǎn)發(fā)送的路由選擇表更新，它才認(rèn)為相鄰站點(diǎn)不可達(dá)。每隔30秒，距離向量路由協(xié)議就要向相鄰站點(diǎn)發(fā)送整個(gè)路由選擇表，使相鄰站點(diǎn)的路由選擇表得到更新。這樣，它就能從別的站點(diǎn)（直接相連的或其他方式連接的）收集一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的列表，以便進(jìn)行路由選擇。距離向量路由協(xié)議使用跳數(shù)作為度量值，來計(jì)算到達(dá)目的地要經(jīng)過的路由器數(shù)。距離向量路由協(xié)議如RIP協(xié)議、IGRP協(xié)議等。 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議是目前使用最廣泛的路由協(xié)議。它采用一種“拼圖”的設(shè)計(jì)策略，即每個(gè)路由器將它到其周圍鄰居的鏈路狀態(tài)向全網(wǎng)的其他路由器進(jìn)行廣播。這樣，一個(gè)路由器收到從網(wǎng)絡(luò)中其他路由器發(fā)送過來的路由信息后，它對(duì)這些鏈路狀態(tài)進(jìn)行拼裝，最終生成一個(gè)全

3、網(wǎng)的拓?fù)湟晥D，近而可以通過最短路徑算法來計(jì)算它到別的路由器的最短路徑。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議如OSPF協(xié)議、IS-IS協(xié)議等。 如果按照是否在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的原則，動(dòng)態(tài)路由協(xié)議還可以分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是自治系統(tǒng)之間使用的協(xié)議，如BGP協(xié)議；而內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的協(xié)議，如RIP、IGRP、OSPF、IS-IS等。 提示：自治系統(tǒng)（AS，Autonomous System）是指具有統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)、統(tǒng)一路由策略的網(wǎng)絡(luò)，如中國(guó)電信網(wǎng)、中國(guó)教育科研網(wǎng)、中國(guó)金橋網(wǎng)、中國(guó)科技網(wǎng)等。 二、路由協(xié)議的原理與特點(diǎn)二、路由協(xié)議的原理與特點(diǎn)1、靜態(tài)路由、靜態(tài)路由

4、 靜態(tài)路由就是在路由器中設(shè)置固定的路由表，由網(wǎng)絡(luò)管理員創(chuàng)建和維護(hù)，除非網(wǎng)管手動(dòng)更改，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。因此，靜態(tài)路由只適合于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的小型網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)安全可靠、簡(jiǎn)單直觀、可以避免動(dòng)態(tài)路由選擇的開銷，所以路由優(yōu)先級(jí)最高。缺點(diǎn)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，需要網(wǎng)管手動(dòng)調(diào)整這些變化，在調(diào)整前會(huì)因?yàn)闊o法識(shí)別失效的鏈路而造成路由失效，而且網(wǎng)管工作量大、容易出錯(cuò)。2、動(dòng)態(tài)路由、動(dòng)態(tài)路由 動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信、傳遞路由信息并利用收到的路由信息更新路由表的過程，它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。當(dāng)路由器收到的更新信息中聲明網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生了變化時(shí)，路由選擇協(xié)議就會(huì)重新計(jì)算

5、路由，并將新的路由更新信息傳送到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引起其他路由器也重新啟動(dòng)其路由算法，最后更新各自的路由表以動(dòng)態(tài)反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?判斷一條路徑的優(yōu)劣，在刷新路由表時(shí)會(huì)給每條路徑生成一個(gè)數(shù)字，稱之為度量值（Metric）。度量值越小表明路徑越好，但度量值通常由一個(gè)或多個(gè)因素來決定，常見的因素有以下幾種：（1）跳數(shù)：即IP數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地必須經(jīng)過的路由器個(gè)數(shù)。下面介紹的RIP協(xié)議就是使用跳數(shù)作為其度量值的。（2）帶寬：即數(shù)據(jù)的吞吐能力。（3）延遲：數(shù)據(jù)從信源到信宿所經(jīng)過的時(shí)間。（4）負(fù)載：網(wǎng)絡(luò)中信息流的活動(dòng)數(shù)量。（5）可靠性：數(shù)據(jù)傳輸過程中的差錯(cuò)率。（6）開銷：一個(gè)變化的值，通常可以根據(jù)帶寬、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

6、費(fèi)用等因素由網(wǎng)管指定。3、RIP協(xié)議協(xié)議 路由信息協(xié)議（RIP，Routing Information Protocol）是一個(gè)典型的基于距離向量（矢量）算法的路由協(xié)議。它的基本思想是定期地向相鄰路由器廣播自己的所知道的路由信息，相鄰路由器可根據(jù)收到的信息更新自已的路由表，之后并轉(zhuǎn)發(fā)給它的“鄰居”，以形成對(duì)網(wǎng)絡(luò)“距離”的累積透視圖。 RIP協(xié)議使用跳數(shù)（Hop Count）來衡量到達(dá)目的地的距離，在路由表中對(duì)這種“距離”稱為路由度量值(Metric)。在RIP中，路由器與其直接相連的網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)為0，每經(jīng)過一個(gè)路由器其跳數(shù)加1。RIP規(guī)定Metric取值在0到15之間，大于或等于16的跳數(shù)被認(rèn)為

7、無窮大，即目的網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)不可到達(dá)。 RIP規(guī)定每隔30秒向相鄰路由器發(fā)送一次更新報(bào)文，如果路由器在經(jīng)過180秒沒有收到來自某一路由器的更新報(bào)文，那么將所有來自此路由器的路由信息標(biāo)志為不可達(dá)，如果經(jīng)過240秒仍未收到更新報(bào)文，則將這些路由從路由表中刪除。4、OSPF協(xié)議協(xié)議1）、概）、概 述述 OSPF（Open Shortest Path Fist，開放式最短路優(yōu)先）是一種典型的鏈路狀態(tài)（Link-state）路由選擇協(xié)議，OSPF能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的變化作出快速的響應(yīng)，它是在網(wǎng)絡(luò)變化時(shí)以觸發(fā)的方式進(jìn)行更新，當(dāng)OSPF檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生鏈路狀態(tài)通告（Link State Advertisem

8、ent，LSA），LSA用組播的方式擴(kuò)散到所有的近鄰路由器，近鄰路由器收到LSA后，用它來更新自已的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（Link State Datebase，LSDB），同時(shí)還把LSA擴(kuò)散到別的路由器，這樣LSA被所有的路由器所接受，并且用來更新鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。OSPF中有三個(gè)表：近鄰表、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表、路由表。近鄰表用來存放近鄰的信息，近鄰是指在同一條鏈路上共享路由信息的路由器。近鄰要屬于相同的物理網(wǎng)段。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表也就是鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，它存放整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由器的信息以及它們是如何連接到網(wǎng)絡(luò)上的，鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是路由器通過通過收集LSA建立起來的。路由表是路由器最終用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的表，由OSPF算法運(yùn)

9、算得出來的。 2）、工作原理）、工作原理 鏈路狀態(tài)（L-S，Link-Status）路由算法也稱開放式最短路徑優(yōu)先算法。它的思想是網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)路由器在完成周邊網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述后將生成的LSA發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器，以使各臺(tái)路由器生成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（LSDB），之后路由器開始執(zhí)行最短路徑優(yōu)先（SPF）算法計(jì)算路由。計(jì)算路由時(shí)路由器以自己為根節(jié)點(diǎn)，把LSDB中的條目與LSA進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過若干次的遞歸和回溯，直至路由器把所有LSA中所包含的網(wǎng)段都找到最佳的路徑，最后把這些找到路徑填入路由表中。 3）、）、OSPF協(xié)議的特點(diǎn)協(xié)議的特點(diǎn) OSPF屬于無類路由協(xié)議，支持VLSM，它是以組播的形式進(jìn)行

10、鏈路狀態(tài)通告的。在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，OSPF支持區(qū)域的劃分，將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理規(guī)劃。劃分區(qū)域時(shí)必須存在骨干區(qū)域（area0）。其它區(qū)域和骨干區(qū)域直接相連，或通過虛鏈路的方式連接。 OSPF是目前內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中使用最為廣泛、性能最優(yōu)的一個(gè)協(xié)議，它具有以下特點(diǎn)： 可適應(yīng)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)； 路由變化收斂速度快； 無路由自環(huán)； 支持變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM)； 支持區(qū)域劃分，使網(wǎng)絡(luò)便于管理和擴(kuò)容； 提供路由分級(jí)管理； 支持驗(yàn)證； 支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報(bào)文。 三、三、RIP協(xié)議的配置協(xié)議的配置 Cisco RIP協(xié)議有兩個(gè)版本即RIPv1和RIPv2。RIPv1屬于有類路由協(xié)議，不支持VLSM（可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼

11、），它是以廣播的形式進(jìn)行路由信息的更新，更新周期為30秒。RIPv2屬于無類路由協(xié)議，支持VLSM、密鑰管理、路由匯總，它是以組播的形式進(jìn)行路由信息的更新，RIPv2還支持基于端口的認(rèn)證，以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。1、配置命令格式、配置命令格式Router(config)#Router rip /指定使用RIP協(xié)議Router(config-router)#Version 1|2 /指定RIP協(xié)議版本Router(config-router)#Network network-addr /向外宣告本路由器的直連網(wǎng)絡(luò)Router(config-router)#no auto-summary /關(guān)閉路由器

12、信息的自動(dòng)匯總功能2、命令參數(shù)含義、命令參數(shù)含義 network-addr表示網(wǎng)絡(luò)地址，即網(wǎng)絡(luò)號(hào)；no auto-summary表示關(guān)閉路由協(xié)議的自動(dòng)匯總功能，主要是為了解決不連續(xù)子網(wǎng)互相訪問的問題，在這種情況下都會(huì)關(guān)閉自動(dòng)匯總，而采用手工匯總的方式通告路由。3、配置舉例、配置舉例 根據(jù)圖16-3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，要求在兩臺(tái)路由器中通過配置版本2的RIP協(xié)議，使路由器之間可以識(shí)別所有網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)之間可以相互通信。其配置過程如下：S0：192.168.2.1/24192.168.3.0/24S1：192.168.2.2/24Router1Router2192.168.1.0/24F0:

13、192.168.1.1F0:192.168.3.1Router1(config)#router rip /表示配置RIP協(xié)議Router1(config-router)#version 2 /指定使用RIP協(xié)議的版本2Router1(config-router)#network 192.168.1.0 /聲明Router1路由器與192.168.1.0鄰接Router1(config-router)#network 192.168.2.0 /聲明Router1路由器與192.168.2.0鄰接Router1(config-router)#no auto-summary /關(guān)閉路由器信息的自動(dòng)匯

14、總功能Router2(config)#router rip Router2(config-router)#version 2 Router2(config-router)#network 192.168.2.0 /聲明Router2路由器與192.168.2.0鄰接Router2(config-router)#network 192.168.3.0 /聲明Router2路由器與192.168.3.0鄰接Router2(config-router)#no auto-summary 四、四、OSPF協(xié)議的配置協(xié)議的配置 OSPF協(xié)議采用了“區(qū)域”設(shè)計(jì)思想，提高了網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性，并且加快了網(wǎng)絡(luò)會(huì)聚時(shí)間

15、。它的思想是將網(wǎng)絡(luò)劃分成為許多較小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域定義一個(gè)獨(dú)立的區(qū)域號(hào)并將此信息配置給網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器。在配置前需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分區(qū)域，有的路由器位于區(qū)域內(nèi)部，這時(shí)它所有接口的配置都屬于同一個(gè)區(qū)域，有的路由器位于區(qū)域的邊界，這時(shí)它的接口可根據(jù)屬于不同的區(qū)域做相應(yīng)的配置。所以，根據(jù)區(qū)域劃分不同，配置時(shí)可以分為單區(qū)域OSPF配置和多區(qū)域OSPF配置。 在OSPF中使用區(qū)域來為自治系統(tǒng)（Area System，AS）分段，OSPF是一種層次化的路由選擇協(xié)議，區(qū)域0是一個(gè)OSPF網(wǎng)絡(luò)中必須具有的區(qū)域，稱為主干區(qū)域，其他所有區(qū)域通過區(qū)域0互聯(lián)在一起。1、配置命令、配置命令R1(config)#Rout

16、er ospf process-id /參數(shù)process-id為OSPF協(xié)議的路由進(jìn)程編號(hào)，取值范圍從1-65535，進(jìn)程號(hào)對(duì)本地路由器有效，不同的路由器可以使用不同的進(jìn)程號(hào)。 R1(config)#Network address wildcard-mask area area-id /將網(wǎng)段指派到指定的區(qū)域中。address可以是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)或一個(gè)具體的接口IP地址；wildcard-mask是子網(wǎng)掩碼的反碼，簡(jiǎn)稱反掩碼（反掩碼=255.255.255.255-子網(wǎng)掩碼）；area-id表示網(wǎng)絡(luò)所在的區(qū)域號(hào)，為0時(shí)表示主干域，不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的路由器通過主干域?qū)W習(xí)路由信息。R1(config)#

17、interface loopback 0R1(config-if)#ip address ip-address subnet-mask /配置環(huán)回接口，環(huán)回接口即虛擬的邏輯接口。如果路由器配置了環(huán)回接口，則路由器ID號(hào)會(huì)使用最大的環(huán)回地址，否則使用路由器活動(dòng)接口最大IP地址。路由器ID用于通告其他路由器以及推選DR（指定路由器）和BDR（備份指定路由器）。當(dāng)路由器上的接口實(shí)效時(shí)，則在此網(wǎng)絡(luò)上必須將進(jìn)行DR和BDR的重新選舉。如果路由器的接口是一個(gè)狀態(tài)不穩(wěn)定的鏈路，則這些路由器將不會(huì)實(shí)現(xiàn)匯聚，因?yàn)檫@個(gè)推選將一直持續(xù)，顯然這是一個(gè)使用OSPF的問題。環(huán)回接口就可以解決這個(gè)問題，因?yàn)樗鼈儗⒂啦粫?huì)失效

18、，并且這個(gè)路由器ID也決不會(huì)改變。2、單區(qū)域、單區(qū)域OSPF配置配置舉例舉例 根據(jù)圖16-4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，要求在路由器中通過配置OSPF協(xié)議，使路由器之間可以識(shí)別所有網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可以相互通信。其配置過程如下： 圖16-4192.168.1.0/24192.168.4.0/24S0F0/0F0/0F0/1S0F0/0192.168.2.0/24192.168.3.0/24Loop back 020.1.1.1/8Area 0路由器接口的IP地址分配：R1：F0/1：192.168.1.1/24；F0/0：92.168.2.1/24；R2：F0/0：192.168.2.2/24；S

19、0：192.168.3.1/24；R3：S0：192.168.3.2/24； F0/0：92.168.4.1/24；R1(config)#int loopback0 /設(shè)置環(huán)回接口IP 地址R1(config)#ip add 10.1.1.1 255.0.0.0.0R1(config)#no shutR1(config)#router ospf 100 /啟用ospf協(xié)議并創(chuàng)建進(jìn)程號(hào)為100R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0R1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 R2(config)#int lo0R2(config)#ip add 20.1.1.1 255.0.0.0.0R2(config)#no shutR2(config)#router ospf 200 R2(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0R2(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0R3(config)#int lo0R3(config)#ip