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1、路由器及路由协议基础配置 距离矢量路由协议计算机科学与工程学院 实验中心 张翔索引 距离矢量路由选择 RIP协议2*距离矢量路由选择协议 拓扑结构变化处理流程3*距离矢量路由环路问题 缓慢收敛(slow convergence)如果由于拓扑变化造成路由选择条目不一致，使网 络经历了缓慢的收敛，那么就会产生路由选择环路 ； 路由环路一旦产生则危害极大，使得网络路由信息 不一致，可能导致网络最终无法收敛，甚至完全瘫 痪。4*距离矢量路由环路问题 路由选择环路产生的过 程如下： 1) 在网络1出现故障以 前，所有的路由器都拥 有一致的认识和正确的 路由选择表。这时网络 被称为已经收敛。假设 该例中路
2、由器C的其它部 分，到达网络1的最佳路 径通过路由器B，并且从 路由器C到网络1的距离 是3。5*距离矢量路由环路问题2) 当网络1出现故障时， 路由器E发送一条更新给路 由器A。路由器A停止向网 络1发送分组，但是路由器 B、C和D继续向网络1路由 分组，因为该故障没有通知 它们。当路由器A发出自己 的更新后，路由器B和D停 止向网络1路由分组。但是 路由器C仍然没有收到更新 。对于路由器C而言，网络 1仍然可以通过路由器B到 达。6*距离矢量路由环路问题3) 现在路由器C向路由器 D发送定期更新，指示有 一条路径经路由器B可以到 达网络1。路由器D修改自 己的落雨选择表以反映这 条不正确的
3、信息，并把这 个信息发送给路由器A。路 由器A将这个信息发送到路 由器B和E，以此类推。任 何到达网络1的分组现在都 回沿着路由器C到B到A到 D然后回到C如此循环的传 输。7*距离矢量路由环路问题 计数到无穷大（count to infinity） 网络1的无效更新会不断地循环下去，直到其它进程停止该 循环。这种情况被称为计数到无穷大(count to infinity)， 尽管目的网络已经出现故障，分组仍然在网络中循环。当路 由器计数到无穷大时，无效信息使得路由环路存在。换句话 说，Count to infinity实际上是路由环路的一种现象；8*距离矢量路由环路问题 定义一个最大值 如果
4、没有对策来停止这个过程，那么分组被路由 器转发一次，距离矢量或者度量标准跳数就会加 1。由于路由选择表中的不正确信息，这些分组 就会在网络中不断的循环传输，用无止境。 距离矢量路由选择算法具有自我纠正能力，但是 路由选择环路的问题需要计数到无穷大来解决。 为了避免这种拖延问题，距离矢量协议将无穷大 定义为一个特定的最大值。这个值就是路由选择 度量标准，可以简化为跳数。9*距离矢量路由环路问题通过为无穷大指派一 个最大值，路由选择 协议允许路由选择环 路度量标准值超过其 最大允许值之前存在 。如图所示，度量标 标准是16跳，超过 了距离矢量的默认最 大值15条，路由器 丢弃这个分组。在任 何情况
5、下，当度量标 准超过了最大值时， 都认为网络不可达。10*距离矢量路由环路问题 水平分割（Split Horizon）定义一个最大值是路由器针对路由环路已经产生问 题提出的解决办法，并没有真正消灭路由环路产生 的根源； 路由选择环路产生的另一种可能原因是返回给路由 器的不正确信息与该路由器最初发送的正确信息矛 盾；11*距离矢量路由环路问题1) 路由器A向路由器B和D发送 更新，指示网络1出现故障。 然而路由器C向路由器B传输 的更新指示网络1可以通过路 由器D以4跳的距离到达。这 个行为没有违反水平分割原 则。 2) 路由器B错误的推断路由器 C仍然有一条有效路径到达网 络1，尽管它的度量标
6、准差一 些。路由器B向路由器A发送 一个更新，通告路由器A有一 条新路由到达网络1。12*距离矢量路由环路问题3) 路由器A现在确定它可以通 过路由器B向网络1发送信息 。路由器B又确定它可以通过 路由器C向网络1发送信息， 而路由器C又确定它可以通过 路由器D向网络1发送信息。 所有进入这个环境的分组都 将在路由器之间进行循环。 4) 水平分割尝试避免这种情况 。如果关于网络1的路由选择 更新从路由器A到达，那么路 由器B和D就不能把关于网络 1的信息返回给路由器A，如 上图所示。水平分割(split horizon)就减少了错误的路 由选择信息，也减少了路由 选择开销。13*距离矢量路由环
7、路问题 路由中毒（route poisoning）与 毒性反转（poison reverse） 路由中毒(route poisoning)由各种距离矢量协议使用，用 来克服一定范围内的路由选择环路；路由中毒一般通过将跳 数设置成为最大跳数加1来实现。14*距离矢量路由环路问题 触发更新 当网络拓扑结构发生变化，触发 更新(triggered update) 立即发 送修正后的本地路由表以响应拓 扑结构的变化，即向邻近的路由 器发送一条更新消息。然后这些 路由器又产生触发更新，将变化 通知给它们的邻近邻居。 当一条路由失效时，路由器直接 发送更新，而不是等待更新定时 器来通知路由器周期性的发送路
8、 由表。这个行为使得邻接路由器 上关于该路由状态的更新信息的 转发和抑制(hold-down)定时器 的启动更加迅速。有助于解决路 由环路的问题，加快网络收敛。15*距离矢量路由环路问题 抑制定时器 当本地路由器从邻居接受到一 条路由更新，指示先前可以到 达的某个网络不可达时，本地 路由器将该路由标记为不可达 ，同时启动一个抑制定时器。 如果在抑制定时器到期以前， 从同一个邻居处收到更新信息 指示该网络已经恢复，可以到 达，那么本地路由器就修改路 由记录，重新将该网络标记为 可以到达，同时删除抑制定时 器；16*距离矢量路由环路问题 如果在抑制定时器到期以前，收 到来自于其他邻居路由器的关于
9、指示该网络可以到达的信息，而 且指示这个新路由比以前的记录 具有更好的metric度量值，那么 本地路由器就将使用该条新路由 ，将该网络重新标记为可以到达 ，同时删除抑制定时器； 如果在抑制定时器到期以前，受 到来自于其他邻居路由器的关于 指示该网络可以到达的信息，但 是新路由的度量值还不如以前记 录值，则本地路由器忽略这个更 新信息。在这种情况下的忽略操 作可以创造更多的时间，以便将 拓扑结构的变化传递到整个网络 。17*索引 距离矢量路由选择 RIP协议18*RIP的主要特点路由选择信息协议(RIP)最初定义于1988 年的RFC 1058，其主要特点包括：1.属于距离矢量路由选择协议 2
10、.使用跳数Hop count)作为路径选择的度量标 准 3.路由跳数大于15则丢弃使用该路由的转发分 组 4.默认情况下，路由选择更新每30s广播一次。19*RIP协议的发展 RIP1经过若干年的发展，从一个有类路由选 择协议RIPv1改进为现在的无类路由选择协议 RIP版本2。RIP-2具有以下增强特性： 能够承载附加的分组路由选择信息; 认证机制以确保表更新的安全; 支持子网掩码。20*RIP协议的配置21*RIP协议的配置 其他可选配置包括： 调整路由的metric度量值； 调整计时器； 制定RIP的版本； 启用RIP验证（仅RIPv2）； 在路由器相关接口上启用路由汇聚； 禁用自动路由
11、汇聚； 启用IGRP与RIP的协同； 禁用源IP地址验证； 启用或禁用水平分割； 连接RIP至广域网22*使用ip classless命令 有时，路由器会收到去往未知子 网的分组，而该路由器的直连子 网与这个未知子网同属一个IP网 络。使用ip classless这个全局配 置命令能够将这些分组转发给可 能的最佳超网路由。ip classless 命令在Cisco IOS软件的11.3版 本和之后版本中默认启用。如果 要禁用该特性，请使用该命令的 no形式。 当这个特性被禁用时，路由器会 丢弃送往没有所属网络默认路由 的子网的分组。23*使用ip classless命令 其他说明 IP无类仅仅
12、影响IOS中的转发进程操作，而不会影响路由选择表 的构建。影响路由选择表的构建是有类路由选择的本质：如果知 道一个主类网的一部分，而分组所送往的从属于该主类网的目的 子网未知，那么该分组将被丢弃。 理解这条规则最重要的一点是：路由器仅当路由选择表中没有主 类网络目的存在时才使用默认路由。 默认情况下，路由器假定直连网络的所有子网都存在于路由选择表 中。如果路由器接收到的分组其目的地址属于一个直连网络的未知 子网，那么该路由器假定这个子网不存在。因此，即便有一条默认 路由存在，该路由器还是要丢弃这个分组。 在路由器上配置ip classless可以解决这个问题，即指示该路由器 忽略其路由选择表中
13、网络的有类边界，简单的发送到默认路由上。24*常见的RIP配置问题 RIP使用距离矢量路由选择算法，而所有的距 离矢量路由选择协议具有一些导致慢收敛的问 题，这些问题包括路由选择环路和计数到无穷 大，RIP使用了以下方法： 水平分割(Split horizon) 毒性反转(Poison reverse) 抑制定时器(Hold-down timer) 触发更新(Triggered updates)25*常见的RIP配置问题 最大跳数 RIP的最大跳数限制了RIP在大型互联网络中的使 用，但是有效防止了 “计数大无穷大”的这个问题 所引起的无止境的网络路由选择环路； 水平分割 水平分割规则：某条路
14、由的信息没有必要沿该路由 获取方向的反方向发送回去。 某些情况下可能需要禁用水平分割，命令如下： Router(config-if)# no ip split-horizon26*常见的RIP配置问题 抑制定时器 抑制定时器阻止了次等路由的更新，但同时也阻止有 效的替代路由的安装； RIP的默认抑制时间是180s，可以减少抑制定时器来 加快收敛的速度，但需要谨慎实施； 理想的解决方案是将该定时器的值设置得刚好大于互 连网的最长更新时间，命令如下： Router(config-router)# holdown-timer seconds27*常见的RIP配置问题 更新间隔 Cisco IOS软件
15、默认每30s运行一次IP RIP更新； 这个时间可以重新配置得长一些以节约带宽，或者 短一些以减少收敛时间； 使用以下命令可以修改更新间隔： Router(config-router)# update-timer seconds28*常见的RIP配置问题 禁止发送路由更新 当使用network命令后，RIP将从所有位于该命令所指网络地 址范围内的接口上发送通告； 为了控制用来交换路由选择更新信息的接口，网络管理员可以 通过配置passive-interface命令来禁止指定接口上的路由选 择更新的发送。29*常见的RIP配置问题 指定RIP版本与控制分组30*检验RIP的配置 最常用的两个命令
16、 show ip route 输入本地路由表信息； show ip protocols 输出配置在路由器上的所有IP路由选择协议信息； 通常的检验项目包括： 是否配置了RIP； 是否从正确的接口发送和接收RIP更新； 发送和接收的RIP信息的版本是否正确； 路由器是否通告了正确的网络。31*检验RIP的配置 show ip protocol32*检验RIP的配置 show ip route33*检验RIP的配置 其他用以检查RIP配置的命令： show interface interface 该命令用于显示一个接口的所有信息，包括接口状态、 协议类型、IP地址、封装格式等； show ip interface interface 该命令用于显示指定接口的IP信息； show running-config 该命令
