交换与路由技术教案.doc

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1、交换与路由技术教案任务1网络互连设备的认知网络互连是指利用相应的技术和设备将多个网络或设备连接起来，以达到更大范围的数据传输和资源共享目的。互连的网络可以是同类型网络，也可以是不同类型网络,或是运行不同协议的设备和系统.网络互连有两方面的内容：将多个独立的、小范围的网络连接起来构成一个较大范围的网络；将一个节点多、负载重的大网络分解成若干个小网络,再利用互连技术把这些小网络连接起来.网络互连中常用的设备有中继器、集线器、网桥、交换机、路由器及网关等。本任务我们主要来认知当前两种最主流的网络互连设备，即交换机和路由器。1。1交换机设备的认知交换机（Switch)是一种在网络通信系统中完成信息交换

2、功能的设备。它是当前各类局域网建设的主流设备之一,对局域网性能的提升起到了重要的作用。1。1。1交换机的基本概念所谓交换（Switching)，即按照通信双方传输信息的需要，使用手动完成或设备自动完成的方法,把需要传输的信息传输到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机(Switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备.在局域网络系统中，交换机的诞生改变了其原来采用集线器(HUB）时的共享工作模式特征。集线器是一种共享设备，它工作在物理层，当同一网段内的某台主机要传输数据给另一台主机时，数据以广播方式进行传输。因此,在这种方式下,同一个时刻，局域网上只能有一对主机进行通信.如果发生

3、冲突，还需要重新检测信道是否空闲，然后才能再次发送.所有主机都共享局域网的带宽，所以网络传输的效率较低。交换机改变了共享的工作模式，它内部设计了一条高速带宽的背板总线和内容交换矩阵。所有的接口都挂接在这条背板总线上，当控制电路收到数据包后，负责处理的接口会查找交换机内存中的MAC地址映射表，并确定数据包中的目的MAC地址挂接在哪个接口上，然后通过内部交换矩阵快速将数据包传送到目的接口。如果目的MAC地址不在MAC地址映射表中，则交换机会将其广播到所有接口上.接收的接口会“学习”该地址，并将其添加到MAC地址映射表中。因此,交换机的这种工作方式极大地提高了局域网的工作效率，它可以允许若干对通信同

4、时进行。1.1。2交换机的工作原理交换机在本质上和网桥一样。网桥传统上是基于软件的，通过执行代码完成过滤和学习的过程。而交换机将这些功能移植到了硬件上，而且功能比网桥更加强大，处理能力更强。二层交换技术发展比较成熟,二层交换机属于数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个MAC地址映射表中。具体的工作流程如下。（1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的计算机是连在哪个端口上的。（2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口.（3）如表中有与这

5、目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上.（4）如表中找不到相应的端口，则把数据包广播到所有端口上。当目的计算机对源计算机回应时,交换机又可以学习目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断地循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到,二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。1.1。3交换机的主要分类1。按照覆盖范围分类按照网络的覆盖范围，交换机可以分为以下两类。（1)局域网交换机：应用于局域网的交换机，用于连接服务器、工作站、交换机、路由器、防火墙等设备来提供高速独立的通信信道。（2）广域网交换机：主要用于电信城域网互连、互联网接

6、入等领域的广域网络中。2。按照传输介质与传输速率分类按照传输介质与传输速率分，交换机可以分为以下几类。（1）以太网、快速以太网、千兆位以太网及万兆位以太网交换机。其传输介质主要有同轴电缆、双绞线、光纤。同轴电缆一般用于以太网中，双绞线和光纤则主要用于快速以太网和千兆位以太网中，而万兆位以太网则主要是用光纤作为传输介质。（2）ATM交换机。它是ATM网络中的交换机产品，主要使用在电信网等的主干网段中。ATM交换机的传输速率一般在150Mb/s左右.(3)FDDI交换机。FDDI交换机使用光纤作为传输介质，传输速率为100Mb/s，主要为解决以前10Mb/s以太网和16Mb/s令牌环的速度局限问题

7、而设计的。3.按照交换机工作的协议层分类按照交换机工作的协议层次分，交换机可以分为以下几类。（1)第二层交换机.即工作在OSI模型的第二层（数据链路层)的交换机,它依赖于数据链路层中的MAC地址等信息来完成不同端口数据间的线速交换，主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列及数据流控制等。（2）第三层交换机。即工作在OSl模型的第三层(网络层）的交换机.它具有路由的功能,能实现不同网段间数据的线速交换。（3)第四层交换机。即工作在OSI模型的第四层（传输层)的交换机。它可以支持HTTPFTP、TELNET和SSL等诸多协议。4.按照交换机是否支持网管分类按照交换机是否支持网络管理功能分，它可以分为

8、以下两类.（1)网管型交换机。这类交换机可以通过其本身具备Console控制口进行登录管理,这有的网管型交换机还支持Web及远程登录Telnet方式。网管型交换机需要支持SNMP。（2）非网管型交换机。这类交换机只能用作网络连接,而不能像网管型交换机一样被管理.5.按照交换机在分层网络中的位置分类按照交换机在分层网络中的位置分，它可以分为以下三类.（1)核心层交换机.核心层交换机一般都处于整个网络的核心部位或主干，也可以说它是交换机的网关。核心层交换机需要具备很高的冗余能力和数据转发能力，而转发速率很大程度上要取决于网络中的设备数量。通过执行和查看各种流量报告和用户群分析确定所需要的转发速率。

9、核心层交换机一般需要三层以上的千兆位或万兆位交换机，并需要具有极高的转发速率，支持冗余、链路聚合及服务质量（Q0S)等。(2)汇聚层交换机。所谓汇聚层，是指它是若干个接入层交换机的汇聚点，并必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,然后将这些通信量提供到核心层的上行链路.因此，对汇聚层交换机的带宽及性能要求也较高,它一般需要具备路由、访问控制、重分配路由协议、VLAN之间路由、定义组播域和广播域等功能。（3）接入层交换机。通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层。一般情况下，用户可以通过接入层交换机连接到网络，所以,接入层交换机具有低成本、高端口密度等特性。1.2路由器设备的认知路

10、由器（Router）是局域网、广域网中互连的主要设备，也是互连网络的重要枢纽。目前，路由器在各行各业中有着很普遍的应用，它的各种不同档次的设备也正应用于当前各种骨干网络内部连接及骨干网络之间连接中。1。2.1路由器的基本概念所谓路由就是指通过互连的网络把要信息从源节点传输到目的节点的过程。一般情况下,在这个路由过程中，信息至少会经过一个或者多个中间节点。随着网络规模的扩大,路由器在网络中的作用也越加明显.它是把网络互连起来的一个枢纽，已经广泛应用于各行各业。路由器是互连网的主要节点设备，它通过路由功能来决定数据往何处转发,一般把这种转发的策略称之为路由选择(routing），路由器（Route

11、r）这个名称也由此而得到。路由器系统是基于TCP/IP的互连网的核心，它的处理速度也成为网络之间通信的一个瓶颈，它的可靠性也直接影响着网络互连的质量。因此，高性能、高可靠性的路由器也在不断地研究和开发之中.1.2。2路由器的工作原理当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,它将直接把P分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“默认网关（default gateway）”的路由器上。“默认网关”是每台主机

12、上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的P地址。路由器转发IP分组时，只根据P分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去.同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上,否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的“默认网关,用来传送不知道往哪儿送的IP分组.这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“默认网关”路由器.这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。目前TCPAP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万

13、个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（Router BasedNetwork)，形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网中，路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及不同的路由选择协议和路由选择算法,要相对复杂一些。为了判定最佳路径,路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表.其中，路由信息依赖于所用的路由选择算法不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络

14、与下一站（next hop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化,并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol).例如,路由信息协议(RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF)和边界网关协议（BGP)等。转发即按已寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机).如果路由器不知道如何发送分组,通常将该分组丢弃;否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发

15、协议(routed protocol）.路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念.前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组.下文中提到的路由协议,除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。1.2。3路由器的分类当前路由器分类方法各异.各种分类方法有一定的关联,但是并不完全一致.(1)从能力上分,路由器可分高端路由器和中、低端路由器,各厂家划分并不完全一致.通常将背板交换能力大于40Gb/s的路由器称为高端路由器，背板交换能力40Gb/s以下的路由器称为中低端路由器.以市场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，750

16、0以下系列路由器为中低端路由器。（2）从结构上分，路由器可分为模块化结构与非模块化结构。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构.（3）从网络位置上分，路由器可分为核心路由器与接入路由器。核心路由器位于网络中心，通常是使用高端路由器。要求快速的包交换能力与高速的网络接口，通常是模块化结构.接入路由器位于网络边缘，通常使用中、低端路由器。要求相对低速的端口及较强的接入控制能力。（4)从功能上分，路由器可分为通用路由器与专用路由器.一般所说的路由器为通用路由器.专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化.例如，接入服务器用作接入拨号用户,增强PSTN接口及信令能力

17、；VPN路由器增强隧道处理能力及硬件加密；宽带接入路由器强调宽带接口数量及种类。（5)从性能上分，路由器可分为线速路由器和非线速路由器两类。通常线速路由器是高端路由器,能以媒体速率转发数据包;中、低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。路由器分类方法还有很多，并且随着路由器技术的发展,可能会出现越来越多的分类方法。1.2.4路由器的重要组件路由器的组成主要包括硬件和软件两部分，硬件主要由CPU、内存、接口、控制端口等硬件组成，软件主要是路由器的IOS操作系统。其中，较为重要的组件有内存中的RAM、NVRAM、FLASH等存储器及各种类型的接口。任务3路由器基本配置

18、路由器的基本配置主要包括对路由器的初始化配置、IOS的备份和恢复、密码的恢复等.这些技能是维护路由器的基础，也是一个网络管理员需要掌握的必各技能。3.1IOS的认知IOS(Internetwork Operation System）是一个为网际互连优化的复杂的操作系统,它类似于PC的操作系统，是路由器和交换机的灵魂,所有配置都是通过IOS来完成的。Cisco的IOS使用命令行界面（Command Line Interface，CLI)来实现设备配置.3。1。1CLI命令模式DOS命令大家比较熟悉，它在DOS命令提示符下都可以执行。但CiscolOS命令不同,它需要在各自的命令模式下才能执行.因

19、此，如果要执行某一条命令,则必须先进入相应的命令模式.CiscoIOS在路由器和交换机中包括了多种不同的命令模式，每种模式都有不同的特点和用途。3。1.2使用CLI命令行帮助在交换机的各命令模式下面都有很多命令,且有些命令还有较多的运行参数.如果要记所有的命令及其功能则相对比较困难。在这种情况下，交换机IOS命令模式中提供了相应的帮助命令来解决这一问题.3。1.3使用命令历史功能Cisco的IOS提供命令的历史功能，此功能对重新输入比较长且较复杂的命令时特别有用。可以通过命令来改变在当前终端会话的历史命令数目:Switch terminal history size number-of-lin

20、es其中，number-oflines的取值范围为0256,默认是10条.这些历史命令存放于历史命令缓存中。3。1.4使用IOS命令行编辑功能命令行接口提供了基本的命令编辑功能，可以通过如表33所示的“Ctrl+P和Ctrl+N命令”或上、下光标键调出相应历史命令后，用其他编辑键来对它进行编辑。3。2路由器初始化配置案例1.案例应用场景分析路由器在刚出厂时其内部没有任何的配置信息，在第一次使用时就需要对其进行初始化配置。在路由器打开电源后，如果没有有效的配置文件时，路由器会自动进入初始配置模式，设置完成后才能开始正式使用.2。案例拓扑图在配置路由器时可以通过不同设备，最常用的是将一台终端连在路

21、由器控制台上（Console)口或辅助口(AUX)上。还可以利用以太网或广域网上连接的本地或远程设备通过Telnet虚终端、TFTP服务器或网管工作站进行配置。但是第一次配置Cisco 设备时，必须通过Console口与PC的串口相连接,进行初始化配置。3。配置步骤假设路由器中没有任何配置文件。(1）完成硬件连接并给路由器加电。用路由器附带的Console配置线缆将计算机上的COM1口与交换机的Console口相连.完成连接后，将路由器电源打开。（2）在PC机上创建超级终端。进入PCWindows操作系统后，单击“开始”一“程序一“附件一“通信”一“超级终端命令.为创建的超级终端取一个名字，如

22、Router。同时，还可以为它选择一个图标,设置完成后，单击“确定”按钮.（3）选择COM1串行口.在“连接时使用”下拉列表中选择COM1串行口，单击“确定”按钮进入“COMl属性”对话框.（4）端口参数设置。在“COM1属性”对话框中要对端口参数进行如下设置:“每秒位数”为9600，“数据位”为8，“奇偶校验”为无,“停止位”为1，“数据流控制”为无。设置完成后，单击“确定”按钮，进入路由器的10S界面,可以看到路由器的提示信息.（5）显示提示信息。1）进入设置对话过程后，路由器首先会显示一些提示信息：-System Configuration Dialog-At any point you

23、 may enter a question mark 1？for help。Use ctrlc to abort configuration dialog at any prompt.Default settings are in square bracketsj。这是告诉你在设置对话过程中的任何地方都可以输入“？”得到系统的帮助，按Ctrlc键可以退出设置过程，默认设置将显示在中.2）是否进入初始化配置对话，按y键或“回车键：Would you like to enter the initial configuration dialog?yes：y3）是否查看当前接口状态：First，wou

24、ld you like to see the current interface summary?yes:yAny interface listed with ok? value ”No does not have a valid configurationInterface IP-Address ok？Method Status ProtocolEthernet0 unassigned No unset up upSerial0 unassigned No unset up up（6）配置全局参数。Configuring global parameters：1）设置路由器名：Enter ho

25、st name Router:xXxx/如RTA2)设置进入特权状态的密文(secret),此密文在设置以后不会以明文方式显示:Enter enable secret：xXxx/如cisco3）设置进入特权状态的密码(password），此密码只在没有密文时起作用，并且在设置以后会以明文方式显示Enter enable password：xxxx/如passwd4)设置虚拟终端访问时的密码：Enter virtual terminal password：XXXx/如cisco5）询问是否要设置路由器支持的各种网络协议：Configure sNMP Network Management？yes：

26、Configure DECnet？no:Configure AppleTalk?no：Configure IPX?no：Configure IP?yes:Configure IGRP routing？yes：Configure RIP routing？no:（7）接口参数的设置.接下来，系统会对每个接口进行参数的设置.网络接口设置Configuring interface Etherneto:1)是否使用此接口，按y键或“回车”键：Is this interface in use?yes：y2）是否设置此接口的IP参数，按y键或“回车”键：Configure IP on this interf

27、ace？yes；3）设置接口的IP地址按y键或“回车”键：rP address for this interface:XxX。Xxx。XXX。XXX/如192.168.0。14）设置接口的IP子网掩码:Number of bits in subnet field 0:Class C network is 192.168.0.0，0subnet bits；mask is /24串口设置,我们这里不进行设置，按n键Configuring interface Serial0:Is this interface in use？yes：n（8）显示结果。在设置完所有接口的参数后，系统会把整个设置对话过程

28、的结果显示出来:The following configuration command script was created：hostname RTAenable secret 51sw50hSp6J7tIgRMBOIKVXVG53Uh1enable password pass（9）应用设置。显示结束后,系统会问是否使用这个设置：use this configuration?yes/no：yes如果回答yes，系统就会把设置的结果存入路由器的NVRAM中，然后结束设置对话过程，使路由器开始正常的工作。任务4静态路由配置为了将信息从一个网络发送到另一个网络，设备必须要知道如何传输这些信息。IP路

29、由技术就是要确定一条信息从一个网络到达另一个网络的过程。在拓扑结构比较简单的网络中,静态路由设置是网络中路由配置的一种主要方式.4.1路由的认知4。1.1什么是路由路由器用于实现网络之间的互连，当路由器收到一个数据报后,需要按照一个事先设定能）的路径把它送往目的网络。所以路由器必须能够了解到达各个网络的方法，这就是路由。路由器转发数据报的依据就是其内存中的路由表,它记录了到达各个目的网络的转发下一跳（next hop）路径。路由器一般采用自主学习或通过管理员手工配置的方式来形成路由表中的路由信息。假设R1收到一个目的地址到net5网络的数据报，它通过路由表将该数据报转发至R3；R3查自己的路由

30、表，将该数据报转发至R4；R4查路由表,发现net5网络就连接在本路由器上,于是把数据报从对应的接口送入net5网络.从上述例子中可以看出，网络中的路由器以“接力”的方式把数据报在网络中进行传递,每个路由器都需要在路由表中记录到达各个网络的“下一跳”信息。在实际的路由表中，目的地址可以是主机地址、网络地址，或地址为全0的默认地址。下一跳地址可以是本路由器的接口号,也可以是对端路由器的IP地址.路由器查找路由表的方法如下。（1)搜索匹配的主机地址：搜索路由表，寻找与目的IP地址完全匹配的表项（网络号和主机号都匹配）.如果找到，则把报文发送给指定的下一跳路由器。（2）搜索匹配的网络地址:搜索路由表

31、,寻找与目的IP地址的网络号相匹配的表项。如果找到，则把报文发送给指定的下一跳路由器.（3）搜索默认表项：寻找默认路由表项。如果找到，则把报文发送给表项指定的下一跳路由器。路由器按上面的顺序匹配路由,当上述步骤都没有成功时，报文将不能被传送。4。1.2静态路由与默认路由的认知根据路由器学习路由信息、生成并维护路由表的方法,包括直连路由(Direct）、静态路由(Static)和动态路由(Dynamic）.1。直连路由直连路由就是与路由器直接相连的网络。这种路由在我们配置好路由器的各个接口时就自动生成了。所以我们可以认为路由器可自动识别与它直接相连的各个网络。路由器的三个接口分别连直连网络接了三

32、个不同的网段:192。168。1.0/24、192。168。2。0/24和192。168。3.0/24。路由器会自动生成本路由器激活接口所在网段的路由条目，通过show ip route命令可以查看到这些直连路由信息.2.静态路由和默认路由（1）静态路由。静态路由是由网络管理员根据网络拓扑结构,使用手工配置命令在路由器上配置的路由信息。当网络拓扑结构发生变化或链路状态发生改变时，网络管理员需要重新修改路由表中的相关静态路由信息.使用静态路由的主要优点是配置简单；路由器无需计算即可使用，工作效率高;经过管理员指定路由后，路由的可靠性高.另外，它的网络安全保密性高，它不像动态路由需要路由器之间频繁

33、地交换各自的路由表。因为对路由表的分析可以揭示网络的拓扑结构和网络地址等信息，从而影响网络的安全性。静态路由的缺点是不适合大型和复杂的网络环境使用;在网络拓扑结构或链路状态发生变化时，静态路由信息需要大范围地重新配置，增加了网络管理员的工作负担.静态路由配置命令的格式如下。Router（config)ip route 网络编号子网掩码】转发路由器的IP地址/本地接口静态路由描述转发路径的方式有以下两种.1)指向本地接口,即从本地某接口发出（不推荐使用)。例如Router（config)ip route 192。168.10。0255。255.255.0 serial 0/02）指向下一跳路由器

34、直连接口的IP地址.例如Router（config)ip route 192.168。10。0255。255.255.0172。16。0.1（2）默认路由。默认路由（Default Route),它是静态路由的一个特例.默认路由一般使用在stub网络中（称末端或存根网络)，stub网络是只有1条出口路径的网络，它可以使路由表大大简化，提高路由器的工作效率。使用默认路由来发送那些目标网络没有包含在路由表中的数据包.配置默认路由用如下命令：Router(config)ip route 0。0。0。00.0。0。0【转发路由器的TP地址/本地接口3。动态路由动态路由是指路由器按照特定的路由算法自动计

35、算得到的路由信息，它适合规模大、网络拓扑变化频繁的网络。动态路由协议有很多类型，如RIP、OSPF等.在路由器上启用动态路由协议的命令格式如下：Router (config）#router protocols/protocols为具体的路由协议4。2静态路由配置案例见教材P52-P544。3默认路由配置案例见教材P55-P56任务5动态路由配置在大型、复杂的网络中,通常要使用动态路由来实现网络的互通。动态路由的配置比静态路由要稍微复杂些，不同的动态路由协议的配置方法也有所不同。本任务将主要介绍动态路由的特点及典型的动态路由协议RIP、EIGRP和OSPF的应用与配置。5。1动态路由的认知5。1

36、.1什么是动态路由动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由,并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起行链路各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。各种动态路由协议的不足是它在计算路由时，需要不同程度地占用网络带宽和CPU资源。5。1.2动态路由协议的分类1.距离失量路由协议和链路状态路由协议动态路由选择协议可以按照它们互相通信,以确定路由选择信息表的方式进行分类。动

37、态路由选择的两种类型是距离矢量路由协议和链路状态路由协议.（1）距离矢量路由协议。距离矢量路由协议也称为BellmanFord协议。距离矢量协议路由器定期向相邻路由器发送两条消息:到达目的网络所经过的跳数,使用的度，或者网络的数量;下一跳是谁,或者达到目的网络要使用的方向（矢量）。每个采用距离矢量路由协议的路由器都维护一张矢量表，其中列出了当前已知的到每个目标的最短距离及其所使用的线路。通过在邻居间相互交换路由信息，路由器会不断更新其内部的路由表.基于距离矢量路由协议主要有RIP、IGRP、EIGRP等.这些路由协议的通用属性如下。1）定期更新：在特定的时间周期内发送路由更新信息（EIGRP除

38、外)。2）邻居：指共享相同数据链路的路由器.3)广播更新：路由更新信息通过广播（255.255.255.255)发送(某些距离矢量路由协议使用组播地址）.4）整个路由表更新：定期向所有邻居发送整个路由表更新。5)路由失效计时器。6）水平分割：一种在两台路由之间阻止逆向路由的技术。7)计数到无穷大。8）触发更新：当路由收敛后，如果某个路由器得知自己直连的一条链路的度量变化了，则该路由器将立即发送更新信息，而不必等到更新计时器到期再发送。9）抑制计时器：触发更新为正在进行收敛的网络增加了应变能力,为了降低接受错误由信息的可能性，引入了抑制计时器。如果发现到达某个目标的度量值发生改变,则路由器会将该

39、条路由项设置为抑制状态，直到计时器到期后，路由器才会接受有关该路由的信息。10）异步更新：每个路由器都共享一个广播网络时，很有可能会出现更新同步的情况.即几个路由器更新时间同时到期,同时更新。这样容易造成报文的碰撞.而异步更新则可以解决这一问题.（2）链路状态路由协议。链路状态路由协议又称为最短路径优先协议，它基于Dijkstra的最短路径优先（SPF）算法。链路状态路由协议与距离矢量路由协议的平面式不同，它是一个层次式的路由协议.在路由的计算工程中，它只是通告邻居一些链路状态的信息。运行链路状态路由协议的路由器不是简单地从相邻的路由器学习路由，而是将路由器分成区域，收集区域内所有路由器的链路

40、状态信息，并根据这些信息来生成网络拓扑结构，每个路由器再依据该拓扑结构计算出最短路径(最优路由）。链路状态路由协议的工作过程如下。1)了解直连网络：每个路由器都需要了解与其直连的网络。正确配置各个接口IP地址和子网掩码后启用这些接口，并通过network命令来宣告其直连网络。2）向邻居发送Hello数据包：路由器使用Hello数据包来发现与其相连链路上的所有邻居节点,并建立一种邻接关系（所谓的邻居是指启用了相同的链路状态路由协议的其他任何路由器）。邻接的邻居之间持续交换Hello数据包,以此实现“Keep Alive（保持存活)”功能来监控邻居的状态。如果路由器不再收到某邻居的Hello数据包

41、，则认为该邻居已不存在或无法到达。此时,该邻接关系将被解除。3）建立链路状态数据包;每个路由器都会创建一个链路状态数据包（LSP)，其中包含了该路由器直连的每条链路的状态。邻接关系一旦建立，LSP即可被创建，并只向建立邻接关系的路由器发送链路状态数据包，其中包含与该链路相关的链路状态信息、序列号和过期信息等。4）将LSP洪泛给邻居:每个路由器将LSP洪泛到所有邻居,邻居将收到的所有LSP存储到自己的数据库中。随后，各个邻居会再将LSP洪泛给邻居，这样一直传递下去，直到区域中的所有路由器都收到了这些LSP后才结束。每个路由器都会在本地数据库中存储邻居传送过来的LSP的副本。LSP在路由器初始启动

42、时、路由计算过程中、网络拓扑发生更改时及邻接关系建立或断开时进行发送，而不需要定期发送。5）建立链路状态数据库；每个路由器使用本地数据库中的链路状态信息来构建一个完整的网络拓扑并计算通向每一个目的网络的最佳路径.基于链路状态路由协议主要有OSPF、IS-IS等。2.内部网关协议和外部网关协议在大型网络中，例如Intermet，极小的互连网络分解为自治系统。每个AS(AutonomousSystem）被认为是一个自我管理的互连网络。连接到Intermet上的大型公司网络是自己拥有的自治系统,因为Intermet上的其他主机并不由它来管理,而且它和Internet路由器并不共享内部路由选择信息.通

43、过相同的令牌,Intermet上没有其他的系统可以管理那个公司网络,它们也不会和公司的自治系统共享它们的路由选择信息.一般路由选择协议是在一个自治系统内部为管理系统而开发的。它们也称为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）。内部网关协议也称为域内协议，因为它们工作在域内，而不是在域之间。这些协议认为，它们所处理的路由器是它们系统的一部分，并且可以自由交换路由选择信息。一般的路由选择协议也是为在一个较大的互连网络中连接自治系统而开发的，它们称为外部网关协议(Exterior Gateway Protocol，EGP）.外部网关协议就是所谓的域间协议，因为它们工

44、作在域之间.这些协议认为，它们在系统的边缘上，而且仅仅交换必需的最少的信息，以维持对信息提供路由的能力。5.1。3典型的动态路由协议动态路由协议有很多种类,根据不同的应用场合可以选择不同类型的动态路由协议。目前应用比较多的动态路由协议主要有RIP、EIGRP和OSPF等。1。RIP路由协议（1）RIP路由协议简介。RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）是一个应用较早，使用也比较普遍的动态路由协议，它属于内部网关协议,适合在小规模网络的一个AS内部进行应用.RIP路由协议基于距离矢量算法，它使用跳数(hop count）作为度量值（metric）来衡量到

45、达目的地的路由距离。目前RIP主要应用的版本有RIPv1和RIPv2.RIPv1和RIPv2都具备以下特性。1）属于距离矢量路由协议.2)使用跳数作为度量值.3）路由更新周期默认为30s。4)管理距离（AD）为120。5）最大跳数为15。6)支持触发更新。7)支持等价路径，默认4条，最大6条.8）使用UDP的520端口进行路由更新。(1）RIP路由协议的基本工作原理。RIP使用两种数据包进行路由的更新，即“更新和“请求”数据包。在默认情况下，每个启用RIP路由协议的路由器每隔30s会与它直连的网络邻居广播（RIPv1）或组播（RIPv2）路由更新.RIP路由器并不了解整个网络的情况，如果路由更

46、新在网络上传输得慢，则会导致网络的收敛速度变慢，从而造成路由环路。为了避免路由环路的产生，RIP路由协议一般采用水平分割、毒性反转、定义最大跳数、闪式更新及抑制计时5个机制来避免路由环路。（2）启用RIP路由的基本命令。1）声明使用动态路由协议。Router(config)route rip2）在网络上宣告路由器所直接连接的网段的命令.Router (configrouter)network网络号3）如果要使用RIPv2路由协议，则只需在路由器的RIP路由里使用。Router(configrouter)#version 24）查看运行的路由协议信息。Router#show ip protocols5)在网络上删除路由器所直接连接的网段的命令。Router(configrouter)no network网络号6）删除RIP。Router(config）#no route rip2.EIGRP路由协议（1）EIGRP路由协议简介。增强型内部网关路由协议EIGRP(Enhanced Interior GatewayRouting Protocol)是Cisco的专有路由协议。它源于距离矢量路由协议IGRP,综合了距离矢量路由协议和链路状态路由协议的优点，采用了扩散更新算法（DUAL）来实现快速收敛。它可以不发送定期的路由