2022年2022年路由基础 .pdf
《2022年2022年路由基础 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年2022年路由基础 .pdf(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1、What is Routing?( 路由是什么 ) 路由(Routing ):把一个数据包从 一个设备 发送到 不同网络里的 另一个设备 去。这些工作依靠 Router 来完成,Router 并不关心主机 ,它们只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径 。Router 可以路由数据包,至少知道以下信息: 1、目标地址 (destination address) 2、可以学习到远端网络的邻居router 3、到达远端网络的所有可能的路线4、选择到达远端网络的最佳路径5、如何维护和验证路由信息确定最佳路径和通过网络传输信息。在路由的过程中,后者也称为(数据)交换。交换相对来说比较简单,而选择路径
2、很复杂。路由原理 :首先路由器必须学习到远端网络地址,当IP 子网中的一台主机发送IP 包给同一IP 子网的另一台主机时 ,它将直接把IP 包送到网络上 ,对方就能收到。而要送给不同IP 网上的主机时,它要选择一个能到达目的子网上的router,把 IP 包送给该Router ,由它负责把IP 包送到目的地。如果没有找到这样的Router ,主机就把IP 包送给一个称为缺省网关 (default gateway) 的 Router 上。 缺省网关是每台主机上的一个配置参数,它是接在同一个网络上的某个Router 接口的 IP 地址, Router 转发 IP 包时,只根据 IP 包目的 IP
3、地址的网络号部分,选择合适的接口,把IP 包送出去。同主机名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 28 页 - - - - - - - - - 一样, router 也要判定接口所接的是否是目的子网,如果是,就直接把包通过接口送到网 络上。否则,也要选择下一个router 来传送包。 router 也有它的缺省网关,用来传送不知道往哪儿送的 IP 包。这样 ,通过 router 把知道如何传送的IP 包正确转发出去 ,不知道的 IP 包送给缺省网关,这样一级级地传
4、送 ,IP 包最终将送到目的地 ,送不到目的地的IP 包则被网络丢弃了,当主机A 发送个 IP 包到主机B,目标 MAC 地址使用的是默认网关的以太网接口地址 .这是因 为帧不能放置在远端网络 . 2、路由类型 : 1.静态路由 (static routing):由管理员手工配置和改变, 不会随拓朴自动改变, 除非管理员去改变。2.默认路由 (default routing) :即代表所有网络的一条静态路由,可以看作静态路由一种特殊类型。3.动态路由 (dynamic routing) :通过相关机制动地知道网络变化相关信息,这种机制如:RIP、EIGRP 、OSPF 等1、静态路由 (sta
5、tic routing):静态路由: 静态路由是需要管理员手动添加到路由线路到路由器里去。配置一条静态路由是单向的 (Unidirectional)。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、如果网络拓扑发生变化, 管理员要在所有的 routers 上手动修改路由表。3、不适合在大型网络中。配置静态路由,使用如下命令:Router(config)#ip routenetwork mask address | interface distance permanent 命令参数具体解释:ip
6、route:创建静态路由命令network: 要到达的目的网络号,如上图为172.16.1.0 mask:目的网络的子网掩码名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 28 页 - - - - - - - - - address:下一 跳路由器的直接相连接口的IP 地址interface:到达目标网络的本地路由器的出口,用来代替next-hop address (只用于点对点) ,比如广域网 (WAN)连接,这个命令不会工作在LAN 上Distance:指定此条路由的
7、管理距离, 默认情况下 ,静态路由的管理距离是1,如果你用interface 代替 next-hop address ,那么管理距离是0 Permanent :如果接口被shutdown 了或者 router 不能和下一跳 Router 通信,这条路由线路将自动从路由表中被删除 .使用这个参数保证即使出现上述情况,这条路线仍然保持在路由表中如下图配置,在路由器A 上到达目的网络172.16.1.0/24时,使用下一跳地址为172.16.2.1 。但此时 B 想要返回 10.0.0.0 时,却不能通,因为静态路由具有单向性,即在A 上配完,还必须在 B 上作反方向的静态路由配置才可以。Defau
8、lt Routing (缺省路由)一般使用在stub 网络中(stub 网络就是只有一条出口路径的网络,如上图路由器B 右边的网络).使用缺省路由来发送那些目标网络没有包含在路由表中的数据包.其实你可以把默认路由理解成带通配符(wildcard) 的静态路由,配置默认路由如下:Router (config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.18.2.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 28 页 - - - - - - - - -
9、即用 0.0.0.0 0.0.0.0来代替所有的网络如上图,因为 B后面的网络要到任何地方,只有从B经过路由器 A出去。所要用一条缺省路由,将所有数据出经过172.16.2.2出去就可以了。要想验证路由可以使用Show ip route来查看路由表内容。如下内容:S 代表静态路由路由协议:路由协议 (Routing Protocol):路由协议是路由器之间为 共享和交换网络状态 和可达信息 的一种语言 (就像中国人说中文一样的道理)。 是路由器用来 寻找所有可能路径和 选出最佳网络路径的协议 ,保证所有路由拥有相同的路由表。一般路由协议决定数据包在网络上的行走的路径。这类协议的例子有OSPF,
10、RIP,IGRP,EIGRP 等可路由协议 (Routed Protocol):当所有的路由器知道了整个网络的拓扑结构以后,可路由协议就可以用来发送数据.一般的 ,可路由协议分配给接口,用来决定数据包的投递方式.这类例子有IP 和 IPX 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 28 页 - - - - - - - - - 路由选择协议分为两种类型:1、内部网关协议( IGP)2、外部网关协议( EGP)IGP 的功能是完成数据包在AS 内部的路由选择,或者说,是
11、讲述数据包如何穿过本地 AS 的。IGP 只作用于本地 AS 内部,而对其他 AS 一无所知。它负责将数据包发到主机所在的网段( segment ) 。EGP 作用于各 AS 之间,它只了解 AS 的整体结构,而不了解各个 AS 内部的拓扑结构。它只负责将数据包发到相应的AS 中,余下的工作便交给IGP 来做。EGP 主要完成数据包在AS 间的路由选择,或者说,讲述数据包为了到达目的IP,需要通过哪些 AS。自治系统的定义是: 在单一技术管理下, 采用同一种内部网关协议和统一度量值在AS内转发数据包、并采用一种外部网关协议将数据包转发到其它A S 的一组路由器。发展到现在,已经允许并且时常采用
12、在一个自治系统AS 中使用多个内部网关协议,甚至多个路由选择的度量标准。所以,现在的自治系统被扩展的定义为:共享同一路由选择策略的一组路由器。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 28 页 - - - - - - - - - Administrator Distance(AD,管理距离 ): 它表示某一种路由协议的具体可信赖度,当多种路由协混合使用时,对到达同一目的地使用哪一种路由协议则由AD值来确定,该值越小 , 可信性级别越高。该值可设为 0 255之间 ,
13、255 为不可达。例如: (如上图)假设现在要从路由器A 到达路由器 D的 E网络,但现在同时在网络中的所有路由器上都配置了RIP 和 IGRP协议,这时路由器通过 RIP 和 EIGRP都学到了到达目的网络 E的路由,这时用哪一种路由协议学来的,此时则看AD值,RIP 的为 120, IGRP为 100,所以会选用 IGRP 。各协议默认的 AD值如下表:注意以上缺省值可以管理员用命令来被修改( 用 Distance 命令,具体以后将讲解 ) 路由协议分类:各种路由协议,根据其设计功能特征可分为3 种路由协议 : 1、距离向量 (distance vector) 2、链路状态 (link s
14、tate) 3、混合型 (hybrid) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 28 页 - - - - - - - - - 距离向量 : 用于根据距离 (distance)来判断最佳路径 , 当 1 个数据包每经过 1 个 router 时, 被称之 为经过 1 跳. 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 routers。链路状态 : 也叫最短路径优先 (shortest-path-fir
15、st)协议。每个 router 创建 3 张单独的表,1 张用来 跟踪与它直接相连的相邻 router;1 张用来决定网络的整个拓扑结构;另外 1 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 : 综合了前 2 者的特征 , 这类协议的例子有 EIGRP 。路由协议特征的介绍前面我们讲了路由协议根据其设计功能特征的分类,下面我们将路由协议还可以根据其 IP 地址的特性来分类 ( 就是看在路由更新时路由条目是否带子网掩码) ,具体分为 2 类:1、Classful Routing Protocol Concept(有类路由协议 ) 2、Cl
16、assless Routing(无类路由协议 ) 一、Classful Routing Protocol Concept(有类路由协议 )介绍A、在路由更新 (routing update)中不包含子网掩码的信息 。B、子网必须连续,所有路由器接口地址必须有相同的子网掩码这样一来,会造成地址空间的浪费(和 VLSM 相比) C 、使用有类的路由协议会在网络的边界(boundary) 做自动的路由汇总 (如下图 ) 由于 不知道子网掩码的信息 , 路由器会假设按以下规则一设定子网掩码: 1、 如果路由信息中包含的网络号和 接收更新的接口网络号相同的话, 路由器就应用接收更新的接口的那个子网掩码2
17、、 如果路由更新信息包含的网络号和接收更新的接口配置不相同的话, 路由器将应用 默认的子网掩码,即前面说的A、B、C三类。A 类:255.0.0.0 B 类:255.255.0.0 C 类:255.255.255.0 当使用有类的路由协议时, 所有的网络主网络号必须相同, 而且子网必须连续 . 否则路由器将对子网信息做出错误的判断. 常见的基于有类的路由协议有:IGRP 和 RIPv1 当使用有类路由协议时将会发生路由汇总的问题:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页
18、,共 28 页 - - - - - - - - - 如上图,我们来看看网络汇总在边界的发生: B 作 为 网 络 的 分 界 , 从C 到A, B 将 两 条 路 上 条 目 (172.16.1.0 和172.16.2.0)的信 息汇 总 成 一 条 (172.16.0.0)的路 由 ; 从A 到C, B 将 两 条 条 目(10.1.0.0 和 10.2.0.0)的信息汇总成一条 (10.0.0.0) 的路由。在基于类的路由协议里,这样的汇总是自动进行的, 不需要手动配置。假如说子网不连续 , 如上图 : 如图中的表所示 ,D 给 C 传送一条汇总路由 10.0.0.0; B 传送条汇总路由
19、 10.0.0.0 给 C. 对于 C 而言它就会做出错误的判断, 它区分不了 10.2.0.0 和 10.3.0.0 分别在哪边。显示验证路由表:用show ip route可以查看路由器当前生效的路由条目显示 IP 路由表中的所有路由,最前面标R 的为 RIP 路由。路由条目的具体解释如下:非连续子网: 指的是属于同一个主网络的子网被另一个主网络隔开名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 28 页 - - - - - - - - - 1、R :表示路由协议的类
20、型,如上面的Code表可以对应2、0.0.0.0 : 代表目的地网络号码3、120/3:管理距离 /度量值,两者都是越少越优先4、via 10.1.2.2 :下一跳 IP 地址5、00:00:05 :路由条目在路由表中一次性连续存活时间,越长越稳定6、Ethernet 0 :前往目的地网络0.0.0.0的本地出去接口。如上,可以看出10.1.2.0/24 是直接相连 ,其他的都是通过RIP 学习到的。同时请分析上图中所示几个网络将使用哪个路由条目进行数据转发?二、Classless Routing无类路由协议1、 Classless Routing(无类路由协议 )特征:在路由更新中发送子网掩
21、码信息整个网络可使用可变的子网掩码(VLSM)在网络边界可手动归纳汇总它可以解决地址空间过于浪费的问题 .这类协议的例子有RIPv2 、 OSPF 、 EIGRP 、IS-IS、BGPv4 。在路由表中有多条到达目的网络的匹配时,最终选择子网掩码最长的使用。比如假如有两条条目 172.16.0.0/16 和 172.16.5.0/24, 如果目的地是172.16.5.99 的包将会和172.16.5.0/24 进行匹配而不是和 172.16.0.0/16 进行匹配如上图示,在 Classless routing 里,VLSM 可以被支持,这样将可以大量节约IP地址的使用, 如上,在A和B之间的
22、串行链路上, 使用30位的子网掩码, 刚好两个可用 IP地,而地Ethernet 网上,则可根据要求来指定网络掩码。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 28 页 - - - - - - - - - 路由网络边界自动汇总:网络边界:就是两个不同主类网络的交界处。如上图的Router C 。在默认情况下有类路由在网络边界都会自动汇总,而对混合路由协议 EIGRP 也会在网络边界进行自动汇总。自动汇总行为有可能能网络路由传输造成问题,如上图就产生了错误路由。在RIP
23、v2中,要禁用自动汇 ,总,可使用下述命令 : Router(config)#router rip Router(config-router)#version 2 Router(config-router)#no auto-summary version 2命令是启用 RIPv2 版本在 EIGRP 中,禁用自动汇总,可使用下述命令:Router(config)#router eigrp 100 Router(config-router)#no auto-summary 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
24、理 - - - - - - - 第 10 页,共 28 页 - - - - - - - - - Distance Vector Routing Protcols(距离矢量路由协议) 距离矢量类路由协议的特点是:1、将完整的路由表复制给相邻 router, 2、每个Router 将自已修改过的完整的路由表COPY 给相邻 Router ,同时每个router 都基于收到的邻居路由表的算出自已的路由, 这种路由传递方式叫做routing by rumor(传闻路由 ) 如下图 A将路由表传给 B、B再将A传过来的信息加上自已的信处一起再传B,一直如此延续。3、路由器周期性将路由表信息发送给邻居路由
25、器,如RIP每30秒传送一次。4、 路由器在传送路由表时是StepByStep( 路由器到路由器 )的传输,即A 传 B,B再往下传。什么是 Metric( 度量) 值?Metric 值是当一种路由协议中学到多条路由到达相同的目的地网络时,路由器必须有一个机制来计算出最好的路径,Metric就是这种环境下选择最佳路径的依据。但各种路由协议计算 Metric值所使用的参数不一样, 如RIP协议使用 Hop 来计算,IGRP 则使用多个参数值来计算。如上图示所示,路由器 A 到达 B,可以使用上面 56kb的路径,也可以使用下面T1的路径,具体如何走将根据Metric来选择。如使用 RIP协议时,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年2022年路由基础 2022 路由 基础
限制150内