《路由与路由协定》课件

路由与路由协议网络路由是将数据包从源节点传递到目标节点的过程。路由协议是用于在网络中交换路由信息的协议。课程概述网络基础介绍网络基础知识，包括网络模型、网络协议等。路由器路由器的功能、工作原理、配置方法。路由协议讲解常见路由协议，包括RIP、OSPF、EIGRP和BGP。安全机制路由安全机制，包括访问控制、安全策略等。路由概述路由是网络中数据包从源主机到目的主机传递的过程。路由器是网络的核心设备，负责数据包的转发和路由选择。路由协议是路由器之间相互通信，协商路由信息，并维护路由表的关键机制。路由选择是指路由器根据路由表，选择最优路径，将数据包发送到目的网络或主机。路由协议决定了路由器如何学习网络拓扑结构，并维护路由表。路由的定义数据包转发路由是网络中数据包从源节点到目标节点的路径选择过程。路径选择通过分析网络拓扑结构，选择最优路径进行转发。网络层功能路由是网络层的重要功能，确保数据包能够正确地到达目的地。路由的作用数据传输路由器通过网络路径查找和选择功能，将数据包从源设备传输到目标设备。网络管理路由器可以监控网络流量，并通过流量控制、访问控制等功能进行网络管理。网络安全路由器可以过滤流量，防止恶意攻击，并通过防火墙功能提高网络安全。网络优化路由器可以根据网络状况选择最佳路径，优化网络性能。路由器的结构和功能路由器通常由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括：CPU、内存、网络接口、电源等。软件部分主要包括：操作系统、路由协议、安全配置等。路由器主要功能包括：数据包转发、网络地址转换、防火墙功能、VPN功能、流量控制等。静态路由静态路由是一种手动配置的路由方式，由网络管理员手动添加路由条目，将网络中的特定目的地地址与相应的下一跳地址进行关联。静态路由的配置相对简单，适合网络规模较小，网络拓扑结构较为稳定的情况，可以有效地控制网络流量，提高网络安全性和稳定性。静态路由的概念静态路由由网络管理员手动配置，并保存在路由器的路由表中。静态路由不依赖任何路由协议，不需要与其他路由器交互。静态路由通常用于连接到特定网络或主机，例如将网络连接到互联网。静态路由也用于设置备份路由，当主路由出现故障时，静态路由可以提供备用路径。静态路由的配置确定目标网络明确要访问的网络地址，并确认该网络是否属于本地网络。配置路由条目在路由器上添加路由条目，包含目标网络地址、下一跳地址和出接口信息。验证路由配置使用路由器命令查看配置信息，确保静态路由条目生效。静态路由的优缺点优点配置简单易懂，适合小型网络环境。网络管理员可以精准控制数据流量，确保网络安全。缺点网络拓扑变化时，需要手动更新路由配置。不适用于大型网络，管理复杂且维护工作量大。动态路由动态路由协议是一种自动发现网络拓扑并更新路由表的机制。动态路由协议能够适应网络拓扑的变化，例如路由器故障、链路故障等。动态路由的概念自动更新动态路由协议能够自动学习网络拓扑，根据网络变化更新路由信息。信息共享路由器之间通过协议交换路由信息，实现网络的自动配置和管理。最优路径动态路由协议通过算法计算并选择最优路径，提高网络性能和效率。动态路由协议概览1路由信息交换动态路由协议利用算法，使路由器能够自动地学习网络拓扑结构并更新路由表，从而无需人工配置。2路由信息传播路由器通过周期性地发送路由更新信息或在网络拓扑发生变化时，向其他路由器广播路由信息，以实现路由信息的同步和传播。3路由表优化动态路由协议根据网络拓扑的变化，动态调整路由表，选择最佳路径，确保数据包能够快速高效地传输到目的地。4提高网络可扩展性动态路由协议可以自动管理复杂网络中的路由信息，简化网络管理，提高网络可扩展性和可维护性。动态路由协议比较协议特点适用场景RIP简单易用，适用于小型网络小型网络，网络规模较小OSPF稳定可靠，适用于大型网络大型网络，复杂网络环境EIGRP快速收敛，适用于高速网络高速网络，需要快速响应网络变化BGP跨域路由，适用于互联网互联网，跨运营商网络互联RIP路由协议RIP（路由信息协议）是一种基于距离矢量的路由协议。它使用跳数作为度量指标，在网络中传播路由信息。RIP协议简单易用，适用于小型网络，但存在一些局限性，如：收敛速度慢，不适合大型网络。RIP协议概述RIP协议简介RIP（RoutingInformationProtocol，路由信息协议）是一种基于距离矢量的路由协议，用于在网络中发现并维护路由信息。它通过周期性的广播路由信息来更新路由表，并使用跳数作为度量指标来确定最佳路径。RIP的特点RIP协议简单易于实现，适用于小型网络，它使用广播方式传播路由信息，并使用跳数作为路由度量指标，通过定期更新路由表来维护路由信息。RIP协议工作原理1距离向量算法每个路由器维护一个距离向量表。2路由信息广播路由器定期向邻居发送距离向量表。3更新距离向量表接收邻居的距离向量表，更新自己的距离向量表。4路由选择选择到目的网络距离最小的路径。RIP协议使用距离向量算法来计算最佳路径。每个路由器都维护一个距离向量表，该表包含到所有网络的距离和下一跳路由器。RIP协议通过广播方式定期向邻居发送距离向量表。每个路由器接收邻居的距离向量表后，会更新自己的距离向量表，并选择到目的网络距离最小的路径。RIP协议配置1配置命令使用`routerrip`命令进入RIP配置模式，并使用`version2`命令启用RIPv2。2网络配置使用`network`命令指定要参与RIP路由的网络地址和掩码，并使用`passive-interface`命令禁用指定的接口上的RIP。3验证配置使用`showiproute`命令查看路由表，并使用`showipprotocols`命令检查RIP协议的状态。RIP协议优缺点优点配置简单，易于部署，适用于小型网络。缺点路由更新频繁，影响网络性能，不适合大型网络。适用场景小型网络、对网络性能要求不高的场景，适合使用RIP协议。OSPF路由协议OSPF(开放式最短路径优先协议)是一种内部网关协议，用于在自治系统(AS)内的网络中实现路由。它是一种链路状态路由协议，使用迪杰斯特拉算法计算最短路径。OSPF协议概述OSPF协议介绍OSPF是一种内部网关协议，用于在同一自治系统内路由网络流量。它是一种基于链路的协议，意味着它使用连接到网络的每个路由器之间的物理连接来计算最佳路径。OSPF协议特点OSPF协议使用链路状态路由，这意味着每个路由器都维护一个完整的网络图，以确定到每个网络的最佳路径。它支持多路径路由，这允许流量通过多个路径进行路由，从而提高网络性能。OSPF协议工作原理1网络拓扑发现通过洪泛路由信息，构建网络拓扑图2最短路径计算采用Dijkstra算法，计算到所有网络节点的最短路径3路由表更新将计算的最短路径信息更新到路由表中4路由信息传播将更新后的路由表信息发送给相邻路由器OSPF协议通过洪泛路由信息，构建网络拓扑图。然后，使用Dijkstra算法，计算到所有网络节点的最短路径，并更新路由表。最后，将更新后的路由表信息发送给相邻路由器。OSPF协议配置1网络配置配置路由器接口，分配IP地址和子网掩码，指定所属区域。2路由器配置定义路由器ID，设置优先级，配置邻居和区域信息。3路由策略配置配置路由策略，例如访问控制列表和路由过滤，控制数据流向。OSPF协议优缺点优点OSPF协议基于链路状态，所有路由器拥有完整的网络拓扑信息。OSPF支持多路径路由，可以利用多条路径提高网络性能。OSPF协议支持区域划分，提高网络效率。缺点OSPF协议配置比较复杂。OSPF协议对网络资源消耗较大。OSPF协议不支持跨域路由。EIGRP路由协议EIGRP(EnhancedInteriorGatewayRoutingProtocol)是Cisco公司专有的路由协议，它结合了RIP和OSPF的优点，提供快速收敛、灵活的配置和安全可靠的路由功能。EIGRP协议概述内部网关路由协议EIGRP(EnhancedInteriorGatewayRoutingProtocol)是一种Cisco专有的距离矢量路由协议。灵活性和扩展性支持多种网络拓扑结构，包括广播网络、点到点网络、非广播多路访问(NBMA)网络。快速收敛通过DiffusingUpdateAlgorithm(DUAL)机制，快速适应网络拓扑变化，减少路由循环。EIGRP协议工作原理1距离向量算法基于距离和带宽计算路由2扩散更新将路由信息传播给邻居3可靠传输确保路由信息可靠传递4快速收敛快速适应网络变化EIGRP协议采用距离向量算法，通过计算距离和带宽来确定最佳路由。它使用扩散更新的方式将路由信息传播给邻居，并采用可靠传输机制确保路由信息可靠传递。EIGRP协议还具有快速收敛能力，能够快速适应网络变化。EIGRP协议配置1接口配置配置EIGRP路由协议运行的接口，并指定自治系统号2网络配置配置EIGRP路由协议运行的网络，并指定网络掩码3路由配置配置EIGRP路由协议的路由策略，如默认路由，路由过滤EIGRP协议优缺点1优点EIGRP协议快速收敛，提高网络性能。EIGRP协议支持认证机制，增强网络安全性。EIGRP协议支持多路径路由，提高网络效率。EIGRP协议易于配置和管理，方便网络管理员操作。2缺点EIGRP协议不支持跨域路由，限制了其应用范围。EIGRP协议的计算量较大，占用网络资源较多。3总结EIGRP协议是一种高性能、可靠的路由协议，适用于中小型网络环境。BGP路由协议BGP（边界网关协议）是用于互联网和大型企业网络中的一种重要的路由协议。它是一种外部网关协议，用于连接不同的自治系统（AS）BGP负责在不同AS之间交换网络路由信息，确保数据包能够在互联网上正确地进行路由。BGP使用复杂的算法和策略来确定最佳的路由路径。BGP协议概述边界网关协议BGP协议是用于互联网AS之间路由信息的协议。它是Internet上使用的最重要的路由协议之一。路径选择算法BGP协议使用复杂的路径选择算法，考虑各种因素，如AS路径长度、路径的安全性等。网络管理BGP协议提供了丰富的管理功能，例如路由策略控制、路由黑洞监测等。BGP协议工作原理建立邻居关系BGP路由器之间首先要建立邻居关系，通过TCP连接进行通信，交换BGP报文。路由信息交换邻居之间通过BGP报文交换路由信息，包括网络地址、路径信息和策略信息。路由选择BGP路由器根据路由信息和配置的策略进行路由选择，选择最佳路径传递数据包。路由更新BGP路由器监控网络的变化，及时更新路由信息，保证网络的连通性。BGP协议配置1配置BGP路由器配置BGP路由器需要指定AS号，邻居关系，网络地址等信息。可以通过命令行或图形界面进行配置，具体操作步骤取决于设备型号和版本。2建立邻居关系BGP路由器之间需要建立邻居关系才能交换路由信息，需要配置邻居IP地址和AS号等参数。3发布路由信息通过配置网络地址和相关的属性，例如路径长度，AS路径等信息，BGP路由器将这些信息发布给邻居路由器。BGP协议优缺点优势BGP是互联网标准路由协议。BGP支持复杂网络拓扑结构，提供灵活的路由策略控制。优势BGP支持复杂的网络策略控制，可有效防止恶意攻击，确保网络安全性。缺点BGP协议配置相对复杂，需要较高的专业知识，配置错误可能影响网络运行。缺点BGP协议占用较多的网络带宽资源，可能影响网络性能。路由协议的选择网络规模、拓扑结构、网络安全需求、成本预算等因素都会影响路由协议的选择。选择准则网络规模大型网络通常采用OSPF或IS-IS协议，以支持复杂的路由拓扑和网络扩展。小型网络可以使用RIP协议，其配置简单易懂。安全性BGP和OSPF提供身份验证功能，以确保路由信息的完整性和安全性。RIP等协议通常不提供身份验证，安全性较低。性能OSPF和EIGRP通常比RIP和BGP提供更高的性能，因为它们具有更快的收敛速度。BGP用于跨AS路由，其性能相对较低，但安全性高。成本RIP等协议通常成本较低，而BGP和OSPF协议的实现和维护成本较高。选择合适的路由协议需要权衡成本、性能和安全性等因素。应用场景分析企业网络企业网络通常需要连接多个部门和分支机构，需要选择合适的路由协议来实现高