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1、第8讲 IP路由基础主讲：史宝慧主要内容Q了解IP路由的工作过程、路由表的作用以及路由分类和路由环路的产生与预防技术Q掌握 路由表内容的查看及各条目的含义；Q掌握动态路由与静态路由的区别Q 掌握配置静态路由表的方法；Q 理解距离向量和链路状态路由协议的工作原理与特点IP路由基础QIP路由的概念QIP路由表的功能与作用路由器需要知道以下信息才能进行路由:目标地址如何获得路由信息可能的路由最好的路由如何保存与验证路由信息什么是IP路由192.168.0.1172.16.0.1R1R2R3R4什么是IP路由网络协议网络协议目标网络目标网络ConnectedLearned10.120.2.0172.1
2、6.1.0出口出口E0S0路由器必须学习没有直接相连的网络的信息192.168.0.1172.16.0.1R1R2R3R4路由协议和可路由协议Q可路由协议( Routed Protocol) 利用网络层完成通信的协议，允许数据包从一个主机主机一寻址方案转发到另一主机。例如；IP；IPX；AppleTalkQ路由协议 （Routing Protocol) 本质是创建和维护路由表，可路由协议利用他实现路由功能 常用的路由协议RIP；IGRP；EIGRP；OSPF；BGP；IS-IS 等；Q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在小型网络中适宜设置静态路由Q动态路由根据网络结构
3、或流量的变化，路由协议会自动调整路由信息以实现路由适用于变化较大的互联网络静态路由和动态路由IP路由表A AB BC C10.0.1.010.0.2.010.0.3.010.0.4.0E0S0S0E0E0E1Routing Table10.0.1.010.0.2.010.0.3.0Routing Table10. 0 2.010. 0. 3.010. 0. 4. 010. 0. 1. 00011S0S1E0S0Routing Table10. 0 3.0E0010. 0 4.0E1010. 0 2.0E0 E0 12E0S0S0120010.0.1.010. 0. 4. 0 S0IP路由表的内
4、容RouterBRouterB#show#show ip ip route routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OS
5、PF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 -
6、IS-IS level-2, * - candidate default i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route, o - ODR, P - periodic downloaded static route U - per-user static route, o - ODR, P - periodic downloaded static route T - traffic engineered route T - traffic eng
7、ineered routeGateway of last resort is not setGateway of last resort is not set 10.0.0.0/24 is 10.0.0.0/24 is subnetted subnetted, 4 subnets, 4 subnetsC 10.0.2.0 is directly connected, Serial0C 10.0.2.0 is directly connected, Serial0C 10.0.3.0 is directly connected, Ethernet0C 10.0.3.0 is directly c
8、onnected, Ethernet0R 10.0.1.0 120/1 via 10.0.2.1, Serial0R 10.0.1.0 120/1 via 10.0.2.1, Serial0R 10.0.4.0 120/1 via 10.0.3.2, Ethernet0R 10.0.4.0 120/1 via 10.0.3.2, Ethernet0主机路由表内容C:route printC:route print IPv4 Route TableIPv4 Route Table=Interface ListInterface List0x1 . MS TCP0x1 . MS TCP Loopb
9、ack Loopback interface interface0x10003 .00 0a0x10003 .00 0a eb eb a2 02 88 . TP-LINK 11G Wireless Adapter a2 02 88 . TP-LINK 11G Wireless Adapter0x10004 .00 e0 18 55 55 7d . HP0x10004 .00 e0 18 55 55 7d . HP NetServer NetServer 10/100TX PCI LAN Adapter 10/100TX PCI LAN Adapter=Active Routes:Active
10、Routes:Network DestinationNetwork Destination Netmask Netmask Gateway Gateway Interface Interface Metric Metric 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 100.100.109.254 100.100.109.252 30 100.100.109.254 100.100.109.252 30 100.100.109.0 255.255.255.0 100.100.109.0 255.255.255.0 100.100.109.252 100.100.109.25
11、2 30 100.100.109.252 100.100.109.252 30 100.100.109.252 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 30 100.100.109.252 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 30 100.255.255.255 255.255.255.255 100.100.109.252 100.100.109.252 30 100.255.255.255 255.255.255.255 100.100.109.252 100.100.109.252 30 127.0.0.0 127.0.
12、0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1 224.0.0.0 224.0.0.0 240.0.0.0 100.100.109.252 100.100.109.252 30 240.0.0.0 100.100.109.252 100.100.109.252 30 255.255.255.255 255.255.255.255 100.100.109.252 100.100.109.252 1 255.255.255.255 255.255.255.255 100.100.109.252 100.100.
13、109.252 1Default Gateway: 100.100.109.254Default Gateway: 100.100.109.254=172.16.1.2SO静态路由19.168.1.0B172.16.1.1NetworkAB承接网络（承接网络（Stub Network）定义一个到IP目标网络或子网的路径Router(config)#ip route network mask address | interfacedistance permanent 配置静态路由Stub Networkip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.1.217
14、2.16.1.2SO静态路由举例192.168.1.0B172.16.1.1NetworkAB这是一条单方向的路径，必须配置一条相反的路径。这是一条单方向的路径，必须配置一条相反的路径。Stub Networkip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.1缺省路由172.16.1.2SO192.168.1.0B172.16.1.1NetworkAB使用缺省路由后，使用缺省路由后，Stub Network可以到达路由器可以到达路由器A以外的网络。以外的网络。动态路由基础-路由协议Q路由协议用来在路由器之间选择路径和保存路由表。网络协议网络协议目标网络目标网络Connect
15、edRIPIGRP10.120.2.0172.16.2.0172.17.3.0出口出口E0S0S1路由协议路由协议: RIP, IGRP172.17.3.0172.16.1.010.120.2.0E0S0路由协议量化参数（度量值） 结点数（hop count）带宽（bandwidth）负载（load）延迟（delay）可靠性（reliability）代价（cost）最大传输单元MTU（maximum transmission unit） 量化参数应用选择最佳路径56T156T1Ticks, hop countBAHop countIPXRIPIGRPBandwidthDelayLoadReli
16、abilityMTU用于确定最佳路由路径的参数信息用于确定最佳路由路径的参数信息查看量化参数RouterBRouterB#show#show int int e0 e0Ethernet0 is up, line protocol is up Hardware is Lance, address is 0060.5cf3.e6b6 (bia 0060.5cf3.e6b6) Description: this port is linked to mainoffice. Internet address is 10.0.3.1/24 MTU 1500 bytes, BW 10000MTU 1500
17、bytes, BW 10000 Kbit Kbit, DLY 1000, DLY 1000 usec usec, , reliability 255/255, reliability 255/255, txload txload 1/255, 1/255, rxload rxload 1/255 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00定义一个定义一个IP路上协议路上协议Router(config)#router protocol
18、keyword 指定运行路由协议的网络指定运行路由协议的网络Router(config-router)#network network-number动态路由协议的配置Autonomous System 100Autonomous System 200IGPs: RIP, IGRPEGPs: BGP自治系统：内部与外部路由协议自治系统：内部与外部路由协议自治系统指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络 IGPs 操作在自治系统内部EGPs 连接不同的自治系统管理距离-路由协议的路由可信度 IGRPAdministrative Distance=100Router DRouter DRouter
19、 BRouter BRouter ARouter ARouter CRouter CRIPAdministrative Distance=120E E我需要将一个包发送到网络E，通过路由器B与C都可以到达，那么，哪一个路径最好呢？常用协议的管理距离路由源默认值直接相连的端口0静态路由1EIGRP90IGRP100OSPF110RIP120外部EIGRP170未知/不可信的 255（不可用）路由协议的分类Distance VectorHybrid RoutingLink StateC CB BA AD DC CD DB BA A距离向量协议Q周期性地将路由表复制邻居路由器，累计计算距离向量C C
20、D DB BA AC CB BA AD DRoutingTableRoutingTableRoutingTableRoutingTableDistanceHow farVectorIn which directionA AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.2.0.010.3.0.0 00S0S1Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E00Routing Table10.1.0.010.2.0.0 E0S0 00路由表的形成过程路由表的形成过程-初使状态初使状态 路由器从收
21、集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径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 AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0 1E0S0S0100路由表的形成过程路由表的形成过程-首次交换后首次交换后 路由表的形成过程-收敛状态 A AB BC C1
22、0.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S010.1.0.0S012E0S0S0S01200链路状态协议原理Q1：路由器找到自己邻居Q2：每个路由器向邻居发送LSA link state advertisement 数据包，包含了自己的路径成本Q3：LSA扩散，每
23、个路由器都得到相同拓扑结构的数据库Q4：由SPF算法计算网络可达性，建立SPF树，以自己为树根Q5：创建路由表，列出最优路径列表；维护其他拓扑结构和状态细节数据库。链路状态路由协议Q初使泛洪后，基于事件触发更新的机制传递变化信息Link-State PacketsSPFAlgorithmTopologicalDatabaseShortest Path First TreeRoutingTableC CA AD DB BQ兼有距离向量和链路状态路由协议的特点混合路由协议基于距离向量选择路径基于距离向量选择路径基于变化的更新机制基于变化的更新机制混合路由协议混合路由协议路由环路预防技术路由环路的产
24、生设置最大度量值反向抑制（Split Horizon）技术保持计时技术触发更新路由环路的产生（一）Q会聚状态A AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.000Routing Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S01110.1.0.010.4.0.010.3.0.000路由环路的产生（二）Q慢速汇聚产生了路上不一
25、致A AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRouting Table10.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00DownRouting Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S01110.1.0.010.4.0.010.3.0.000路由器路由器C认为到达网络认为到达网络10.4.0.0通过路由器通过路由器B路由环路的产生（三）A AB BC C10.1.0.010.2.0
26、.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRouting Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.002Routing Table10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing Table10.2.0.0S0S1S1S11110.1.0.010.4.0.010.3.0.000路由器路由器A更新自己的路由表来反映新的变化，但实际更新自己的路由表来反映新的变化，但实际上是错误的跳计数上是错误的跳计数路由环路的产生（四）A AB BC C10.1.0.010.2.0.010
27、.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRouting TableS0S0S0S01210.3.0.010.1.0.010.2.0.010.4.0.002Routing TableE0S0S0S01410.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S03110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000路由环路的产生（五）Q信息包在三个路由器间来回传递Q网络10.4.0.0跳计数一直计数到无穷A AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRo
28、uting Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.004Routing TableE0S0S0S01610.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S05110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000解决方法（ 一）：定义最大跳数Q定义一个最大值防止无限的循环计数A AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRouting Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0
29、.010.4.0.0016Routing TableE0S0S0S011610.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1S016110.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000解决方法（ 二）：反向抑制（Split Horizon）技术 Q不反向通告任何从源端收到的路由更新信息 Q即：不会接收到由自身传达出去的路由信息A AB BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XXXRouting Table10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2
30、.0.010.4.0.000Routing TableE0S0S0S01210.1.0.010.4.0.010.3.0.010.2.0.000Routing TableS0S1S1E11210.2.0.010.1.0.010.4.0.010.3.0.000解决方法（三）：保持计时技术 （ Hold-Down Timers）Q路由器在某个时间段内拒绝任何可能会影响路由改变的信息 Network 10.4.0.0 is downthen back up then back downUpdate afterhold-down TimeNetwork 10.4.0.0is unreachableA A
31、B BC C10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XUpdate afterhold-down Time解决方法（四）：触发更新（ Triggered Updates）Q当路由表内信息产生变化时，立即将更新信息发给相邻的路由器A AB BC C10.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0X XNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.0小结Q路由器工作的层Q路由协议和
32、可路由协议Q消除路由回环的方法Q路由的度量值Q静态路由表的配置作业Q1. 静态路由与动态路由比较，有什么优、缺点？Q2. IGRP协议比RIP协议有什么优点？Q3. 要实现一个大型网络的IP路由，应该使用什么路由协议？实 验掌握在路由器上配置静态路由的方法理解默认网关、默认路由的意义掌握查看路由表和端口的命令理解路由表和端口中各内容的含义 目的：目的：实验拓朴 switch_aswitch_bpc_b192.168.1.2pc_c192.168.2.2192.168.2.254 e0/1e0/2e0/2e0/1e1e1192.168.1.254e0 192.168.3.1/24 e0192.168.3.2/24实验内容Q配置网络拓朴中的涉及的路由器的静态路由表Q测试网络的连通性
