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1、实验实验19NetSim-IP19NetSim-IP动态路由动态路由-RIPIGRPEIGRPOSPF-RIPIGRPEIGRPOSPF背景資料背景資料(動態繞送動態繞送) l路由器會自動去偵測網際網路中的異動情況，並根據這些異動來更新並設定路徑表，路徑表不只是告訴路由器遠端網路的存在與否，更要建立到達那些網路的最佳路線，如果路由器的路徑表包含了錯誤或者是過時的資訊時，網路也無法正常運作，所以每當新增一條路徑時，即使是一條暫時的路徑，路徑表都必須要更新。l網路管理人員只要規劃好動態繞送的協定，路徑表就會自動的維護更新，減少了許多的人力及維護時間。l網路的效能在於路由器是否可以利用最佳的路線來繞
2、送資料，在廣大的Internet中，如何選出一條最有效率的路徑，都要透過路由器的動態繞送協定來達成。大部份的動態繞送協定也都有能力達成這個決定路徑的能力，而且都是選擇最有效率的一條。繞送協定分類繞送協定分類l平等式及階層式：平等式繞送協定平等的看待所有的路由器，並不區分內部、邊界或外部的路由器，每一部路由器都從所有其它的路由器接收相同的路徑更新記錄。l而階層式繞送協定則以階層的架構來區分路由器，分成內部及邊界路由器，而由邊界路由器來進行路徑繞送。這樣可以有效的減少相同網路區段中的網路流量，進而提高效能。 繞送協定分類繞送協定分類l主機智能型和路由器智能型：如果是由終端系統來決定整條路徑，那麼繞
3、送協定就是屬於主機智能型，路由器就變成只是儲存與轉送的介面。l同一區段中及跨網段：網域內及跨網域是另一個繞送協定的分類方式，網域內的繞送協定稱為IGP，跨網域的繞送協定稱為EGP。繞送協定分類繞送協定分類l距離向量與線路狀態：l距離向量繞送（distance-vector）：距離向量的距離代表著路徑的遠近，而向量則是代表要往哪一個方向，當封包經過愈多個設備，距離向量的演算法會將路徑的距離加起來，形成更遠的距離，當所有的距離都確定之後，設備就可以決定最佳的路徑，以傳送封包到目的地網路。簡單來說，距離向量主要提供的功能有：發現路徑、選擇路徑以及維護路徑。繞送協定分類繞送協定分類l線路狀態繞送：線路
4、狀態路徑演算最顯著的特點，就是它會維護完整的網路拓撲，距離向量只會知道鄰接的路由器和下一個中繼站，而線路繞送協定知道網路上的每部路由器以及它們如何連接，線路狀態協定會維護一個複雜的資料庫來儲存拓撲的資訊。線路狀態建立網路拓撲的進行過程是，首先，路由器先偵測與它直接相連的網段，而每個路由器都會送出網路狀態通知（Link State Advertisement；LSA），並通知其他路由器與它的相關連結，然後LSA會被轉送至其他網路上的路由器，最後每部路由器處理所有從其它路由器傳來的LSA，並根據這些資訊建立它的拓撲資料庫。 RIP協定協定lRIP協定可以說是應用較早、使用較普遍的IGP協定，適用於
5、小型同類網路，是典型的距離向量協議，其詳細內容可以參考RFC1058、RFC1723。RIP通過廣播UDP表頭來交換路由資訊，每30秒發送一次路由訊號更新，記錄裡含有整個路由器的路徑表，假如路由器發現收到的記錄包含新的或更動過的路徑，就會更新自已的路徑表，RIP除了在固定間隔傳送更新記錄外，也會使用觸發式的路徑更新，也就是在路徑表有任何異動時，立刻傳送路徑更新記錄。RIP協定協定lRIP提供跳躍計數（hop count）作為尺度來衡量路由距離，跳躍計數是一個包括到達目標所必須經過的路由器的數目。如果到達相同目標有二個不等速或不同頻寬的路由器，但跳躍計數相同，則RIP認為兩個路由是等距離的。RI
6、P最多支援的跳躍數為15，即來源和目的網路間所要經過的最多路由器的數目為15，跳躍數16以上者則表示不可到達，所以不要將RIP使用在大型且複雜度高的網路。IGRP協定協定lIGRP是一種動態距離向量路由協議，它由Cisco公司在八十年代中期設計。設計IGRP的動機是為了克服RIP只有15個中繼站的限制，所以Cisco加入了一些變數的組合，用來改進RIP的衡量指標，而變成IGRP，這此分別是使用組合用戶配置尺度，包括延遲、頻寬、可靠性和負載。l在預設的情況下，IGRP每90秒發送一次路由更新廣播，在3個更新週期內（即270秒），沒有從路徑中的第一個路由器接收到更新，則宣佈該路徑為不可訪問。在7個
7、更新週期即630秒後，Cisco IOS套件會從路由表中清除路由。IGRP協定協定l為了克服距離向量繞送協定的一些問題，IGRP也提出一些加強穩定性的機制，包括抑制法、水平切割法以及波瓦松反轉的路徑更新法則。lIGRP可以適用到小型到中小型的網路，其擴充能力比RIP網路強，但是因為IGRP是Cisco的專屬協定，所以並不適合在異質的網路環境中。EIGRP協定協定lEIGRP協定是由Cisco在1990年代早期提出，顧名思義，它是IGRP的後續版本，目的是為了改進IGRP的運作效率，以及適應更大、更多樣的網路網路狀態。lEIGRP和IGRP完全相互相容，兩種協定的衡量指標可以直接互換、彼此通用，
8、這樣的相容性讓EIGRP慢慢的整合到現在的IGRP網路中；不過，雖然這兩種協定的相容性很高，EIGRP的架構卻有很大的不同，它結合了線路狀態協定和距離向量協定的特色。 EIGRP協定協定lEIGRP的能力包括：l以少許的額外頻寬負擔，更快速的收斂。l支援變動長度的子網路遮罩（Variable Length Subnet Masking；VLSM）。l支援多重協定繞送。lEIGRP不會像RIP或是IGRP會定期的做路徑更新，而是在路徑上發生改變的時候才傳送路徑更新的記錄，並且只傳送必要的部份，而不是整個路徑表；而，傳送的對象也只限於受到影響的路由器，並非整個網路上的路由器，所以EIGRP可以收斂
9、的更快，並且消耗較少的頻寬。OSPF協定協定lOSPF協定是一個IGP協定，用於在單一自治系統（autonomous system；AS）內決定路由。與RIP相對，OSPF是線路狀態協議，而RIP是距離向量路由協議。l由於OSPF是一種線路狀態繞送協定，不像RIP和IGRP只發佈它們的路徑表給鄰接的路由器，OSPF會傳送LSA給繞送區域內所有其他的路由器，路由器累積這些LSA以建立整個網路的拓撲資料庫，然後依據這個資料庫執行SPF演算法，以決定到達每個目的網路的最佳路徑。 OSPF協定協定l在OSPF網路中，自治系統還可切成更小的繞送區域，形成路徑繞送階層，骨幹路由器用來連結更小的繞送區域，個
10、別的路由器則只要記錄它所在區域的拓撲資料庫，目的地在區域以外的封包要透過邊界路由器繞送，因此，區域內的拓撲在區域外是看不到的，藉由這樣的網路設計來減少協定所消耗的頻寬。實驗方法(設定設定RIP動態繞送動態繞送)l設定RIP動態繞送之前需將先前靜態路由和預設路由通通移除掉。設定RIP動態繞送僅僅需要用到2個命令，即可在路由器上設定RIP。在整體設定模式下啟用RIP，使用router rip命令，即會進入繞送協定設定模式，系統提示符號會變成Router (config-router)#，然後指定RIP應該通告的網路位址，使用network 命令。l有一點需必須特別注意，當要通告一個新定義的網路時，
11、必須使用分級的網路位址。這是指說路由器將只會通告Class A、B、C級的網路位址，無法單獨的通告一個子網路。舉例來說，本實驗的網路使用一個B級網路172.16.0.0，而不是5個C級的網路。當在設定RIP的時候，只要通告一個網路172.16.0.0即可。台北台北(Router 1)RIP設定命令設定命令 設定設定RIP動態繞送動態繞送l由於RIP定期或觸發式的通過廣播UDP表頭來交換路由資訊，所以要等到穩定(收斂或說反應網路狀態)須一段時間，待穩定後我們逐一恢復台北(Router 1)至新竹(Router 2)網路連線及台北(Router 1)至高雄(Router 3)網路連線觀察路徑表的變
12、化。恢復台北恢復台北(Router 1)至新竹至新竹(Router 2)網路連線網路連線恢復台北恢復台北(Router 1)至高雄至高雄(Router 3)網路連線網路連線PC1 tracert PC2觀察路徑變化觀察路徑變化 RIPv2l如欲使用RIPv2只需要在(config-router)#的提示列加入version 2命令即可。l要限制RIP的更新廣播從介面送出可使用passive-interface命令，但是還是可以接收RIP的更新廣播，例如 (config-router)# passive-interface serial 0l使用debug ip rip命令顯示網路中執行RIP路
13、徑資訊摘要，no debug ip rip命令可以關閉它。設定設定IGRP動態繞送動態繞送l設定IGRP動態繞送之前需將先前RIP動態繞送移除掉，要移除掉RIP動態路由很簡單，只要執行no router rip命令即可。lIGRP指令的格式為：router igrp lIGRP指令和RIP指令類似，只多了AS編號，AS編號就是自治系統的編號，IGRP是用在同一個自治系統中的協定（IGP），但也可以支援多組自治系統。在這個範例中是使用AS 100。設定設定IGRP動態繞送動態繞送設定設定IGRP動態繞送動態繞送l由於IGRP也是定期或觸發式的通過廣播UDP表頭來交換路由資訊，所以要等到穩定(收斂
14、或說反應網路狀態)須一段時間，待穩定後我們逐一中斷台北(Router 1)至新竹(Router 2)網路連線及台北(Router 1)至高雄(Router 3)網路連線觀察路徑表的變化。中斷台北中斷台北(Router 1)至至新竹新竹(Router 2)網路連線網路連線中斷台北中斷台北(Router 1)至至高雄高雄(Router 3)網路連線網路連線PC1 tracert PC2觀察路徑變化觀察路徑變化 設定設定IGRP動態繞送動態繞送l相同的限制IGRP的更新廣播從介面送出可使用passive-interface命令，使用debug ip igrp events命令顯示網路中執行IGRP路
15、徑資訊摘要，debug ip igrp transactions命令顯示鄰接路由器要求更新的訊息請求，undebug all命令可以關閉上述所有debug命令。設定設定EIGRP動態繞送動態繞送l設定EIGRP動態繞送之前需將先前IGRP動態繞送移除掉，要移除掉IGRP動態路由只要執行no router igrp 命令即可。lEIGRP指令和IGRP指令類似，EIGRP指令的格式為：router eigrp 設定設定EIGRP動態繞送動態繞送設定設定EIGRP動態繞送動態繞送l相同的限制EIGRP的更新廣播從介面送出可使用passive-interface命令，使用show ip eigrp命
16、令顯示網路中執行EIGRP相關資訊摘要。設定設定OSPF動態繞送動態繞送l設定OSPF動態繞送之前需將先前EIGRP動態繞送移除掉，要移除掉IGRP動態路由只要執行no router eigrp 命令即可。OSPF指令和EIGRP指令類似，但通告的網路位址方式不同，指令的格式為：network area l通配遮罩會在NetSimCisco存取規則清單實驗中詳細說明，目前我們將它視為網路遮罩的反向即可，例如本範例中網路遮罩為255.255.255.0則通配遮罩為0.0.0.255。area編號顯示該網路與通配遮罩所指的界面屬於那個區域。設定設定OSPF動態繞送動態繞送學習評量學習評量1.繞送協定中的距離一般以甚麼為依據進行測量？2.繞送協定演算法主要的目的有哪些？3.說明哪一種事件需要更新路徑表？4.說明什麼是自治系統？5.說明繞送協定的分類除了靜態與動態外，還有哪些？6.距離向量路徑更新紀錄包含哪些資訊？7.距離向量繞送協定相關的問題有哪些？8.路徑迴圈一旦行成，哪一種方法可以讓封包離開路徑迴圈？9.說明哪一種方法可以避免路徑迴圈的產生？10.說明觸發式更新的目的為何？11.簡單描述OSPF的運作原理。12.比較不同繞送協定演算法的收斂速度。
