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1、第五章IP路由协议 什么是路由 路由 把1个数据包从1个设备发送到不同网络里的另1个设备上去 这些工作依靠routers来完成 routers并不关心主机的位置 它们只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径 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 172 16 1 0 10 120 2 0 NetworkProtocol DestinationNetwork ConnectedLearned 10 120 2 0172 16 1 0 ExitInterface E0S0 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 0 1
2、0 120 2 0 E0 S0 路由协议和可路由协议 路由协议 routingprotocol 用于routers动态寻找网络最佳路径 保证所有routers拥有相同的路由表 一般 路由协议决定数据包在网络上的行走的路径 这类协议的例子有OSPF RIP IGRP EIGRP等可路由协议 routedprotocol 当所有的routers知道了整个网络的拓扑结构以后 可路由协议就可以用来发送数据 一般的 可路由协议分配给接口 用来决定数据包的投递方式 这类例子有IP和IPX IP路由过程 路由原理 当IP子网中的一台主机发送IP包给同一IP子网的另一台主机时 它将直接把IP包送到网络上 对方
3、就能收到 送给不同IP于网上的主机时 它要选择一个能到达目的子网上的router 把IP包送给该router 由它负责把IP包送到目的地 如果没有找到这样的router 主机就把数据包送给一个称为缺省网关的router上 缺省网关 缺省网关是每台主机上的一个配置参数 它是接在同一个网络上的某个routes接口的IP地址router也有它的缺省网关 用来传送不知道往哪儿送的IP包 这样 通过router把知道如何传送的IP包正确转发出去 不知道的IP包送给缺省网关 这样一级级地传送 IP包最终将送到目的地 送不到目的地的IP包则被网络丢弃了 几种不同类型的路由 1 静态路由 staticrout
4、ing 2 默认路由 defaultrouting 3 动态路由 dynamicrouting 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 172 16 2 1 SO 静态路由 172 16 1 0 B 172 16 2 2 Network A 在小型网络中适宜设置静态路由 B StubNetwork 静态路由 手动填加路由线路到路由表中 优点是 1 没有额外的router的CPU负担2 节约带宽3 增加安全性缺点是 1 网络管理员必须了解网络的整个拓扑结构2 如果网络拓扑发生变化 管
5、理员要在所有的routers上手动修改路由表3 不适合在大型网络中 指定一条可以到达目标网络的路径 Router config iproutenetwork mask address interface distance permanent 静态路由的配置 StubNetwork iproute172 16 1 0255 255 255 0172 16 2 1 172 16 2 1 SO 静态路由的例子 172 16 1 0 B 172 16 2 2 Network A B 这是一条单方向的路径 必须配置一条相反的路径 StubNetwork iproute0 0 0 00 0 0 0172
6、16 2 2 缺省路由 172 16 2 1 SO 172 16 1 0 B 172 16 2 2 Network A B 使用缺省路由后 StubNetwork可以到达路由器A以外的网络 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 NetworkProtocol DestinationNetwork ConnectedRIPIGRP 10 120 2 0172 16 2 0172 17 3 0 ExitInterface E0S0S1 可路由协议 IP路由协议 RIP IGRP 172 17 3 0 172 16 1 0 10 120 2
7、0 E0 S0 自治系统100 自治系统200 IGPs RIP IGRP EGPs BGP 自治系统 内部和外部的路由协议 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 常用度量和metric值 Hop bandwidth delay load reliabilityMTU 最大传输单元 度量值 Metric 路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 收敛时间 收敛时间 convergencetime 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就叫收敛时间 路由协议的分类 距离矢量 混合路由 链路
8、状态 C B A D C D B A 管理距离 AD 管理距离 AD 0到255之间的1个数 它表示一条路由选择信息源的可信性值 该值越小 可信性级别越高 0为最信任 255为最不信任即没不会有任何流量从这条线路通过 假如1个router收到远端的2条路由更新 router将检查AD AD值低的将被选为新路线存放于路由表中 假如它们拥有相同的AD 将比较它们的度量值 metric 度低的将作为新线路 假如它们的AD和度量值都一样 那么将在2条线路做均衡负载 一些常用路由协议默认的AD 1 直接相连 02 静态路由 13 EIGRP 904 IGRP 1005 OSPF 1106 RIP 120
9、 距离矢量的路由协议 距离向量 用于根据距离 distance 来判断最佳路径 当1个数据包每经过1个router时 被称之为经过1跳 经过跳数最少的则作为最佳路径 进类协议的例子有RIP和IGRP 它们将整个路由表向与它们直接相连的相邻routers 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 C D B A C B A D RoutingTable RoutingTable RoutingTable RoutingTable Distance HowfarVector Inwhichdirection 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 A B C
10、10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 RoutingTable 10 2 0 0 10 3 0 0 0 0 RoutingTable 10 3 0 0 S0 0 10 4 0 0 E0 0 RoutingTable 10 1 0 0 10 2 0 0 0 0 距离矢量 源信息的获得 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 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 RoutingTable 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0
11、 0 RoutingTable 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 10 1 0 0 0 0 1 1 RoutingTable 10 3 0 0 S0 0 10 4 0 0 E0 0 10 2 0 0 1 1 0 0 距离矢量 源信息的获得 距离矢量 源信息的获得 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 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 RoutingTable 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 RoutingTable 10 2 0 0 1
12、0 3 0 0 10 4 0 0 10 1 0 0 0 0 1 1 RoutingTable 10 3 0 0 S0 0 10 4 0 0 E0 0 10 2 0 0 S0 10 1 0 0 1 2 1 2 0 0 距离矢量 选择最佳路径 用于确定最佳路由路径的参数信息 56 T1 56 T1 Ticks hopcount B A Hopcount IPX RIP IGRP BandwidthDelayLoadReliabilityMTU 距离矢量 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 A 更新路由表 距离矢量 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
13、成 A 更新路由表 距离矢量 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 A B 更新路由表 更新路由表 路由回环 每一个节点管理着与之相连的所有网络 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 RoutingTable 10 3 0 0 S0 E0 S0 S0 1 2 10 1 0 0 10 2 0 0 10 4 0 0 0 0 RoutingTable 10 1 0 0 E0 S0 S0 S0 1 2 10 4 0 0 10 3 0 0 10 2 0 0 0 0 RoutingTable 10 2
14、 0 0 S0 S1 S1 S0 1 1 10 1 0 0 10 4 0 0 10 3 0 0 0 0 路由回环 缓慢的收敛容易造成路由信息的不一致 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 X RoutingTable 10 3 0 0 S0 E0 S0 S0 1 2 10 1 0 0 10 2 0 0 10 4 0 0 0 Down RoutingTable 10 1 0 0 E0 S0 S0 S0 1 2 10 4 0 0 10 3 0 0 10 2 0 0 0 0 RoutingTable 10 2 0 0
15、S0 S1 S1 S0 1 1 10 1 0 0 10 4 0 0 10 3 0 0 0 0 路由器C推断到达10 4 0 0网络的最好路径是通过路由器B 路由回环 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 X 路由器A根据错误的信息升级它的路由表 路由回环 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 X RoutingTable 1 2 0 2 RoutingTable 1 4 0 0 RoutingTable 3 1 0 0 无限计数 1
16、0 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 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 X RoutingTable 10 3 0 0 1 2 10 1 0 0 10 2 0 0 10 4 0 0 0 4 RoutingTable 1 6 0 0 RoutingTable 5 1 0 0 无限计数 路由循环的问题也可用描述为跳数无限 countingtoinfinity 其中的1个解决办法就是定义最大跳数 maximumhopcount RIP是这样定义最大跳数的 最大跳数为15 第16跳为不可达 但还是不能从本质去掉路由循环 解决方法 定义最大跳数 指定最大跳数来防止路由回环 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0 E0 X 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 A B C 10 1 0 0 10 2 0 0 10 3 0 0 10 4 0 0 E0 S0 S0 S1 S0
