实用组网动态路由协议课件.pptx

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1、从路由算法 的自适应性考虑静态路由选择策略即非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化。动态路由选择策略即自适应路由选择，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大。第1页/共58页2.分层次的路由选择协议因特网采用分层次的路由选择协议。因特网的规模非常大。如果让所有的路由器知道所有的网络应怎样到达，则这种路由表将非常大，处理起来也太花时间。而所有这些路由器之间交换路由信息所需的带宽就会使因特网的通信链路饱和。许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布局细节和本部门所采用的路由选择协议（这属于本部门内部的事情），但同时还希望连接到因特网上。第2

2、页/共58页自治系统(autonomous system)因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统 AS。一个自治系统是一个互联网，其最重要的特点就是自治系统有权自主地决定在本系统内应采用何种路由选择协议。一个自治系统内的所有网络都属于一个行政单位(例如，一个公司，一所大学，政府的一个部门，等等)来管辖。一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须是连通的。第3页/共58页因特网有两大类路由选择协议 内部网关协议 IGP(Interior Gateway Protocol)即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，如 RIP 和 OSPF 协议。外部网关协议EG

3、P(External Gateway Protocol)若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议 EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是 BGP-4。第4页/共58页R1H1H2内部网关协议IGP（例如，RIP）自治系统 A自治系统 B自治系统 CIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP内部网关协议IGP（例如，OSPF）外部网关协议EGP（例如，BGP-4）IGPR3R2自治系统和内部网关协议、外部网关协议 第5页/共58页因特网

4、的路由选择协议 内部网关协议 IGP：具体的协议有多种，如 RIP 和 OSPF 等。外部网关协议 EGP：目前使用的协议就是 BGP。第6页/共58页二、距离向量RIP(Routing Information Protocol)1、工作原理2、工作过程第7页/共58页1.工作原理路由信息协议 RIP 是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使用的协议。RIP 是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。第8页/共58页“距离”的定义 从一路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。从一个路由器到非直接连接的网络的距离定

5、义为所经过的路由器数加 1。RIP 协议中的“距离”也称为“跳数”(hop count)，因为每经过一个路由器，跳数就加 1。第9页/共58页“距离”的定义 RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。“距离”的最大值为16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适用于小型互联网。RIP 不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。第10页/共58页RIP 协议的三个要点 仅和相邻路由器交换信息。交换的信息是当前本路由器所知道的全部信

6、息，即自己的路由表。按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。第11页/共58页Distance Vector Routing Protocols第12页/共58页2、工作过程a、初始（冷启动）b、网络发现过程c、路由表的更新维护第13页/共58页路由表的建立 路由器在刚刚开始工作时，只知道到直接连接的网络的距离（此距离定义为1）。以后，每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。RIP 协议的收敛(convergence)过程较快，即在自治系统中所有的结点都得到正

7、确的路由选择信息的过程。第14页/共58页a、初始把直连网加到路由表内：把直连网加到路由表内：第15页/共58页b、网络发现过程初始后邻居路由器互相交互信息：1、矢量变化2、新信息加入到路由表内第16页/共58页路由器之间交换信息 RIP协议让互联网中的所有路由器都和自己的相邻路由器不断交换路由信息，并不断更新其路由表，使得从每一个路由器到每一个目的网络的路由都是最短的（即跳数最少）。虽然所有的路由器最终都拥有了整个自治系统的全局路由信息，但由于每一个路由器的位置不同，它们的路由表当然也应当是不同的（距离不同）。第17页/共58页收敛(convergence)4.2.44.2.4第18页/共5

8、8页c、维护4.3.1更新计时器：30秒路由超时计时器：180秒路由刷新计时器：如果路由更新在240秒之后仍未收到（180秒超时加上60秒路由刷新时间）第19页/共58页1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 一开始，各路由表只有到相邻路由器的信息网 3网 2网 4网 6网 5网 1“4”表示“从本路由器到网 4”“1”表示“距离是 1”“”表示“直接交付”第20页/共58页1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A

9、 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 说：“我到网 1 的距离是 1。”因此 B 现在也可以到网 1，距离是 2，经过 A。”第21页/共58页1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 说：“我到网 2 的距离是 1。”因此 B 现在

10、也可以到网 2，距离是 2，经过 A。”第22页/共58页1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 说：“我到网 3 的距离是 1。”但 B 没有必要绕道经过路由器 A再到达网 3，因此这一项目不变。第23页/共58页1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B

11、收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 说：“我到网 4 的距离是 1。”但 B 没有必要绕道经过路由器 C再到达网 4，因此这一项目不变。第24页/共58页1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表网 3网 2网 4网 6网 5网 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 说：“我到网 6

12、的距离是 1。”因此 B 现在也可以到网 6，距离是 2，经过 C。”第25页/共58页最终所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 2 1 3 1 4 2 B5 2 E6 3 B1 1 2 2 A3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 E2 2 D3 3 C4 2 C5 1 6 1 1 3 B2 3 B3 2 B4 1 5 2 F6 1 网 2网 6网 5网 1网 3网 41 2 A2 1 3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 A2 2 A3 1 4 1 5 3 C6 2 C第26页/共58页第27页/共58页三、协议的配置1、概述2、配置3、验证查看第28页/共58页1

13、、概述RIP 协议的位置RIP 协议使用运输层的用户数据报 UDP进行传送（使用 UDP 的端口 520）。因此 RIP 协议的位置应当在应用层。但转发 IP 数据报的过程是在网络层完成的。第29页/共58页RIPv1RIP Message FormatRIP header-divided into 3 fields-Command field-Version field-Must be zero Route Entry-composed of 3 fields-Address family identifier-IP address-Metric第30页/共58页2、配置第31页/共58页第

14、32页/共58页配置前后的route table比较第33页/共58页3、验证几个验证命令-show ip route-show ip protocols-debug ip rip 第34页/共58页Debug ip rip command-Used to display RIP routing updates as they are happening 第35页/共58页第36页/共58页Automatic Summarization 改变拓扑结构The original scenario has been modified such that:Three classful networks

15、 are used:172.30.0.0/16192.168.4.0/24192.168.5.0/24The 172.30.0.0/16 network is subnetted into three subnets:172.30.1.0/24172.30.2.0/24172.30.3.0/24The following devices are part of the 172.30.0.0/16 classful network address:All interfaces on R1S0/0/0 and Fa0/0 on R2第37页/共58页第38页/共58页Automatic Summa

16、rizationConfiguration Details-To remove the RIP routing process use the following commandNo router rip-To check the configuration use the following commandShow run第39页/共58页Automatic SummarizationBoundary RoutersRIP automatically summarizes classful networksBoundary routers summarize RIP subnets from

17、 one major network to another.第40页/共58页Automatic SummarizationProcessing RIP Updates2 rules govern RIPv1 updates:-If a routing update and the interface its received on belong to the same network thenThe subnet mask of the interface is applied to the network in the routing update-If a routing update

18、and the interface its received on belong to a different network thenThe classful subnet mask of the network is applied to the network in the routing update.第41页/共58页Automatic SummarizationSending RIP UpdatesRIP uses automatic summarization to reduce the size of a routing table.第42页/共58页Automatic Sum

19、marizationAdvantages of automatic summarization:-The size of routing updates is reduced-Single routes are used to represent multiple routes which results in faster lookup in the routing table.第43页/共58页Automatic SummarizationDisadvantage of Automatic Summarization:-Does not support discontiguous netw

20、orks第44页/共58页Automatic SummarizationDiscontiguous Topologies do not converge with RIPv1 A router will only advertise major network addresses out interfaces that do not belong to the advertised route.第45页/共58页Default Route and RIPv1Modified Topology:Scenario CDefault routes Packets that are not defin

21、ed specifically in a routing table will go to the specified interface for the default routeExample:Customer routers use default routes to connect to an ISP router.Command used to configure a default route is ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0/0/1第46页/共58页第47页/共58页第48页/共58页第49页/共58页 4 字节RIP 报文3.RIP2 协议的报文格式

22、 路由信息（20 字节/路由）可重复出现最多 25 个IP 数据报路由标记网络地址地址族标识符距离(1-16)IP 首部UDP 首部首部路由部分必为 0版本命令 4 字节子网掩码下一跳路由器地址UDP 用户数据报第50页/共58页RIP2 的报文由首部和路由部分组成。RIP2 报文中的路由部分由若干个路由信息组成。每个路由信息需要用 20 个字节。地址族标识符（又称为地址类别）字段用来标志所使用的地址协议。路由标记填入自治系统的号码，这是考虑使RIP 有可能收到本自治系统以外的路由选择信息。再后面指出某个网络地址、该网络的子网掩码、下一跳路由器地址以及到此网络的距离。第51页/共58页RIP

23、协议的优缺点 RIP 存在的一个问题是当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。RIP 协议最大的优点就是实现简单，开销较小。RIP 限制了网络的规模，它能使用的最大距离为 15（16 表示不可达）。路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表，因而随着网络规模的扩大，开销也就增加。第52页/共58页R2R1网 1网 3网 2正常情况1 1 1 2 R1R1 说：“我到网 1 的距离是 1，是直接交付。”“1”表示“从本路由器到网 1”“1”表示“距离是 1”“”表示“直接交付”第53页/共58页R2R1网 1网 3网 2正常情况1 1 1 2 R1R2 说：“我到

24、网 1 的距离是 2，是经过 R1。”“1”表示“从本路由器到网 1”“2”表示“距离是 2”“R1”表示经过 R1第54页/共58页R2R1网 1网 3网 2R2R1网 1网 3网 2网 1出了故障正常情况1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 说：“我到网 1 的距离是 16（表示无法到达），是直接交付。”但 R2 在收到 R1 的更新报文之前，还发送原来的报文，因为这时 R2 并不知道 R1 出了故障。第55页/共58页R2R1网 1网 3网 2R2R1网 1网 3网 2网 1出了故障正常情况1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 收到 R2 的更新报文后，误认为可经过 R2 到达网1，于是更新自己的路由表，说：“我到网 1 的距离是 3，下一跳经过 R2”。然后将此更新信息发送给 R2。1 3 R2第56页/共58页第57页/共58页感谢您的观看。第58页/共58页