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1、国家信息化工程师认证考试管理中心,2003-09-06 版本1.00,第 三 级 别,第3章 IP路由,内容概述,路由概述 路由的分类 启用静态路由 动态路由协议 路由信息协议 内部网关路由协议,为什么要使用路由？ （1）路由可解决网络物理段大小受限问题； （2）路由可解决网络段主机数量限制问题； （3）路由可实现网络冗余路径选择； （4）路由可进行网络流量控制； （5）路由可实现不同网络拓扑之间的数据传输。 什么是路由？ 路由选择：决定最佳路由路径。 交换：在网间网中传送数据包。,路由概述,路由的前提,1.目标地址(destination address) 2.可以学习到远端网络状态的相邻路
2、由器 3.到达远端网络的所有路线 4.到达远端网络的最佳路径 5.如何保持和验证路由信息,172.16.1.1,10.120.2.1,怎样建立路由表,直接连接-Connected：路由器端口连接 静态 Static：管理员人工定义 动态：由路由协议建立,静态路由,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,多用于末节网络（stub network）的访问,B,Stub Network,静态路由,S0: 2.0.0.2 /24,B,S0: 2.0.0.1 /24,R1,R2,Stub Network,E0: 3.0.0.1/24,Pc2: 3.
3、0.0.2/24,Pc1: 1.0.0.2/24,E0: 1.0.0.1/24,静态路由配置命令,Router(config)# ip route network mask address | interface distance permanent,Network: 所要到达的目的网络 Mask: 目的网络子网掩码 Address： 下一个跳的IP地址，即相邻路由器的端口地址，也称为网关 Interface： 本地网络接口 (必须用在点对点链路，不能用于了LAN) Distance： 管理距离（默认为 1，有时为了实现浮动静态路由可能改变其值,目的为了当动态路由可以出故障，而由静态路由充当备
4、份。) Permanent ：当不能与下一跳路由器通信，永久保留此路由表,静态路由配置示例,Stub Network,ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,B,172.16.1.0：目的地址 255.255.255.0：子网掩码 172.16.2.1：下一跳的IP地址,默认路由,特殊的静态路由。 任何未被指定路由的数据包都将通过其默认路由端口发往下一跳的路由器;仅用于单一对外接口的路由器。,Stub Network,ip route 0.0.0.0
5、 0.0.0.0 172.16.2.2,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,B,ip classless,当路由器收到一个目的子网不在路由表中的数据包时，默认时，它将丢弃这个数据包。因此，使用默认路由，必须要使用 ip classless 在 IOS 12.X 之前，使用默认路由必须使用,Router(config)# ip classless,静态路由特点,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
6、果网络拓扑发生变化,管理员要在所有的路由器上手动修改路由表 3.不适合在大型网络中,路由协议的基本原理（一）,动态路由协议是做什么的 计算路由的计算本地路由器到网络中其它网段的路由 如何做到这一点 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，由于大家都这样做，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（实际上需要计算的是该条路由的下一跳和花费）,路由协议的基本原理（二）,动态路由协议是做什么的 “天王盖地虎”“宝塔镇河妖” 每种路由协议都有自己的语言（相应的路由协议报文），如果两台路由器都实现了某种路由协议并已经启动该协议，则具备了相互通信的基础 “
7、初次见面，请多关照” 一台新加入的路由器应该主动把自己介绍给网段内的其它路由器通过发送广播报文或发送给指定的路由器邻居来做到这一点 “好久不见，近况如何” 为了能够观察到某台路由器突然失败（路由器本身故障或连接线路中断）这种异常情况，规定两台路由器之间的协议报文应该周期性地发送,Routing protocols are used between routers to determine paths and maintain routing tables. 路由器学习路径的方式 Once the path is determined, a router can route a routed p
8、rotocol. 数据包的运输工具,Routing Protocol & Routed Protocol,在TCP/IP协议栈中，Routed Protocol（IP）工作在网络层，而Routing Protocol工作在传输层或者应用层， 他们之间的关系为：Routing Protocol 负责学习最佳路径，而Routed Protocol根据最佳路径将来自上层的信息封装在IP包里传输,自治系统（）,由同一机构管理，使用同一组选路策略的路由器的集合。,自治系统,自治系统,组网利用到的2种路由协议,内部网关协议(Interior Gateway Protocols,IGPs) RIP ，OSP
9、F ，IGRP 等 外部网关协议(Exterior Gateway Protocols,EGPs) BGP ，IS-IS 等。,3种路由协议:,1.距离矢量(distance vector) 2.链路状态(link state) 3.混合型(hybrid) 距离向量 : 用于根据距离(distance)来判断最佳路径,当一个数据包 每经过一个路由器时,被称之为经过一跳(Hop).经过跳数最少的则作为最佳路径. 这类协议的例子有RIP和IGRP,它们将整个路由表向与它们直接相连的相邻路由器。,链路状态:,链路状态:也叫最短路径优先(shortest-path-first)协议. 每个路由器创建3
10、张单独的表： 一张用来跟踪与它直接相连的相邻路由器; 一张用来决定网络的整个拓扑结构; 另外一张作为路由表. 所以这种协议对网络的了解程度要比距离向量高.这类协议例子有OSPF,混合型(hybrid),将距离矢量(distance vector)和 链路状态(link state)两种协议结合起来的产物。这类协议例子有EIGRP。,Routing Information Protocol 古老但广泛使用 使用跳计数（hops）为度量值 最大15跳限制 定期更新30秒，并发送完整路由表 适用小型网络,距离矢量路由协议 RIP,距离矢量路由协议,周期性（默认情况下每30秒更新一次）将完整的路 由表
11、广播给相邻的路由器。 累计经过的路径,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,0,0,Routing Table,10.3.0.0,S0,0,10.4.0.0,E0,0,Routing Table,10.1.0.0,10.2.0.0,0,0,距离矢量路由协议的路由汇聚,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,Routing Table,10.1.0.0,10.2.
12、0.0,10.3.0.0,Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,10.1.0.0,0,0,1,1,Routing Table,10.3.0.0,S0,0,10.4.0.0,E0,0,10.2.0.0,1,1,0,0,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,10.1.0.0,0,0,1
13、,1,Routing Table,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,当网络中所有路由器都运行着相同的信息时，称为网络已收敛（convergence）,距离矢量路由协议的路由维护,路由回路（Routing loops）,数据包不能抵达目的地,路由回路的产生,每个路由器维护可以抵达所有可能目的网络的路径信息,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.3.0.0,S0,E0,S0,S0,1,2,10.1.0.0,10.2
14、.0.0,10.4.0.0,0,0,Routing Table,10.1.0.0,E0,S0,S0,S0,1,2,10.4.0.0,10.3.0.0,10.2.0.0,0,0,Routing Table,10.2.0.0,S0,S1,S1,S0,1,1,10.1.0.0,10.4.0.0,10.3.0.0,0,0,10.4.0.0,路由回路的产生,网络拓朴变化时，路由器更新自己的路由表,A,B,C,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,10.3.0.0,S0,E0,S0,S0,1,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.4
15、.0.0,0,Down,Routing Table,10.1.0.0,E0,S0,S0,S0,1,2,10.4.0.0,10.3.0.0,10.2.0.0,0,0,Routing Table,10.2.0.0,S0,S1,S1,S0,1,1,10.1.0.0,10.4.0.0,10.3.0.0,0,0,10.4.0.0,路由回路的产生,缓慢的路由收敛导致错误的路由信息,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,10.4.0.0,路由回路的产生,路由器C从路由器B学到了错误的路径信息,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,10.4.0.0,路由回路的产生,路由器A依照错误的路径信息更新自己的路由表,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,Routing Table,1,2,0,2,Routing Table,1,4,0,0,Routing Ta
