洛阳师范学院

1、洛阳师范学院第七章第七章 IPIP 路由协议路由协议洛阳师范学院本章目标本章目标通过本章的学习，您应该掌握以下内容： 路由器的分类 区分静态、动态路由的不同 设置静态路由 识别距离矢量的路由协议：RIP 和 IGRP 设置Routing Information Protocol (RIP) 利用show 和 debug 命令查看 IP 路由信息洛阳师范学院路由器的作用路由器的作用 路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分

2、。使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。 洛阳师范学院路由器的功能与优点路由器的功能与优点路由器的优点：适用于大规模的网络复杂的网络拓扑结构、负载共享和最优路径能更好地处理多媒体安全性高隔离不需要的通信量节省局域网的频宽减少主机负担路由器的缺点：不支持非路由协议安装复杂价格高洛阳师范学院路由器的功能与优点（续）路由器的功能与优点（续）路由器的功能如下：在网络间截获发送到远地网络段的报文，其转发的作用。选择最合理的路由，引导通信。分解大的数据包，在目的

3、地组装。多协议路由器可以连接不同通信协议的网络段。主要任务是把通信引导到目的地网络，其次是到达特定的节点站地址。洛阳师范学院路由器的体系结构路由器的体系结构 第一代，单总线单CPU结构路由器第二代，单总线主从CPU结构路由器第三代，单总线对称式多CPU结构路由器第四代，多总线多CPU结构路由器第五代，共享内存式结构路由器第六代，交叉开关体系结构路由器和基于机群系统的路由器 洛阳师范学院路由器的类型及特点路由器的类型及特点1接入路由器 接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接，还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个

4、端口上运行。 2企业级路由器 企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，并且进一步要求支持不同的服务质量。3骨干级路由器 骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而代价则处于次要地位。 4太比特路由器 与现有的光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器，高性能的骨干交换/路由器（太比特路由器）技术现在还主要处于开发实验阶段。 洛阳师范学院要实现路由路由器必须知道: 目的地址 源地址 所有可能的路由路径 最佳路由路径 管理路由信息什么是路由什么是路由172.16.1.010.120.2.0洛阳师范学院什么是路由什么是路由Ne

5、tworkProtocolDestinationNetworkConnectedLearned10.120.2.0172.16.1.0Exit InterfaceE0S0可路由协议可路由协议: IP 路由器必须知道未和其直接相连的目的地址172.16.1.010.120.2.0E0S0洛阳师范学院路由协议和可路由协议路由协议和可路由协议可路由协议( Routed Protocol) :利用网络层完成通信的协议，允许数据包从一个主机主机一寻址方案转发到另一主机。例如；IP；IPX；AppleTalk路由协议 （Routing Protocol): 本质是创建和维护路由表，可路由协议利用它实现路由

6、功能 例如：RIP；IGRP；EIGRP；OSPF；BGP；IS-IS 等；洛阳师范学院路由协议在网络层工作路由协议在网络层工作 路由协议路由协议传输层传输层数据链路层数据链路层网络层网络层物理层物理层会话层会话层表示层表示层应用层应用层洛阳师范学院静态路由由网络管理员在路由器上手工添加路由信息以实现路由目的动态路由根据网络结构或流量的变化，路由协议会自动调整路由信息以实现路由静态路由和动态路由静态路由和动态路由洛阳师范学院172.16.2.1SO静态路由静态路由172.16.1.0B172.16.2.2NetworkA在小型网络中适宜设置静态路由。BStub Network洛阳师范学院指定一

7、条可以到达目标网络的路径Router(config)#ip route network mask address | interfacedistance permanent 静态路由的配置静态路由的配置洛阳师范学院Stub Networkip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1172.16.2.1SO静态路由的例子静态路由的例子172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB这是一条单方向的路径，必须配置一条相反的路径。洛阳师范学院Stub Networkip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2缺省路由缺

8、省路由172.16.2.1SO172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB使用缺省路由后，Stub Network可以到达路由器A以外的网络。洛阳师范学院路由协议路由协议路由协议 用于路由器选择路径和管理路由表。一旦选择了一条路径后，路由器将路由可路由协议 。NetworkProtocolDestinationNetworkConnectedRIPIGRP10.120.2.0172.16.2.0172.17.3.0Exit InterfaceE0S0S1可路由协议可路由协议: IP路由协议路由协议: RIP, IGRP172.17.3.0172.16.2.010.120.2.0

9、E0S0洛阳师范学院自治系统自治系统 100自治系统自治系统 200IGPs: RIP, IGRPEGPs: BGP自治系统：内部和外部的自治系统：内部和外部的路由协议路由协议 自治系统：使用相同的路由准则的网络的集合 IGP在一个自治系统内运行。 EGP连接不同的自治系统。洛阳师范学院路由的不可信度路由的不可信度IGRPAdministrative Distance=100RIPAdministrative Distance=120I need to send a packet to Network E. Both router B and C will get it there. Whic

10、h route is best?洛阳师范学院常用度量和常用度量和metric值值Hop ; bandwidth ;delay ; load ; reliability; ticks ; cost 度量值（Metric） ：路由协议算法由度量得出度量值。根据度量值判定路由最优路径，来创建和维护路由表。洛阳师范学院收敛时间收敛时间收敛时间 （convergence time):从网络拓扑发生变化到网络中所有路由器都知道这个变化的时间叫收敛时间洛阳师范学院路由协议的分类路由协议的分类距离矢量距离矢量混合路由混合路由链路状态链路状态洛阳师范学院动态路由协议的分类动态路由协议的分类EGP距离矢量协议（距

11、离矢量协议（RIPv1，RIPv2，IGRP，EIGRP）BGP（边界网关协议）（边界网关协议）IGP链路状态协议（链路状态协议（OSPF，IS-IS）EGP（外部网关协议）（外部网关协议）路由协议路由协议洛阳师范学院各路由协议比较各路由协议比较洛阳师范学院距离矢量的路由协议距离矢量的路由协议定期将路由表复制给相邻的路由器并且进行矢量堆加RoutingTableRoutingTableRoutingTableRoutingTableDistanceHow farVectorIn which direction洛阳师范学院距离矢量算法距离矢量算法 距离向量算法也称为Bellman-Ford算法，

12、以经过的路由数即跳数（hop）大小，确定最佳路径。要求每个路由器周期性发送其路由表全部或部分信息（仅发送到邻近结点上），来维护路由器路由表。 洛阳师范学院路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.2.0.010.3.0.0 00S0S1Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E00Routing Table10.1.0.010.2.0.0 E0S0 00距离矢量距离矢量源信息的获得源信息的获得洛阳师范学院路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址

13、的最佳路径10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0 1E0S0S0100距离矢量距离矢量源信息的获得源信息的获得洛阳师范学院路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routin

14、g Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0 10.1.0.0 12E0S0S01200距离矢量距离矢量源信息的获得源信息的获得S0S0洛阳师范学院 距离矢量距离矢量选择最佳路径选择最佳路径用于确定最佳路由路径的参数信息56T156T1Ticks, hop countBAHop countIPXRIPIGRPBandwidthDelayLoadReliabil

15、ityMTU洛阳师范学院距离矢量距离矢量管理路由信息管理路由信息路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成更新路由表更新路由表洛阳师范学院距离矢量距离矢量管理路由信息管理路由信息路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成更新路由表更新路由表在下一个周期后在下一个周期后路由器路由器A发送更新发送更新过的路由表过的路由表洛阳师范学院距离矢量距离矢量管理路由信息管理路由信息路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成更新路由表更新路由表更新路由表更新路由表在下一个周期后在下一个周期后路由器路由器A发送更新发送更新过的路由表过的路由表洛阳师范学院路路 由由 回回 环环每一个节点管理着与之相连

16、的所有网络10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.000Routing Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S01110.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院路路 由由 回回 环环缓慢的收敛容易造成路由信息的不一致10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Ro

17、uting Table10.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00DownRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S01110.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院路由器路由器C 推断到达推断到达10.4.0.0 网络的最好路径是通过路由器网络的最好路径是通过路由器B路路 由由 回回 环环10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10

18、.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.002Routing Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S11110.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院路由器路由器 A 根据错误的信息升级它的路由表根据错误的信息升级它的路由表路路 由由 回回 环环10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing TableS0S0S0S01210.3.0.010.1.0.010.2.0.

19、010.4.0.002Routing TableE0S0S0S01410.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S03110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院无无 限限 计计 数数 10.4.0.0 网络的数据将在路由器 A, B, 和 C 之间循环 10.4.0.0 网络的跳数将无限大10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.004Rou

20、ting TableE0S0S0S01610.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S05110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院解决方法：定义最大跳数解决方法：定义最大跳数指定最大跳数来防止路由回环10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.0016Routing TableE0S0S0S011610.1.0.010.4.0.010.3.0

21、.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S016110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院解决方法：水平分割解决方法：水平分割不会接收到由自身传达出去的路由信息10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.000Routing TableE0S0S0S01210.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1E11210.2.0.0

22、10.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院解决方法：路由毒杀解决方法：路由毒杀路由器将该路由信息的跳数标记为无限大10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00InfinityRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1E11210.1.0.010.4.0.010.3.0.000洛阳师范学院解决方法

23、：反转毒杀解决方法：反转毒杀反转毒杀可以超越水平分割10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00InfinityRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1E1PossiblyDown210.1.0.010.4.0.010.3.0.000PoisonReverse洛阳师范学院解决方法：解决方法：Hold-Down 计时

24、计时路由器在Hold-Down时间内将该条记录标记为possibly down以使其它路由器能够重新计算网络结构的变化Network 10.4.0.0 is downthen back up then back downUpdate afterhold-down TimeNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Update afterhold-down Time洛阳师范学院解决方法：触发更新解决方法：触发更新当路由表发生变化时路由器立即发送更新信息10.2.0.010.3.0.010.4

25、.0.0E0S0S0S1S0E0XNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.0洛阳师范学院环路解决方法组合应用环路解决方法组合应用 洛阳师范学院一个完整的方案一个完整的方案X10.4.0.0洛阳师范学院一个完整的方案一个完整的方案X10.4.0.0HolddownHolddownHolddown洛阳师范学院一个完整的方案一个完整的方案X10.4.0.0HolddownHolddownHolddownPoison ReversePoison Re

26、versePoison ReversePoison Reverse洛阳师范学院一个完整的方案一个完整的方案X10.4.0.0HolddownHolddownHolddownPacket for Network 10.4.0.0Packet for Network 10.4.0.0洛阳师范学院一个完整的方案一个完整的方案10.4.0.0洛阳师范学院一个完整的方案一个完整的方案Link up!10.4.0.0洛阳师范学院链路状态协议原理链路状态协议原理1：路由器找到自己邻居;2：每个路由器向邻居发送LSA (link state advertisement)数据包，包含了自己的路径成本;3：LSA

27、扩散，每个路由器都得到相同拓扑结构的数据库;4：由SPF算法计算网络可达性，建立SPF树，以自己为树根;5：创建路由表，列出最优路径列表；维护其它拓扑结构和状态细节数据库。洛阳师范学院链路状态算法链路状态算法 链路状态算法也称最短路径算法、接口状态算法，以创建该算法的人来命名，也称为Dijkstra算法，根据路由器接口状态，确定最佳路径。当路由器启动或网络结构发生变化时发送链路状态通告到互联网上所有的结点，一旦路由器收到所有的链路状态通告，每一个路由器将会对区域中的网络拓扑结构有一个完整的观察，以自己为根生成一个树，并且有着到达任一个目的网络或主机的完整道路，一个路由器对拓朴结构的观察将不同于

28、其它的路由器，每个路由器把它自己作为树的根，形成自己的路由表。对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。 洛阳师范学院链路状态协议链路状态协议传递最佳的路径信息给其它的路由器LSA（link state advertisement)数据包数据包链路状态公告链路状态公告SPF运算运算拓扑结构数据拓扑结构数据最佳路由信息最佳路由信息路由表路由表洛阳师范学院链路状态协议特点链路状态协议特点 链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。由于链路状态算法收敛更快，它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面，链路状态算法要求

29、比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间。 洛阳师范学院距离矢量和链路状态路由的综合应用混混 合合 路路 由由选择基于距离矢量的路径选择基于距离矢量的路径Converge rapidly using 通过传递变化的更新信息通过传递变化的更新信息达到快速收敛达到快速收敛平衡的路由平衡的路由洛阳师范学院路由器配置 选择路由协议 指定网络或端口Network160.89.0.0Network 172.30.0.0IGRP,RIPNetwork 172.16.0.0RIPRIPIGRPIP路由的配置任务路由的配置任务洛阳师范学院 指定IP路由协议Router(config)#router pr

30、otocol keyword 指定与路由器直接相连的网络指定与路由器直接相连的网络Router(config-router)#network network-number动态路由配置动态路由配置洛阳师范学院19.2 kbpsT1T1T1Hop 计算路由器每隔30秒更新最多支持相同hop数的6条路径RIP 概概 述述洛阳师范学院 激活RIP协议Router(config)#router ripRouter(config-router)#network network-number 选择所能到达的网络选择所能到达的网络 必须是有效的网络必须是有效的网络RIP 配配 置置洛阳师范学院2.3.0.0r

31、outer ripnetwork 172.16.0.0network 10.0.0.0RIP 配置举例配置举例router ripnetwork 10.0.0.02.3.0.0router ripnetwork 192.168.1.0network 10.0.0.0172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0洛阳师范学院查看查看RIP信息信息RouterA#sh ow ip protocolsRouting Protocol is rip Sending up

32、dates every 30 seconds, next due in 0 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240 Outgoing update filter list for all interfaces is Incoming update filter list for all interfaces is Redistributing: rip Default version control: send version 1, receive any version Interface Sen

33、d Recv Key-chain Ethernet0 1 1 2 Serial2 1 1 2 Routing for Networks: 10.0.0.0 172.16.0.0 Routing Information Sources: Gateway Distance Last Update 10.1.1.2 120 00:00:10 Distance: (default is 120)172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0洛阳师范学院查看路由表查看路由

34、表RouterA#sh ow ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route, o - ODR T - traffic engineered routeGat