第5章：7 IP路由

1、123456789网络网络网络3网络4网络5网络6G4G2G1G3目的网络 网关地址 直接路径 直接路径 直接路径 10111213141516ARPANETG1G2Gn本地网点n本地网点2本

2、地网点1最初Internet主干核心路由器171819ARPANET 主干G1G2GnNSFNET 主干Sn1外围路由器对等主干SnnSa1SanH1H4H2H3外围路由器2021主干网络G3G2外围网2 外围网3G1外围网1核心路由器核心路由器 非核心路由器用于扩大网间网规模仅包含部分路由信息中间驿站(默认) ：G1网网3到网到网2？G3主干主干G1主干主干G2网网2最短路径：最短路径：G3主干主干G2网网2222324核心系统 自治系统 自治系统 局域网 局域网主干：主干网络主干：主干网络核心路由器核心路由器外围外围n优点：容易扩充优点：容易扩充n缺点：依赖于核心缺点：依赖于核心路由器系统

3、路由器系统2526272829G1G2G1的初始路由表：的初始路由表：信宿网信宿网 距离距离 路径路径 0 直接直接 0 直接直接G2的初始路由表的初始路由表：信宿网信宿网 距离距离 路径路径 0 直接直接 0 直接直接 0 直接直接3031Gi原路由表：信宿网 距离 路径 0 直接 7 Gn 3 Gj 4 G1 5 Gj 10 Gm Gj广播的V-D报

4、文：信宿网 距离 4 4 2 3 53 0 直接 5 Gj 3 Gj 4 Gj 4 G1 6 Gj 10 GmGi刷新后的路由表：刷新后的路由表：信宿网信宿网 距离距离 路径路径优点：易于实现；优点：易于实现；缺点：缺点：1. 不适应路径剧烈变化不适应路径剧烈变化或大型网络环境，可或大型网络环境，可能导致不一致性；能导致不一致性；2. 要交换的信息量极大。要交换的信息量极大。33A B C D

5、E 初始初始 1 1st交换后交换后 1 2 2nd交换后交换后 1 2 3 3rd交换后交换后 1 2 3 4 4th交换后交换后34A B C D E 1 2 3 4 初始初始 3 2 3 4 1st交换后交换后 3 4 3 4 2nd交换后交换后 5 4 5 4 3rd交换后交换后 5 6 5 6 4th交换后交换后 7 6 7 6 5th交换后交换后 35ABCDE36ABCD3738394041(a) A subnet. (b) The link state packets for this subnet424344The packet buffer for router B 454

6、6v 求从源结点到网络中其他各结点的最短路径v 初始化：建立一个结点集合N，只包含源结点A；对其它各结点v，与源结点的距离 D(v)= L(A,v)， 若A与v直接相连 ，若A与v不直接相连v 找一个D(v)值最小的结点v，加入集合N，并根据是否经 v 转发路径较短，来更新集合之外的其它结点到A的距离v重复上面的步骤，直到所有结点都加入集合47GH初始化初始化 ND(B) D(C) D(D) D(E) D(F) D(G)D(H) A 2 6 A, B 9 4 6 9 6 5 9 6 9 9 8 9 10 A, B, E A, B, E, G A, B, E, G, F A, B, E, G,

7、F, H A, B, E, G, F, H, C 10 A, B, E, G, F, H, C, D ABCD EF222221647 33 7BC EF222221 7GHA48 目的结点后继结点BBCBDBBBBBEFGH50515253545556575859606162 命令命令 版本版本 保留保留 协议族协议族 全为全为0 网络网络1的的IP地址地址 全为全为0 全为全为0 到网络到网络1的距离的距离重复6364 命令命令 版本版本 保留保留 协议族协议族 路由标签路由标签（route tag） 网络网络1的的IP地址地址子网掩码子网掩码 下一跳的地址下一跳的地址到网络到网络1的距离

8、的距离重复6566 命令命令 版本版本 保留保留 FFFF 认证类型认证类型 认证数据认证数据第一条第一条记录记录67 目的主机 的网络号 下一站 路由器 距离 20 - 0 30 - 0 10 1 40 1 网络1 网络2 网络3 网络4 R1的路由表 目的主机 的网络号 下一站 路由器 距离 10 - 0 20 - 0 R2的路由表 目的主机 的网络号 下一站 路由器 距离 2

9、0 - 0 30 - 0 R3的路由表 目的主机 的网络号 下一站 路由器 距离 30 - 0 40 - 0 目的主机 的网络号 下一站 路由器 距离 10 - 0 20 - 0 30 1 40 2 目的主机 的网络号 下一站 路由器 距离 30 - 0 40 - 0 10 2 20 1 686970717273The relation between ASes, backbones, and areas in OSPF.74757677787980818283858687888990 标志标志 长度长度 类型类型 数据数

10、据 16字节字节 1字节字节 2字节字节可变可变9192版本版本 AS 保持时间保持时间 BGP标识标识 可选参数长度可选参数长度 可选参数可选参数1字节字节2214可可变变93 失效路由失效路由 失效路由失效路由 总路径属性总路径属性 路径属性路径属性 网络层网络层 长度长度 长度长度 可达信息可达信息可变可变字节字节22可变可变可变可变9495错误码错误码 错误子码错误子码 错误数据错误数据1字节字节可变可变1969798路由器简介路由器简介99路由器是连接网络的设路由器是连接网络的设备，它可以连接两个或备，它可以连接两个或多个网络。路由器具有多个网络。路由器具有判断网络地址和选择路判断网

11、络地址和选择路由路径的能力，能够在由路径的能力，能够在不同网络的主机之间传不同网络的主机之间传递消息。递消息。路由器路由器路由器路由器路由器路由器路由器路由器100101LAN 1LAN 1LAN 2LAN 2LAN 3LAN 3102103 对于不同规模网络，路由器作用的侧重点有所不同对于不同规模网络，路由器作用的侧重点有所不同主干网主干网地区网地区网地区网地区网园区网园区网园区网园区网树型体系的互联树型体系的互联104105106107108(1)(1)外部：端口类型的数量外部：端口类型的数量(同步、异步、同步、异步、ATM、以太接口等、以太接口等) (2)(2)内部：内部：CPUCPUR

12、AMROMNVRAMFLASH接口处理模块接口处理模块1 1 接口处理模块接口处理模块n n存储系统存储系统109控制台端口控制台端口(console)辅助口辅助口(Aux)接口接口(Interfaces)虚拟终端虚拟终端vty 0-4TFTP Server网管工作站网管工作站110ConsoleInterfacesAuxiliaryRAMNVRAMFlashROM111RAMBootstrap ProgramExecutesInternetwork Operating SystemCommandExecutiveProgramsActiveConfigurationFileTablesBuf

13、fers112Router用用 户户 执执 行行 状状 态态只限于路由器的某些有限的权限，只限于路由器的某些有限的权限，登陆到机器时的缺省状态登陆到机器时的缺省状态Router#特特 权权 执执 行行 状状 态态有检查配置调试等所有权限，有检查配置调试等所有权限，通过通过enableenable可进入此状态可进入此状态初初 始始 配配 置置 状状 态态以对话方式来创建一个基本配置以对话方式来创建一个基本配置，才出厂的机器或删了才出厂的机器或删了startup-configstartup-config 的，机器开机的，机器开机后自动进入或手动用后自动进入或手动用setupsetup命令命令进入进

14、入 Router(config)# 全全 局局 配配 置置 状状 态态在在 特特 权权 执执 行行 态态 输输 入入 configconfig terminal terminal 则则 进进 入入 该该 态态在全局配置状态输入相应的在全局配置状态输入相应的 命令时进命令时进 入入其其 它它 的的 配配 置置 状状 态态Router(config - mode)#开机后开机后6060秒内按秒内按ctrl-breakctrl-break则进入该态则进入该态, ,在机器不能正在机器不能正 常自动引导时进行手动引导常自动引导时进行手动引导 RXBOOT RXBOOT 状状 态态113RAMIntern

15、etwork Operating SystemProgramsTables and BuffersActiveConfigurationFileBackupConfigurationFileOperating SystemsInterfacesRouter# show versionFlashRouter# show processes CPURouter# show protocolsRouter# show memRouter# show stacksRouter# show buffersRouter# show flashRouter# show running-configRoute

16、r# write termRouter# show startup-configRouter# show configNVRAMRouter# show interfaces114Router# show running-configBuilding configuration.Current configuration:!version 11.2!- More -Router# show startup-configUsing 1108 out of 130048 bytes!version 11.2!hostname router- More -115Router# show interf

17、ace serial 1Serial1 is up, line protocol is up Hardware is MK5025 Internet address is 29, subnet mask is 28 MTU 1500 bytes, BW 56 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 9/255 Encapsulation HDLC, loopback not set, keepalive set (10 sec) Last input 0:00:00, output 0:00:01, out

18、put hang never Last clearing of show interface counters never Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops Five minute input rate 1000 bits/sec, 0 packets/sec Five minute output rate 2000 bits/sec, 0 packets/sec 331885 packets input, 62400237 bytes, 0 no buffer Received 230457 broadcasts, 0

19、 runts, 0 giants 3 input errors, 3 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 403591 packets output, 66717279 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 8 interface resets, 0 restarts 45 carrier transitions116RouterA#show versionCisco Internetwork Operating System SoftwareIOS (tm) 2500 Softw

20、are (C2500-JS40-L), Version 11.2(5), RELEASE SOFTWARE (fc1)Copyright (c) 1986-1997 by cisco Systems, Inc.Compiled Tue 01-Apr-97 09:12 by ckralikImage text-base: 0 x0303F9A8, data-base: 0 x00001000ROM: System Bootstrap, Version 5.2(8a), RELEASE SOFTWAREROM: 3000 Bootstrap Software (IGS-RXBOOT), Versi

21、on 10.2(8a), RELEASE SOFTWARE (fc1)RouterA uptime is 1 day, 5 hours, 50 minutesSystem restarted by reloadSystem image file is flash:c2500-js40-l.112-5.bin, booted via flash-More-117cisco 2522 (68030) processor (revision M) with 14336K/2048K bytes of memory.Processor board ID 05614645, with hardware

22、revision 00000002Bridging software.SuperLAT software copyright 1990 by Meridian Technology Corp).X.25 software, Version 2.0, NET2, BFE and GOSIP compliant.TN3270 Emulation software (copyright 1994 by TGV Inc).Basic Rate ISDN software, Version 1.0.1 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s)2 Serial network in

23、terface(s)8 Low-speed serial(sync/async) network interface(s)1 ISDN Basic Rate interface(s)32K bytes of non-volatile configuration memory.16384K bytes of processor board System flash (Read ONLY)Configuration register is 0 x2102RouterA#118RouterA# show protocolsGlobal values: Internet Protocol routin

24、g is enabled DECNET routing is enabled XNS routing is enabled Appletalk routing is enabled Novell routing is enabled -More- Ethernet0 is up, line protocol is up Internet address is , subnet mask is 28 Decnet cost is 5 XNS address is 3010.aa00.0400.0284 AppleTalk address is 30

25、12.93, zone ld-e0 Novell address is 3010.aa00.0400.0284 -More-119开始一个会话开始一个会话Denver telnet paris结束一个会话结束一个会话Paris exit终止一个会话终止一个会话Escape sequenceParis Denver恢复上一个会话恢复上一个会话Denver 断开一个会话断开一个会话Denver disconnect paris显示会话显示会话Denver# show sessionsConnHostAddressIdleConn Name 1Paris52 0Paris

26、2Tokyo3 0Tokyo*TokyoParisDenver120121应用层应用层表达层表达层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层7654321telnetpingtraceshow ip routeshow interface122ParisTelnetYorkParis应用层应用层123请求回应请求回应答复回应答复回应Router ping Type escape sequence to abort.Sending 5, 100 byte ICMP Echos to , timeout is

27、 2 seconds:.!Success rate is 80 percent, round-trip min/avg/max = 1/3/4 msRouter网络层网络层124RomeYorkLondonParis网络层网络层York# trace ROMEType escape to abort.Tracing the route to ROME ()1 LONDON () 1000 msec 8 msec 4 msec2 PARIS () 8 msec 8

28、msec 8 msec3 ROME () 8 msec 8 msec 4 msec York#125Paris# show ip routeCodes: I - IGRP derived, R - RIP derived, O - OSPF derived C - connected, S - static, E - EGP derived, B - BGP derived i - IS-IS derived, D - EIGRP derived * - candidate default route, IA - OSPF inter area route E1 - OS

29、PF external type 1 route, E2 - OSPF external type 2 route L1 - IS-IS level-1 route, L2 - IS-IS level-2 route EX - EIGRP external routeGateway of last resort is not setI 100/1300 via 0:00:22 Ethernet1 is subnetted (mask is ), 3 subnetsI 100

30、/180771 via , 0:01:29, Ethernet1C is directly connected, Ethernet0C is directly connected, Ethernet1I 100/1200 via , 0:00:22, Ethernet1网络层网络层126硬件硬件 (物理层物理层)?链接链接数据数据数据链路层数据链路层 Keepalive 消息消息 控制信息控制信息 用户信息用户信息 keepalive 消息是否被接收消息是否被接收?127

31、Router# show interface serial 1Serial1 is up, line protocol is up Hardware is cxBus Serial Description: 56Kb Line San Jose - MP : : : : : : : : : :正常正常 .连接问题连接问题 接口问题接口问题禁止禁止 .Serial1 is up, line protocol is upSerial1 is up, line protocol is downSerial1 is down, line protocol is downSerial1 is admin

32、istratively down, line protocol is downKeepalives载波载波 检测检测128Router# clear countersRouter# show interface serial 1Serial1 is up, line protocol is up Hardware is cxBus Serial Description: 56Kb Line San Jose - MP Internet address is 03, subnet mask is MTU 1500 bytes, BW 56 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation HDLC, loopback not set, keepalive set (10 sec)