模块二路由基础

1、1路由基础路由基础Routing Fundamentals模块二:路由技术2可路由协议（可路由协议（IPIP）3包在路由器中传输的过程包在路由器中传输的过程4路由协议路由协议 当主机需要向不在同一网络的主机发送分组，主机先要使用数据链路层地址和路由器的一个接口通讯。路由器的网络层进程检查接受分组，确定分组的目的网络，然后参照路由表，决定分组应从那个接口出去。分组用所选接口的数据链路层地址进行封装，然后再排队准备被转发。 其中，routed protocol是参照路由表，为分组进行路由决策的。routing protocol是负责在路由器之间交换和维护路由表的。5什么是路由什么是路由 路径确定（

2、Path determination）发生在网络层。路由器使用网络拓扑信息评价网络的各个路线，找到一条最合适的分组传送路线。网络拓扑信息可以被网络管理员配置（静态），也可以通过动态方法在网络上收集。 网络层提供尽力的点到点分组传送，路由器的三个基本功能：存储store、路由routing、传输forwarding。 路由器之间的每一条线路都有一个有唯一确定的标识，路由器用这个编号作为网络地址，在源和目的之间传送信息。6路径选择路径选择 网络中路径选择的方式有两种：直接寻径：源主机与目的主机在相同网络中。 在物理网络内部确定主机间的数据传输路径间接寻径：源主机与目的主机在不同网络中。 首先需要确

3、定到达目的网络的数据传输路径(利用路由)。 然后在目的网络中用直接寻径方法到达目的主机。直接寻径发生在第二层，根据物理地址来进行。间接寻径在第三层完成，依据是IP地址。 路由技术就是指为IP数据报在通信子网中寻找传输路径，采用间接寻径方式将数据报逐站传递。路由技术通过网间互连设备 路由器实现。7路由协议路由协议路径选择发生在第三层，对于IP协议，选择基于IP地址。路由器使用硬件对数据进行解封装、封装和选路工作，大大加快了速度8路由技术的地位路由技术的地位 利用路由技术可以实现异种网络的互连，完成OSI参考模型的第三层网络层的功能。 屏蔽底层与物理网络相关的技术细节，用统一的IP地址分层次寻址和

4、寻径：根据网络地址，实现到达目的网络的路径选择（广域网技术）。根据主机地址，在目的网络中选择到达目的主机的路径。 （局域网技术）。9路由的度量值（路由的度量值（ Metric ）对于不同的路由协议，Metric的参考值不同10影响度量值的因素影响度量值的因素 跳数 带宽 延迟 负载 可靠性 Ticks 最大传输单元 开销11数据的封装和解封装数据的封装和解封装12路由的基本功能路由的基本功能 路由的基本工作包括路径判定和数据交换。 路径判定即选择最佳的传输路径。首先要选取一种度量标准，根据度量标准确定一种路由算法。根据路由算法收集路由信息，作出判断，将判断结果填入路由表中。在路由器之间交换网络

5、动态的路由信息 数据交换就是将IP数据报在网络中传输。在网络层查询到达目的主机的路由表，确定下一个节点。将数据封装后，发送出去。13路由和交换的比较路由和交换的比较对比项目路由技术交换技术被传输的数据单元数据报(packet)帧(frame)被连接的网络具有不同物理特性的网络具有相似物理特性的局域网网络互连设备路由器网桥14路由的实现路由的实现 实现路由协议可路由协议 (Routed Protocol) 实现数据交换的协议：IP、DECnet、Appletalk、Banyan VINES（虚拟集成网络服务）、XNS（Xerox System）路由协议(Routing Protocol) 实现路

6、由选择算法的协议：RIP、OSPF、BGP 路由选择算法：缺省路由、静态路由、动态路由（距离向量法、链路状态法）。 路由协议在路由器间传播网络的变化信息及其相应的路由信息，使路由器根据获得的信息实现特定的路由算法，根据计算结果维护路由表，并为数据（IP数据报）交换确定传输路径。可路由协议完成IP数据报的传输。15路由器的工作流程路由器的工作流程 路由器工作在网络层，可以将LAN连接到WAN上，或者将两个使用不同介质访问控制子层的LAN连接起来。 路由器的工作就是接收信息分组，根据当前网络的状况将其导向最有效的路径。路由器也被称为转存设备，因为它在内存中存贮收到的信息分组，直到它被发送出去。 在

7、路由器中的路由表必须实时更新，以准确地反映当前的网络状态。路由表有静态和动态两种维护方式。16路由器的工作流程路由器的工作流程 路由器保存接收到的信息，读取它目的IP地址，通过IP地址“与”子网掩码，抽取出其网络/子网地址信息。 查询路由表：如果该网络地址位于路由器直接连接的网络上，就将该分组通过相应的端口发送到目的地址所在的网络中。否则，将得到一个更接近目的地址的指示，继续查询路由表，直至能够从路由器的一个端口发出分组为止。 路由器的路由选择是基于网络地址，而不是目标主机IP地址。17可路由协议可路由协议 Routed ProtocolsRouted Protocols 那些支持网络层的协议

8、称为可路由协议（routed or routable protocols）。IP是一个网络层协议，能够在网络间发送。另外两个可路由协议是IPX/SPX和AppleTalk。 一个协议要成为可路由的，必须要给每一个设备提供这样的能力，支持网络号和主机号。例如IPX，只要求分配网络号，因为它们使用主机的MAC地址作为物理号码。例如IP，要求提供一个完整的地址，包括子网掩码；网络地址通过地址与掩码的“与”运算获得。18可路由协议和路由协议可路由协议和路由协议19路由协议路由协议 Routing ProtocolsRouting Protocols 路由器使用路由协议交互路由信息。路由协议分为两种：内

9、部网关协议和外部网关协议。 外部网关协议 在自治系统之间进行路由，包括边界网关协议BGP（Border Gateway Protocol ）。 内部网关协议 运行在自治系统内部，包括：RIP (Routing Information Protocol)IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)OSPF (Open Shortest Path First)20路由表路由表21IGPsIGPs& &EGPsEGPs22相关信息相关信息 IGP I

10、nterior Gateway Protocol（内部网关协议）用于同一AS区域中的路由器交换路由信息的路由协议 EGP Exterior Gateway Protocol（外部网关协议） BGP Border Gateway Protocol（边界网关协议）域间（AS）路由协议，BGP系统间彼此交换可达信息 AS Autonomous System（自治域系统）一个AS是一组共享相似的路由策略并在单一管理域中运行的路由器，外部世界都将整个AS看作一个实体 由IANA负责分配，一个16bit的标识符范围165535，其中6451265535保留23链路状况和距离矢量链路状况和距离矢量 路由协议

11、分为链路状况型链路状况型（Link state） 和距距离矢量型离矢量型（Distance vector） 距离矢量路由协议距离矢量路由协议：参考值跳数（Hop count）由距离、方向等为参数确定。一般为时间时间驱动，将获得的路由信息直接写入自己的路由表中，RIP、(IGRP、EIGRP为混合型） 链路状况路由协议链路状况路由协议：参考值由距离、带宽、延时、负载、可靠性、开销等值综合确定。一般为事件事件驱动，路由器发送链路状态通告（LSA），接收到的一方将信息放入数据库，然后计算拓扑图，最后转换成路由信息保存在自己的路由表中，OSPF、IS-IS24路由协议路由协议 RIPv1-不携带子网掩

12、码，故不能识别非有类地址，网络中所有的设备必须使用相同的子网掩码，最大跳数16 RIPv2-RIPv1的升级，携带子网掩码，支持VLSM（可变长度子网掩码） IGRP-由于RIP的跳数太小，不可以管理大型网络，Cisco开发了IGRP25RIPRIP 路由器使用路由协议交互路由表和共享路由信息。在一个网络内部，最常用的路由协议是RIP。这个内部网关协议通过分组到目的地的下一跳（路径中的路由器）的个数来计算距离。RIP协议使用了距离向量路由算法。 RIP协议的特点包括以下几点：是基于距离向量的路由协议；唯一的度量是下一跳的个数；下一跳的最大个数是15；每30秒更新一次；并不总是为分组选择最快的路

13、径；更新时产生很多网络流量。26IGRP and EIGRPIGRP and EIGRP IGRP和EIGRP是CISCO设计的路由协议，因此是具有所有权的。 IGRP是为解决RIP在大型网络中路由时遇到的问题而设计的。与RIP相同，IGRP也是距离向量协议；但它考虑到带宽、延迟、可靠性等因素，提供最佳路径。网络管理员可以决定哪个因素的重要程度，或者让IGRP自动计算最佳路径。 EIGRP是改进型的IGRP，它提供了很高的操作效率，并结合了链路状态协议的优点。27RIPRIP和和IGRPIGRP的比较的比较RIP-Routing Information Protocol（路由信息协议）IGRP

14、-Interior Gateway Routing Protocol（内部网关路由协议）用于较大型网络28OSPF (Open Shortest Path First)OSPF (Open Shortest Path First) OSPF-1988年IETF （Internet Engineering Task Force）提出，用于管理大型网络的开放系统 OSPF是指开放式最短路径优先，也就是寻找最佳路径。因为实际上内部网关协议使用多个标准去判断一个到达目的地的路径的最佳性，这些标准包括诸如路径速度、流量、可靠性和安全性的开销度量。29路由协议路由协议 IS-IS-Intermediate System-to-Intermediate System（中间系统对中间系统） BGP-它的版本4（BGP4）