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08 路由协议基础_图文

路由协议基础
ISSUE 1.0

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目标

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掌握路由的基本概念 掌握路由的基本原则。

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1

第1章 路由基本概念 章 路由基本概念 第2章 路由协议基础 章

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2

什么是路由? 什么是路由?

路由是指导IP报文转发的路径信息。

Interface M

目标网络N 目标网络 R1

其它网络

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3

显示路由表信息

[Quidway]display ip routing Routing Tables: Destination/Mask proto pref Metric Nexthop 0.0.0.0/0 8.0.0.0/8 9.0.0.0/8 9.1.0.0/1 11.0.0.0/8 20.0.0.0/8 20.0.0.1/32 ...... 哪些是“必需”的要素? 哪些是“必需”的要素?
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4

Interface Serial0 Serial0 Ethernet0 Serial0 Serial0 Ethernet0 LoopBack0

Static RIP

60 100

0 3 50 4 0 0 0

120.0.0.2 120.0.0.2 20.0.0.2 120.0.0.2 120.0.0.2 20.0.0.1 127.0.0.1

OSPF 10 RIP Static Direct Direct 100 60 0 0

路由的来源(Protocol) 路由的来源(Protocol)

链路层协议发现的路由 开销小,配置简单,无需人工维护。只能发现本接口所属网 段的路由(如果是PPP链路呢?)。 手工配置静态路由 无开销,配置简单,需人工维护,适合简单拓朴结构的网络。 动态路由协议发现的路由 开销大,配置复杂,无需人工维护,适合复杂拓朴结构的网 络。

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5

路由优先级(Preference) 路由优先级(Preference)

从优先级最高的协议获取的路由最先被优先选择加入路由表中。

RIP

OSPF

10.0.0.0 R0 10.0.0.0 R1

10.0.0.0 R1

路由表
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6

路由的花费(Metric) 路由的花费(Metric)

路由的花费标示出了到达这条路由所指的目的地址的代价,通 常以下因素会影响到路由的花费值。 线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大 传输单元 静态路由的花费值为0。 0 不同的动态路由协议会选择以上的一种或几种因素来计算花费 值。该花费值只在同一种路由协议内有比较意义。 不同的路由协议之间的路由花费值没有可比性,也不存在换算 关系。

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7

路由选优原则

越“高级”的路由协议发现的路由越优先? 最长匹配优先 Cost值越小的路由越优先? 不同的路由协议发现的路由Cost没有比较意义 在Router A上被优选的路由,Router B上也一定优选? 路由选优完全是“单机行为”

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8

1章 路由基本概念 第1章 路由基本概念 第2章 路由协议基础 章

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9

静态路由配置
静态路由的配置命令和命令模式 [Quidway]ip route-static <ip_address> [ <mask> | <masklen> ] <interface_name> | <gateway_address> [ preference <preference_value> ] [ reject | blackhole ] 例如: ip route 129.1.0.0 16 10.0.0.2 ip route 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route 129.1.0.0 16 Serial 2 注意:只有下一跳所属的的接口是点对点(PPP、HDLC)的 注意 接口时,才可以填写<interface_name>,否则必须填写 , <gateway_address>。 。
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10

静态路由配置示例
129.1.0.0/16

Quidway A

129.0.0.1 S0

Quidway B

S0 129.0.0.2

E0

在路由器 Quidway A上配置: ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 129.0.0.2 或: ip route-static 129.1.0.0 16 129.0.0.2 或: ip route-static 129.1.0.0 16 s0
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11

缺省路由配置示例

Quidway A S0 10.0.0.1

Quidway B

10.0.0.2 S0

Network N

Public Network

在路由器 Quidway A上配置: ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2 Internet 上 大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由! 缺省路由并不一定都是手工配置的静态路由,有时也可以由动 态路由协议产生。
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12

路由自环
“路由自环” 是指某个报文从一台路由器发出,经过几次转发之后又回到初始的路 由器。原因是其中部分路由器的路由表出现错误。产生的原因可能是配置静态路由 有误,有时动态路由协议也会错误地计算路由。 Quidway A S0 10.0.0.1 Quidway B

10.0.0.2 S0

Network N 在路由器 Quidway A上配置 ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.2

Public Network

在路由器 Quidway B上配置
ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.1

“路由自环”对网络的危害极大,应尽量避免! 路由自环”对网络的危害极大,应尽量避免 路由自环
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13

动态路由协议基本原理

动态路由协议的作用 计算路由、发现路由; 通过一定的手段,得到本路由器到网络中其它网段的路由; 动态路由协议如何做到这一点 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)

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14

动态路由协议在协议栈中的位置

BGP 179 TCP

RIP 520 UDP IGRP 9 EIGRP OSPF 88 89 IS-IS

网络层( IP ) 链路层 物理层

所有的动态路由协议在TCP/IP协议栈中都属于应用层的协议
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15

动态路由协议的分类

按照协议运行的范围 IGP(RIP、cisco专有的EIGRP和IGRP、OSPF、IS-IS) EGP(BGP) 按照路由协议的寻径算法 距离矢量(RIP、IGRP、EIGRP、BGP) RIP IGRP EIGRP BGP 链路状态(OSPF、IS-IS)

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16

距离矢量路由协议算法基本原理

Distance Vector(D-V)算法的数学模型:

如果i、j两个节点是直连的,定义d(i,j)表示 i 到 j 之 间的距离。 定义D(i,j) 表示非直连的两个节点 i 和 j 之间的最短 距离。则 D(i,j) = min [d(i,k) + D(k,j)] 其中k表示所有的与节点 i 直接相连的节点

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17

链路状态路由协议基本原理

网络中的设备并不向邻居传递“路由信息”,而是通告给邻 居一些链路状态。 网络中的设备(路由器)最终都会得到网络的拓扑结果元素, 只是详细程度并不相同。 各设备以自身为“树根”,根据LSDB中的数据计算到各个 LSDB 网断的“最短生成树”。 由于各设备有义务将网络拓扑信息向下传递,而具体的路由 信息又是各设备自己计算所得,所以链路状态协议中,对是 否“发出路由”不能进行控制,但可以控制路由的某些属性。

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18

路由迭代的基本原理
能够“直接到达”的只有自身直联网段; 目标网络在很远处,不能直接到达; 来自邻居的路由下一跳信息不能直接到达;

NH-n S

NH-1

M

Network

N
D

Destination N NH-1 network NH-n
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Next Hop NH-1 network NH-n Interface M
19

VRP平台路由迭代的特点 VRP平台路由迭代的特点

只有BGP和静态路由需要迭代 ,为什么需要迭代 ? 迭代时根据下一跳进行最长匹配来寻找出接口(IOS),VRP要先查 找接口表,如果能够迭代出出接口,则停止迭代过程;否则,查找路 由进行叠代 。 VRP有如下特殊的规格: 子网和超网之间:超网要叠代到子网上,但子网不能跌代到超网 上。 无论依赖路由还是被依赖路由存在多个下一跳时,如果不是直接 可达,只对第一条进行迭代。BGP路由出现这种情况时,随机选 择其中的一条进行迭代。

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20

RIP协议概述( RIP协议概述(一) 协议概述
RIP( Routing Information Protocol)协议适用于小型网络

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21

RIP协议概述( RIP协议概述(二) 协议概述
RIP使用UDP报文来封装自己的协议报文,端口号为:520

RI P TCP IP PPP
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UDP

Ether
22

RIP路由表的初始化 RIP路由表的初始化

初始路由表
NET-1 NET-2

初始路由表
NET-2 NET-1

NET-1

NET-2

Request

Response

RIP缺省每隔30秒向外广播一次报文,内容包含本路由器已知的路由信息

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23

RIP协议路由发现 RIP协议路由发现

10.1.0.0/24 E0 S0

10.2.0.0/30 S0 S1

10.3.0.0/30 S0

10.4.0.0/24 E0

Routing Table
10.1.0.0 10.2.0.0 10.3.0.0 10.4.0.0 E0 S0 S0 S0 0 0 1 2

Routing Table
10.2.0.0 10.3.0.0 10.4.0.0 10.1.0.0 S0 S1 S1 S0 0 0 1 1

Routing Table
10.3.0.0 10.4.0.0 10.2.0.0 10.1.0.0 S0 E0 S0 S0 0 0 1 2

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24

RIP路由表的更新 RIP路由表的更新
Dest Net 1 Net 2 GW R2 R2 R1 Metric 2 6

Reponse
Net 1 6 R2

Reponse
Net 2 Net 3 3 5 Rn Dest Net 1 Net 2 Net 3

WAN

R1更新后的路由表:

GW R2 Rn Rn

Metric 7 4 6
25

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路由环路的产生

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26

防止路由环路的措施

水平分割; 触发更新; 抑制时间; ……

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27

小结

小结
在本课程中我们学习了路由协议的基本原理。

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