动态路由及实现

第4讲动态路由的实现《局域网应用技术》课程7/23/20231本讲要点内容要求RIPv1和v2动态路由的基本配置在不连续的子网中运行RIP重点RIPv1和v2动态路由配置难点RIPv2动态路由的配置7/23/20232RIP,路由信息协议RIP（Routing

Information

Protocols，路由信息协议）它是由施乐（Xerox）在70年代开发的。是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP)，适用于小型同类网络，是典型的距离矢量(distance-vector)协议RIP协议假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳数超过15个，那么一定牵涉到了循环，因此当一个路径达到16跳，将被认为是达不到的。

RIP协议每隔30秒定期向外发送一次更新报文。如果路由器经过180秒没有收到来自某一路由器的路由更新报文，则将所有来自此路由器的路由信息标志为不可达，若在其后240秒内仍未收到更新报文，就将这些路由从路由表中删除7/23/20233工作特点:1定期向邻居路由器发送路由表的副本并且计算距离向量2RIP使用UDP协议520端口发送路由信息

每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器，最终每台路由器都会收到网络中所有的路由信息．然后运行某种算法，计算出最终的路由来．包括相应的路由协议报文，路由加入及维护7/23/20234配置RIP协议1.启用RIP进程

router(config)#routerrip

router(config-router)#2.配置network命令

router(config-router)#network<主类网络号>

含义:1.公布属于该主类的子网

2.包含在该主类内的接口发送接收路由信息3、其他高级配置（可选，如负载均衡、路由重分布）7/23/20235RA的rip配置：

RA(config)#routerrip

RA(config-router)#network192.168.0.0

RA(config-router)#network192.168.1.0

RA(config-router)#version2

RA(config-router)#noauto-summary//关闭路由自动汇聚7/23/20236RIP协议的配置a.2621A2621A#configt//若之前配置有静态路由，使用下面命令删除2621A(config)#noiproute172.16.20.0255.255.255.0172.16.10.22621A(config)#routerrip(注释：缺省为接收v1和v2，只发送v1版)2621A(config-router)#network172.16.0.02621A(config-router)#^Z2621A#RIPv1是有类路由协议，不支持VLSM7/23/20237b.2501A2501A#configt2501A(config)#noiproute172.16.30.0255.255.255.0172.16.20.22501A(config)#noiproute172.16.40.0255.255.255.0172.16.20.22501A(config)#noiproute172.16.50.0255.255.255.0172.16.20.22501A(config)#routerrip2501A(config-router)#network172.16.0.02501A(config-router)#^Z2501A#7/23/20238c.2501B2501B#configt2501B(config)#noiproute172.16.10.0255.255.255.0172.16.20.12501B(config)#noiproute172.16.50.0255.255.255.0172.16.40.22501B(config)#routerrip2501B(config-router)#network172.16.0.02501B(config-router)#^Z2501B#7/23/20239d.2501CRouterC#configtRouterC(config)#noiproute0.0.0.00.0.0.0172.16.40.1RouterC(config)#routerripRouterC(config-router)#network172.16.0.0RouterC(config-router)#^ZRouterC#

7/23/202310VerifyingtheRIPRoutingTables（验证RIP路由）a.2621A2621A#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M–Gatewayoflastresortisnotset172.16.0.0/24issubnetted,5subnetsR172.16.50.0[120/3]via172.16.10.2,FastEthernet0/0R172.16.40.0[120/2]via172.16.10.2,FastEthernet0/0R172.16.30.0[120/2]via172.16.10.2,FastEthernet0/0R172.16.20.0[120/1]via172.16.10.2,FastEthernet0/0C172.16.10.0isdirectlyconnected,FastEthernet0/02621A#7/23/202311RIPv2协议的配置a.2621A2621A#configt2621A(config)#noiproute172.16.20.0255.255.255.0172.16.10.22621A(config)#noiproute172.16.30.0255.255.255.0172.16.10.22621A(config)#noiproute172.16.40.0255.255.255.0172.16.10.22621A(config)#noiproute172.16.50.0255.255.255.0172.16.10.22621A(config)#routerrip2621A(config-router)#version2（只接收和发送v2）2621A(config-router)#network172.16.0.02621A(config-router)#^Z2621A#7/23/202312b.2501A2501A#configt2501A(config)#noiproute172.16.30.0255.255.255.0172.16.20.22501A(config)#noiproute172.16.40.0255.255.255.0172.16.20.22501A(config)#noiproute172.16.50.0255.255.255.0172.16.20.22501A(config)#routerrip2621A(config-router)#version22501A(config-router)#network172.16.0.02501A(config-router)#^Z2501A#7/23/202313c.2501B2501B#configt2501B(config)#noiproute172.16.10.0255.255.255.0172.16.20.12501B(config)#noiproute172.16.50.0255.255.255.0172.16.40.22501B(config)#routerrip2621A(config-router)#version22501B(config-router)#network172.16.0.02501B(config-router)#^Z2501B#7/23/202314d.2501CRouterC#configtRouterC(config)#noiproute0.0.0.00.0.0.0172.16.40.1RouterC(config)#routerrip2621A(config-router)#version2RouterC(config-router)#network172.16.0.0RouterC(config-router)#^ZRouterC#

7/23/202315VerifyingtheRIPRoutingTables（验证RIP路由）a.2621A2621A#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M–Gatewayoflastresortisnotset172.16.0.0/24issubnetted,5subnetsR172.16.50.0[120/3]via172.16.10.2,FastEthernet0/0R172.16.40.0[120/2]via172.16.10.2,FastEthernet0/0R172.16.30.0[120/2]via172.16.10.2,FastEthernet0/0R172.16.20.0[120/1]via172.16.10.2,FastEthernet0/0C172.16.10.0isdirectlyconnected,FastEthernet0/02621A#7/23/202316在不连续的子网中运行RIPV17/23/202317Router1router1(config)#routerriprouter1(config-router)#network172.16.0.0router1(config-router)#network200.1.1.0router1(config-router)#^Z7/23/202318Router2router2(config)#routerriprouter2(config-router)#network172.16.0.0router2(config-router)#network200.1.1.0router2(config-router)#^Z7/23/202319VerifyingtheRIPRoutingTables（验证RIP路由）router1#showiproute发现没有学习到172.16.17.0的路由信息同样在router2上也没有学习到172.16.16.0的路由信息结论：7/23/202320验证RIP的配置

router#show

ipprotocols

显示路由表的信息

router#show

iproute7/23/202321RIPV1与V2的区别RIPV1发送地址:255.255.255.255(本地广播)

不支持VLSM

不支持认证RIPV2发送地址:224.0.0.9(所有的RIPV2路由器)

支持VLSM

支持明文,MD5的认证7/23/202322当子网路由穿越有类网络边界时，将自动汇聚成有类网络路由。RIPv2缺省情况下将进行路由自动汇聚，RIPv1不支持该功能。7/23/202323内部网关协议OSPFOSPF（OpenshortestPathFirst）,开放式最短路径优先。1989年开发出来，使用了Dijkstra算法，原理比较简单，但是实现起来比较复杂。注意：OSPF只是一个协议名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”，实际上，所有的自治系统内部使用的路由选择协议（包括rip）都是要寻找一条最短路径。7/23/202324OSPF协议简介Link-State链路状态型路由选择协议OSPF是一种链路状态路由协议；这意味着路由选择的变化基于网络中OSPF利用链路状态算法来计算到所有已知目的的最短路径。链路状态指的是一个路由器的局部信息状态(该路由器接口信息、邻居信息)、路由器相连的网络状态信息(该网络所连接的路由器)、外部状态信息（该自治系统的外部路由信息）等，这个链路状态通告(LSA)被扩散到每个路由器并用来建立一个拓扑数据库，Dijkstra算法被并行运行在每个使用了拓扑数据库的路由器上，根据该路由器的拓扑数据库构造出以它自己为根节点的最短路径树。7/23/202325OSPF协议简介OSPF协议报文封装OSPF通过在运行OSPF的路由器之间交互OSPF协议报文来进行沟通，发现、学习和维护路由；OSPF协议报文直接承载在IP包里，使用协议号89；比较：RIP协议是将协议报文封装在UDP数据包内，使用端口号520来表明这是一个RIP协议报文；OSPF直接使用IP报文封装，有效减少了协议报文的封装开销；7/23/202326OSPF基本概念OSPF区域为什么划分域？

随着链路状态数据库的增大，计算SPF所需的时间也增加了，将网络分成较小的区域，并要求路由器与同一区域的路由器交换链路状态。这样传播的信息减少了。

所以，划分域是为了：

1、降低CPU的负担；

2、减小LSDB的内存开销；

3、LSA相关计算和Flooding负担均降低。7/23/202327OSPF基本概念OSPF区域区域划分的要求

1、为了控制开销和便于管理OSPF支持将整个自治系统划分成域来管理标准划为骨干域和边缘域，骨干域area0边缘域12……（12仅是起到标号作用）

2、原则上要求每个边缘域要和骨干域直接相连，骨干域要求连通性强带宽高

3、通常可设计成冗余连通

4、当一台路由器配置两个以上域时，必须有一个是骨干域5、如果实施配置单区域OSPF来运行，那么唯一可以使用的区域号(AreaID)就是Area07/23/202328OSPF基本概念OSPF区域所有接口都在一个区域内的路由器称为内部路由器(IR)连接于同一自治系统但其接口不在同一区域内的路由器称为区域边界路由器（ABR）另一种路由器充当网关的作用，从一个AS到另一个AS重分配路由信息，称为自治系统边界路由器（ASBR）7/23/202329OSPF基本概念OSPF区域Area0骨干域Area1Area2自治系统ASISPASBRABRABRABRIR7/23/202330OSPF基本概念路由器标识OSPF路由器标识ISPRouterID192.168.43.105路由器标识：该路由器上最高的LOOPBACK地址若无回环地址，则优先使用最高位IP地址7/23/202331OSPF基本概念Hellohello运行着OSPF协议的路由器在其OSPF进程激活的端口上都会发出Hello报文，在广播环境中，Hello是使用224.0.0.5来发送出去的！！Hello最直接的用途是发现周边运行OSPF协议的同伴路由器7/23/202332OSPF最主要的特征是使用分布式的链路状态协议（linkstateprotocol）,而不是像rip那样的距离矢量协议，和rip相比OSPF有3个要素都与rip不一样。向本自治系统中所有路由器发送信息发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但只是路由器知道的部分信息（所谓链路状态就是本路由器和那些路由器相邻，以及该链路的度量，如费用、距离、时延、带宽等）只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息7/23/202333OSPF基本概念LSALSA链路状态通告LSA链路状态通告是是一台运行着OSPF协议的路由器所产生的对于该路由器自身的局部信息状态、连接网络信息状态、外部路由信息状态等的汇总；7/23/202334OSPF基本概念LSULSU链路状态更新LSU链路状态更新是在路由器状态、网络拓扑发生了变化后，OSPF路由器产生的通告信息！7/23/202335OSPF基本概念LSAckLSAck链路状态更新确认收到LSU报文后，对LSU报文的确认！7/23/202336OSPF基本概念LSDBLSDB链路状态数据库OSPF路由器收到LSA后，收集LSA组成LSDB，链路状态数据库！显然，互相交换LSA的路由器之间，他们的LSDB是相同的！7/23/202337OSPF基本概念路由器标识邻居和邻接两个运行着OSPF协议的路由器互相接到了对方的Hello包，并通过OSPF区域报文验证（如果有的话），那么两个路由器将成为OSPF邻居！！当两台路由器之间交换LSA链路状态通告，并通过各自得到对方LSA建立了自己的LSDB之后，才形成了邻接的关系！7/23/202338OSPF基本概念DR&BDRDR：在一个广播性的、多接入的网络中，存在一个指定路由器（DesignatedRouter）;DR的作用：

与所有其他邻居同步(节省网络开销)产生networkLSA用以描述网络链路状态;BDR的作用：

做为DR的备份，在DR失效时接管它;DR和BDR7/23/202339OSPF基本概念DR&BDRDR和BDR多路访问网络中DR（指定路由器）的设计思想是使邻接的数目减少;多路访问网络中路由器只与DR和BDR建立邻接;优先级最高的路由器做为DR;一旦DR选出，其他路由器无法替代，除非这个DR失效;7/23/202340OSPF启动过程Hello发送hello包，DR未选出Hello发送hello包应答，之后选出DR和BDR172.16.5.1/24172.16.5.2/24Down状态Init状态Two-Way状态RouterARouterB7/23/202341开始选举用来交换数据库描述报文的主机确定主从关系发送数据库描述报文交换数据库描述报文172.16.5.1/24172.16.5.2/24Exstart

状态RouterBHelloHelloExchange状态DBDDBDRouterAOSPF启动过程7/23/202342172.16.5.1/24172.16.5.2/24