Day上午路由原理與路由協(xié)議解析

會(huì)計(jì)學(xué)1Day上午路由原理與路由協(xié)議解析課程內(nèi)容靜態(tài)路由動(dòng)態(tài)路由缺省路由浮動(dòng)路由路由計(jì)算第1頁/共65頁路由的作用建立和維護(hù)路由表，保證路由表的準(zhǔn)確性第2頁/共65頁

靜態(tài)路由第3頁/共65頁路由類型靜態(tài)路由由管理員手動(dòng)設(shè)定的路由.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生任何變化的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)管理員都必須添加或者刪除解決網(wǎng)絡(luò)變化.

缺點(diǎn):維護(hù)復(fù)雜,只適用于小型網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)路由路由器通過路由協(xié)議從其他路由器學(xué)習(xí)路由.缺省路由路由器沒有找到匹配路由時(shí)配置.

第4頁/共65頁靜態(tài)路由配置(一)配置靜態(tài)路由Hoboken(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0?A.B.C.DForwardingrouter'saddressAsyncAsyncinterfaceBVIBridge-GroupVirtualInterfaceCTunnelCTunnelinterfaceDHCPDefaultGatewayobtainedfromDHCPDialerDialerinterfaceEthernetIEEE802.3LoopbackLoopbackinterfaceMFRMultilinkFrameRelaybundleinterfaceMultilinkMultilink-groupinterfaceNullNullinterfaceSerialSerialTunnelTunnelinterfaceVifPGMMulticastHostinterfaceVirtual-TokenRingVirtualTokenRingHoboken(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1111目的地址掩碼下一跳地址管理距離第5頁/共65頁靜態(tài)路由配置(二)指定出口指定下一跳第6頁/共65頁缺省路由Waycrossj將沒有指定路由的IP路由到缺省的端口S1第7頁/共65頁查看路由表Hoboken#shiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2i-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticrouteo-ODR,P-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotset172.16.0.0/24issubnetted,5subnetsC172.16.4.0isdirectlyconnected,Serial0S172.16.5.0[1/0]via172.16.4.2S172.16.1.0[1/0]via172.16.2.1C172.16.2.0isdirectlyconnected,Ethernet0C172.16.3.0isdirectlyconnected,Loopback0第8頁/共65頁Sterling配置(一)

Sterling#shruninterfaceLoopback0ipaddress172.16.1.1255.255.255.0!interfaceEthernet0/0ipaddress172.16.2.1255.255.255.0Sterling#ping172.16.5.1Typeescapesequencetoabort.Sending5,100-byteICMPEchosto172.16.5.1,timeoutis2seconds:.....Successrateis0percent(0/5)第9頁/共65頁Sterling配置(二)Sterling#traceroute172.16.5.1Typeescapesequencetoabort.Tracingtherouteto172.16.5.11***2***3***Sterling(config)#iproute172.16.5.0255.255.255.0172.16.2.2(也可以采用缺省路由)Sterling(config)#^ZSterling#ping172.16.5.1Typeescapesequencetoabort.Sending5,100-byteICMPEchosto172.16.5.1,timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5),round-tripmin/avg/max=188/190/192ms第10頁/共65頁

動(dòng)態(tài)路由第11頁/共65頁可路由協(xié)議和路由協(xié)議可路由協(xié)議:(routedprotocol)

在網(wǎng)絡(luò)中被路由,也稱作網(wǎng)絡(luò)協(xié)議.

定義數(shù)據(jù)包如何在主機(jī)之間傳送.

例如:IP、IPX、AppleTalk、NovellNetWare、OSI路由協(xié)議:(routingprotocol)

路由協(xié)議是實(shí)現(xiàn)路由算法的協(xié)議，簡單地說，它給網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做導(dǎo)向.

允許路由器之間共享信息,并用以維護(hù)路由表.例如:IGRP、EIGRP、OSPF、EGP、BGP、IS-IS及RIP第12頁/共65頁路由可信度問題－管理距離第13頁/共65頁路由協(xié)議類型距離矢量路由協(xié)議距離向量路由選擇協(xié)議也稱為Bellman-Ford協(xié)議。距離向量協(xié)議路由器定期向相鄰路由器發(fā)送兩條消息：?

到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過的跳距離，使用的度，或者網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量。?

下一個(gè)跳是什么，或者達(dá)到目的網(wǎng)絡(luò)要使用的方向(向量)。并設(shè)置定時(shí)器,到計(jì)時(shí)器到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候,把路由從路由表刪除.RIP1/RIP2/IGRP/EIGRP鏈路狀態(tài)路由協(xié)議鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議的目的是映射互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每個(gè)鏈路狀態(tài)路由器提供關(guān)于它鄰居的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息。這包括：?

路由器所連接的網(wǎng)段(鏈路)。?

那些鏈路的情況(狀態(tài))。OSPF第14頁/共65頁距離矢量路由協(xié)議路由器之間會(huì)定期交換路由表信息并增加路由矢量值第15頁/共65頁路由表信息每個(gè)路由表都記錄了到目的網(wǎng)絡(luò)的途徑和跳數(shù)第16頁/共65頁路由更新過程第17頁/共65頁確定路由的度量（Metric)第18頁/共65頁

配置RIP第19頁/共65頁RIP概述按Hop計(jì)算Metric路由器每隔30秒更新最多支持相同hop數(shù)的6條路徑,缺省4條第20頁/共65頁RIP配置啟用路由協(xié)議Router(config)#routerripRouter(config-router)#networknetwork-number選定連接的網(wǎng)絡(luò)必須使用分類的網(wǎng)絡(luò)號(hào)第21頁/共65頁RIP例子第22頁/共65頁檢查路由協(xié)議第23頁/共65頁檢查路由表第24頁/共65頁debugiprip命令第25頁/共65頁路由循環(huán)正常時(shí)的路由表第26頁/共65頁網(wǎng)絡(luò)異常情況由于收斂慢導(dǎo)致A、B、C的10.4.0.0路由不一致,如果A收到到達(dá)10.4.0.0的包，A仍然轉(zhuǎn)發(fā)給B，B轉(zhuǎn)發(fā)給C第27頁/共65頁路由不一致C認(rèn)為到達(dá)10.4.0.0通過B可以到達(dá)第28頁/共65頁路由不一致A更新路由表,但是跳數(shù)有誤第29頁/共65頁包無限傳送10.4.0.0永遠(yuǎn)不能到達(dá)第30頁/共65頁路由自環(huán)到達(dá)10.4.0.0的包在B和C之間來回傳輸.10.4.0.0Down,C在下一個(gè)更新周期告訴B,但B可能在C通知他之前將10.4.0.0告訴C,C就認(rèn)為通過B可到10.4.0.0,B又認(rèn)為通過C可到10.4.0.0,因此包在B和C之間來回傳輸?shù)?1頁/共65頁解決方法1定義一個(gè)最大值—減輕后果,最大15跳限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模第32頁/共65頁路由自環(huán)解決方法無限計(jì)數(shù)問題可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)狀況，原因是不準(zhǔn)確的路由選擇會(huì)持續(xù)幾分鐘的時(shí)間。一些距離向量協(xié)議加入了一些復(fù)雜的計(jì)數(shù)，以防止出現(xiàn)這種情況。?水平分割(Splithorizon)。當(dāng)路由器過濾更新消息時(shí)，它通過忽略任何從它正在發(fā)送的更新的接口的網(wǎng)絡(luò)引用.?毒性逆轉(zhuǎn)(Poisonreverse)。毒性逆轉(zhuǎn)是水平分割經(jīng)過略為修改的版本。它不是過濾更新，當(dāng)那個(gè)路由來自它原始發(fā)出的接口時(shí)，它將那個(gè)路由標(biāo)志為不可達(dá)到，通常通過將跳計(jì)數(shù)增加到“無限”水平來實(shí)現(xiàn)。HolddownTimerTriggeredUpdate第33頁/共65頁水平分割從一個(gè)接口接收的路由不會(huì)再從這個(gè)接口發(fā)送出去.水平分割包含簡單的水平分割和毒性逆轉(zhuǎn)水平分割第34頁/共65頁毒性逆轉(zhuǎn)簡單的水平分割采用抑制信息的工作方式,毒性逆轉(zhuǎn)分割是改進(jìn)的方式,現(xiàn)在都用此方式.第35頁/共65頁HolddownTimers使路由器有時(shí)間重新計(jì)算的路由.路由器中的路由在一定的時(shí)間內(nèi)保持不變,除非C收到比原來更好的路徑,否則C在HoldTimer過期后重新計(jì)算路由,減慢了收斂的速度第36頁/共65頁TriggeredUpdate路由表變了馬上宣告出去.Updates-C不等下一個(gè)更新周期,馬上發(fā)送10.4.0.0不可達(dá)信息,防止B發(fā)回錯(cuò)誤的路由信息,但是仍然又可能發(fā)生自環(huán)第37頁/共65頁完整方案第38頁/共65頁完整方案（續(xù)）第39頁/共65頁完整方案（續(xù)）第40頁/共65頁完整方案（續(xù)）第41頁/共65頁完整方案（續(xù)）第42頁/共65頁鏈路狀態(tài)路由協(xié)議鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議的目的是映射互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每個(gè)鏈路狀態(tài)路由器提供關(guān)于它鄰居的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息。這包括：?路由器所連接的網(wǎng)段(鏈路)。?那些鏈路的情況(狀態(tài))。采用Dijkstras和SPF(shortestpathfirst)算法第43頁/共65頁鏈路狀態(tài)概念LSA:在路由器之間發(fā)送的狀態(tài)更新數(shù)據(jù)包拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫:記錄LSA的集合SPF算法:計(jì)算最優(yōu)路徑路由表:所有路徑的匯總第44頁/共65頁網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)每個(gè)路由器都有自己的路由表,以自己為根計(jì)算到每一條可用路徑,得出最短路徑并通知路由表此路徑和相應(yīng)端口第45頁/共65頁拓?fù)涓庐?dāng)路由器發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖儠r(shí),就會(huì)通知相鄰的路由器.為了縮小收斂時(shí)間,每個(gè)路由器都會(huì)把自己的鄰居信息(名稱/端口狀態(tài)/鏈路開銷)記錄下來.路由器構(gòu)建一個(gè)LSA數(shù)據(jù)包,把鄰居改變了的信息記錄下來,然后發(fā)送到其他的路由器.當(dāng)路由器收到LSA之后,會(huì)更新數(shù)據(jù)庫并且啟用SPF計(jì)算最短路徑.第46頁/共65頁優(yōu)缺點(diǎn)觸發(fā)更新,并在網(wǎng)絡(luò)上泛洪,收斂快花銷高,內(nèi)存使用增大,帶寬消耗高第47頁/共65頁距離矢量和鏈路狀態(tài)比較距離矢量鏈路狀態(tài)定期更新向相鄰路由器發(fā)送整個(gè)路由選擇表僅僅連接鏈路的鏈路狀態(tài)更新數(shù)據(jù)包被泛洪到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上路由表選擇2手信息1手信息更新大小大小日常開銷發(fā)送路由選擇表需要更多的帶寬，盡管對(duì)每個(gè)路由器限制為本地路由器鏈路計(jì)算困難，更多的使用CPU收斂性能慢快路由循環(huán)出現(xiàn)程度高較少出現(xiàn)路由選擇度跳代價(jià)第48頁/共65頁路由協(xié)議管理距離路由源管理距離直連端口

0靜態(tài)路由1外部BGP

20EIGRP90IGRP100OSPF110RIP120外部BGP200未知網(wǎng)絡(luò)255或無限第49頁/共65頁有類別路由協(xié)議分類路由宣告路由的時(shí)候不宣告網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼.相同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)假設(shè)子網(wǎng)掩碼一致.在邊界進(jìn)行匯總.第50頁/共65頁無類別域間路由產(chǎn)生原因

IPv4地址有限,不能滿足日益增長的IP需要增大路由表的大小優(yōu)點(diǎn)

替代有類別域間路由有利于實(shí)現(xiàn)路由聚合和超網(wǎng)和匯總通過掩碼把連續(xù)網(wǎng)絡(luò)劃分為多段可用地址第51頁/共65頁支持的路由協(xié)議在不同子網(wǎng)的路由器發(fā)出路由更新的時(shí)候,子網(wǎng)掩碼信息也是其中一部分.從端口接收更新信息,如果信息和接收端口處于同一網(wǎng)段但是不同子網(wǎng),路由器會(huì)自動(dòng)把掩碼配置成接收端口的掩碼.如果也和接收端口不在同一網(wǎng)段,就配置成缺省的掩碼第52頁/共65頁VLSMVLSM(Variable-LengthSubnetMask)可變長子網(wǎng)掩碼VLSM可以把一個(gè)地址段劃分成多個(gè)不同掩碼的子網(wǎng),以用于大型LAN和小型WAN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備互連第53頁/共65頁VLSM應(yīng)用第54頁/共65頁路由匯總節(jié)省地址減小路由表大小促進(jìn)路由聚合,避免路由翻轉(zhuǎn),使網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定第55頁/共65頁未使用路由匯總?cè)绻?0個(gè)區(qū)域，平均每個(gè)區(qū)域有四個(gè)子網(wǎng)。那么要匯總的路由數(shù)目太多。第56頁/共65頁使用匯總路由匯總后路由數(shù)目成倍減少在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候一定要保證地址有一定的可擴(kuò)展性。第57頁/共65頁

缺省路由第58頁/共65頁應(yīng)用場合無需維護(hù)龐大的路由表可以靜態(tài)配置或者動(dòng)態(tài)的從路由協(xié)議中學(xué)習(xí)到第59頁