数据通信基础知识培训——路由协议
路由协议详解范文
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路由协议详解范文
路由协议是构建和维护路由表的协议,也是计算机网络中最重要的协
议之一、它用于构建和维护网络的路由表,通过启用路由来确定路由器如
何把数据包传送到下一个目标网络。
路由协议的主要功能是将来自不同的网络上的数据包进行协调,使它
们能够被可靠地传输,从而建立和维护路由表。
它主要用来告诉路由器如
何找到特定网络的下一跳路由器,以及如何将数据包发送到该目标网络中。
路由协议主要有两种,即距离向量路由协议和链路状态路由协议。
距
离向量路由协议是一种传输控制协议,它使路由器能够根据路由表中储存
的信息决定它要发送到哪一台路由器。
它的工作原理是,路由器将它的
“距离”发送到每个联接路由器,然后从其他路由器获得它的更新距离,
从而更新路由表,获得最短路径。
链路状态路由协议是一种非常有用的路
由协议,它会问路由器关于链路状态,如是否存在下一跳和它是否可用。
它的工作原理是,当链路发生变化时,路由器会发送一个更新报文告诉其
他路由器,从而实时更新路由表,使数据传输能够正确地发送到目标网络。
路由协议的主要作用是通过确定数据包的路径。
路由器原理及常用的路由协议路由算法
![路由器原理及常用的路由协议路由算法](https://img.taocdn.com/s3/m/8255e20ce418964bcf84b9d528ea81c758f52ea8.png)
路由器原理及常用的路由协议路由算法路由器是一种网络设备,用于在不同的网络之间转发数据包。
它通过查找目标地址来确定数据包的最佳路径,并将其发送到目标地址所在的网络。
一、路由器的原理路由器的原理基于IP(Internet Protocol)协议,它使用IP地址来标识网络中的每个设备。
当一个数据包通过路由器时,路由器会检查它的目标IP地址,并查找与该地址最匹配的路由条目。
接下来,路由器根据路由表中的信息,选择适当的接口将数据包发送到下一个路由器或目标设备。
路由器通过使用转发表或路由表来决定数据包的下一跳。
转发表记录了直接连接到路由器的网络和相应的接口信息,而路由表则记录了其他网络的路径信息和下一跳路由器的地址。
二、常用的路由协议1. 静态路由协议静态路由协议是手动配置的路由信息,管理员需要手动输入网络地址和下一跳路由器的信息。
静态路由适用于小型网络或需要精确控制路由路径的场景。
它的配置简单,不会产生额外的网络流量。
然而,静态路由缺乏自适应性,不能根据网络拓扑变化自动更新路由信息。
2. 动态路由协议动态路由协议可以自动学习和交换路由信息,以适应网络拓扑的变化。
常见的动态路由协议包括RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)和BGP(Border Gateway Protocol)等。
RIP是一种基于跳数的距离矢量路由协议,它使用Hop Count(跳数)作为度量标准,通过交换路由信息选择最短路径。
RIP适用于小型网络,但在大型网络中由于其慢速收敛和有限的路由选择能力而不常使用。
OSPF是一种链路状态路由协议,它通过交换链路状态信息来计算最短路径。
OSPF适用于中大型网络,并支持可变长度子网掩码,具备快速收敛和灵活的路由选择能力。
BGP是一种边界网关协议,主要用于互联网中的自治系统之间的路由选择。
BGP具有较复杂的路由策略和路径选择能力,能够实现自治域之间的路由控制和流量优化。
数据通信技术基础知识
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数据通信技术基础知识数据通信技术基础知识随着信息时代的到来,数据通信技术正在成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是工作、学习还是娱乐,我们都需要通过数据通信技术进行信息交流。
本文将介绍数据通信技术的基础知识,包括通信协议、传输介质、数据编码和数字信号处理等方面。
一、通信协议通信协议是数据通信网络中非常重要的一部分,它规定了数据的传输方式、格式和内容。
通信协议的实现需要通过软件和硬件两个层面进行。
在软件层面,常见的通信协议有TCP/IP 协议、HTTP协议等。
在硬件层面,通信协议主要包括传输层协议、网络层协议和物理层协议等。
1.传输层协议:主要负责数据包的分段和重组、数据包的传输可靠性控制等任务。
常见的传输层协议包括TCP、UDP等。
2.网络层协议:主要负责数据包的路由和寻址、分组重组等任务。
常见的网络层协议有IP协议、ARP协议等。
3.物理层协议:主要负责数据的传输介质选取和数据的传输速率、传输距离等参数的控制。
常见的物理层协议有以太网、无线电波等。
二、传输介质传输介质是数据通信技术中承载数据传输的媒介。
按照传输介质的不同,可以将其分为有线传输介质和无线传输介质两类。
1.有线传输介质:主要包括电缆和光缆。
电缆包括双绞线、同轴电缆等。
光缆包括单模和多模两种类型,其中单模光缆的传输速率更高、传输距离更远,适用于长距离的数据传输。
2.无线传输介质:主要包括无线电波、红外线等。
无线电波传输具有无线化、灵活性、便携性等优点,但受信号干扰、传输距离等限制。
三、数据编码数据编码是将数据转化为数字数据的过程。
它是数据通信技术中非常重要的一部分,它的好坏直接关系到数据的传输质量和传输速率。
常见的数据编码方式包括二进制编码、格雷码编码等。
1.二进制编码:将数据按照二进制进行编码,即用0和1表示。
它是数字电路中最常用的编码方式。
二进制编码具有明确、简单、易实现等特点。
2.格雷码编码:是一种反转码,相邻的数码之间只有一个比特位发生变化。
路由协议
![路由协议](https://img.taocdn.com/s3/m/830c3f1eb5daa58da0116c175f0e7cd184251831.png)
常见
0
0
2
4
0 6
OSPF
IGRP
BGP
0 1
RIP
0 3
IS-IS
0 5
EIGRP
主条目:路由信息协议
RIP很早就被用在Internet上,是最简单的路由协议。它是“路由信息协议(Route Information Protocol)”的简写,主要传递路由信息,通过每隔30秒广播一次路由表,维护相邻路由器的位置关系,同时根 据收到的路由表信息计算自己的路由表信息。RIP是一个距离矢量路由协议,最大跳数为15跳,超过15跳的网络 则认为目标网络不可达。此协议通常用在网络架构较为简单的小型网络环境。分为RIPv1和RIPv2两个版本,后者 支持VLSM技术以及一系列技术上的改进。RIP的收敛速度较慢。
主条目:内部网关路由协议
IGRP协议是“内部网关路由协议(Interior Gateway Routing Protocol)”的缩写,由Cisco于二十世纪 八十年代独立开发,属于Cisco私有协议。IGRP和RIP一样,同属距离矢量路由协议,因此在诸多方面有着相似点, 如IGRP也是周期性的广播路由表,也存在最大跳数(默认为100跳,达到或超过100跳则认为目标网络不可达)。 IGRP最大的特点是使用了混合度量值,同时考虑了链路的带宽、延迟、负载、MTU、可靠性5个方面来计算路由的 度量值,而不像其他IGP协议单纯的考虑某一个方面来计算度量值。IGRP已经被Cisco独立开发的EIGRP协议所取 代,版本号为12.3及其以上的Cisco IOS(Internetwork Operating System)已经不支持该协议,已经罕有运 行IGRP协议的网络。
路由选择协议主要是运行在路由器上的协议,主要用来进行路径选择。
第3章 路由协议
![第3章 路由协议](https://img.taocdn.com/s3/m/726f3fcf0c22590102029d79.png)
第3章 路由协议
3.Rumor协议[8] 如果sink点的一次查询只需一次上报,DD协议开销太大。Rumor(谣传) 协议正是为解决此问题而设计的。该协议借鉴了欧氏平面图上任意两条曲线 交叉几率很大的思想。节点监测到事件后将其保存,并创建称为agent的生命 周期较长的(包括事件和源节点)信息的数据包,将其按一条或多条随机路 径在网络中转发。收到agent的节点根据事件和源节点信息建立反向路径,并 将agent再次随机发送到相邻节点,并可在再次发送前在agent中增加其已知 的事件信息。Sink查询请求也沿着一条随机路径转发,当两路径交叉时则路 由建立;如不交叉,sink可Flooding查询请求。在多sink点、查询请求数目很 大、网络事件很少的情况下,仿真结果表明Rumor协议能显著地降低路由开 销,节约能量。但对于事件数较多的情况,维护事件表和处理代理所花费的 开销会急剧增长。同时,由于路由使用随机的方式生成路径,数据传输的路 径不是最优路径,并且可能存在路由环路问题。 Rumor协议的优点是避免了大量扩散,显著节省能量,适用于数据传输量 较小的情况。但如果网络拓扑结构频繁变动,则Rumor协议的性能会大幅下 降。
第3章 路由协议
1.Flooding协议及Gossiping协议[6] 这是两个最为经典和简单的传统网络路由协议。
在Flooding(泛洪)协议中,节点产生或收到数据后向所有邻节点广播, 直到数据包过期或到达目的地。该路由不进行维护网络拓扑和相关路由算法, 只负责以广播形式转发数据包,因此效率并不高。该协议具有严重缺陷:内 爆(Implosion,节点几乎同时从邻节点收到多份相同数据)、交叠(Overlap, 节点先后收到监控同一区域的多个节点发送的几乎相同的数据)、盲目利用资 源(节点不考虑自身资源限制,在任何情况下都转发数据),造成资源的浪费。
数据通信笫十八讲 路由协议和IP协议
![数据通信笫十八讲 路由协议和IP协议](https://img.taocdn.com/s3/m/515937fbf705cc1755270989.png)
7.3.1 路由信息协议RIP
• RIP工作过程
– RIP路由器初始化时,会把那些到达它所直接 连接的网络的路由加载进来(距离一般被设置 为1)。
• 一般RIP的具体实现也允许管理人员增加新的路由, 比如说不是通过RIP协议了解到的路由。
– 每个RIP路由器每隔30秒广播一个路由消息。
• RIP路由器也可能通过发送Request消息来询问别的 路由器有关某些路由或者所有路由的信息,比如当 一个主机启动后,可能要求相邻的RIP路由器传递 路由表中的所有信息。
*是要求同学了解的,这些内容在本电子教案中并未讲解而是要求同 学自己阅读教材。
2
7.3.1 路由信息协议RIP
• 路由器(Router)/网关(Gateway)
– 网络层的网络互连设备 – 主要功能是进行路由选择
• 互连的网络中的路由选择和单个网络中的路由选择 类似,只是要复杂得多。 • 当一个网络中的主机要给另外一个网络中的主机发 送分组时,它首先把分组送给同一网络中用于网间 连接的路由器,路由器根据目的地址信息,选择合 适的路由,把该分组传递到目的网络用于网间连接分组最后被递交给目的主机。
– 路由选择 – 分组分段和重组 – 流量控制(IP协议本身不处理):ICMP Source Quench – 主机编址和地址解析
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7.4.1 IP地址
• 主要内容
– IP地址的概述
• 什么是IP? • IP地址的组成 • IP地址的分类
– 特殊的IP – 超网掩码与子网掩码(重点)
19
7.4.1 IP地址概述
14
7.3.1 路由信息协议RIP
• RIP消息格式
0
命令
8
版本 网络1的地址家族
计算机网络路由协议
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计算机网络路由协议计算机网络中的路由协议是指在各个网络节点之间传递信息的一种约定和规则。
它决定了数据在网络中的传输路径和方法。
本文将介绍几种常见的计算机网络路由协议,包括距离矢量路由协议、链路状态路由协议和路径矢量路由协议。
一、距离矢量路由协议距离矢量路由协议(Distance Vector Routing Protocol,简称DVRP)是一种基于距离信息的路由协议。
该协议通过每个节点将自己所知道的距离信息广播给相邻节点来更新路由表。
其中,距离的度量可以是路由跳数或其他指标,如延迟或带宽。
常见的距离矢量路由协议有RIP(Routing Information Protocol)和IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)。
RIP是一种基于跳数的协议,它的路由表中存储的是到达目标网络所需经过的路由器数量。
IGRP是思科系统开发的一种距离矢量路由协议,它不仅考虑了跳数,还考虑了其他因素,如带宽和可靠性。
尽管距离矢量路由协议在简单性和实现上的成本上具有一定优势,但它也存在一些问题。
其中之一是计数到无穷(count-to-infinity)问题,即在某些情况下,当网络中存在环路的时候,节点可能会出现计数不断增大的情况,导致无法收敛。
二、链路状态路由协议链路状态路由协议(Link-State Routing Protocol,简称LSRP)是一种基于节点之间邻居关系的路由协议。
该协议中,每个节点都会向其他节点发送自己的邻居信息,并根据接收到的邻居信息计算最短路径。
常见的链路状态路由协议有OSPF(Open Shortest Path First)和IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)。
OSPF是一种基于开放标准的链路状态路由协议,它可以根据带宽、延迟等指标计算最短路径。
IS-IS是一种由ISO(国际标准化组织)开发的链路状态路由协议,它广泛应用于大规模的ISP网络。
计算机网络中的路由协议分析
![计算机网络中的路由协议分析](https://img.taocdn.com/s3/m/5883938bab00b52acfc789eb172ded630b1c98c9.png)
计算机网络中的路由协议分析计算机网络中的路由协议是网络中实现数据包从源主机到目标主机传输的关键技术之一、路由协议决定了数据包传输的路径和方式,可以使数据包快速而准确地到达目标主机。
在本文中,我们将分析常见的几种路由协议,包括距离向量路由协议、链路状态路由协议和路径矢量路由协议。
一、距离向量路由协议距离向量路由协议是计算机网络中最早出现的一种路由协议,常见的距离向量路由协议有RIP(Routing Information Protocol)和IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)。
距离向量路由协议通过跟踪到达目标主机所经过的最短路径,并将这些信息传递给其他路由器,从而建立路由表。
距离向量路由协议的主要特点是简单和容错性好,但其收敛速度较慢,并且容易产生路由环路。
RIP是一种距离向量路由协议,其工作方式是每隔一段时间发送路由表信息到相邻路由器,并更新自己的路由表。
RIP协议使用跳数作为路由选择的度量标准,最大跳数限制为15、当一个路由器收到一个来自相邻路由器的更新时,它会将该信息添加到自己的路由表中,并将自己的路由表广播给相邻路由器。
当路由表的更新停止时,RIP协议收敛。
IGRP是另一种距离向量路由协议,它改进了RIP协议的一些不足之处。
IGRP协议的度量标准是综合考虑了延迟、带宽、可靠性和MTU等因素,从而选择最佳的路由。
此外,IGRP协议还引入了定期发送路由表和无响应计时器的概念,以提高协议的可靠性和收敛速度。
二、链路状态路由协议链路状态路由协议是另一种常见的路由协议,常见的链路状态路由协议有OSPF(Open Shortest Path First)和IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)。
链路状态路由协议的主要特点是收敛速度快和网络拓扑变化的容错性好,但协议复杂度较高。
OSPF协议是一种基于链路状态的路由协议,其工作方式是每个路由器通过发送链路状态通告(Link State Advertisement,LSA)来描述自己的链路状态,并利用Dijkstra算法计算出最短路径树。
华为 路由协议基础
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路由协议基础文档版本01发布日期2019-06-04版权所有 © 华为技术有限公司 2019。
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华为技术有限公司地址:深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼邮编:518129网址:路由协议基础目录目录1 简介 (1)2 路由迭代 (3)3 路由器及路由基本原理 (4)4 静态路由与动态路由 (5)5 路由表和FIB表 (6)6 路由协议的优先级 (10)7 路由的度量 (12)8 负载分担与路由备份 (13)9 IP FRR (15)10 路由的收敛 (17)11 缺省路由 (19)12 不同路由协议的互相引入 (20)13 自治系统 (21)14 可变长子网掩码 (22)15 全0和全1子网 (23)16 路由策略 (24)17 策略路由 (25)18 相关链接 (27)1简介路由(Routing)是数据通信网络中一个基本的概念。
路由就是通过互联的网络把信息从源地址传输到目的地址的活动。
路由发生在OSI网络参考模型中的第三层(即网络层)。
我们将具有路由转发功能的设备称为广义上的路由器。
当路由器收到一个IP数据包,路由器会根据目的IP地址在设备上的路由表(RoutingTable)中进行查找,找到“最匹配”的路由条目后,将数据包根据路由条目所指示的出接口或下一跳IP转发出去。
路由协议详解【完整版】
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路由协议详解【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)路由协议详解路由器的工作不外乎两个,一是路径选择,二是数据转发。
进行数据转发相对容易一些,难的是如何判断到达目的网络的最正确路径。
所以,路径选择就成了路由器最重要的工作。
许多路由协议可以完成路径选择的工作,常见的有RIP,OSPF,IGRP和 EIGRP协议等等。
这些算法中,我们不能简单的说谁好谁坏,因为算法的优劣要依据使用的环境来判断。
比方RIP协议,它有时不能准确地选择最优路径,收敛的时间也略显长了一些,但对于小规模的,没有专业人员维护的网络来说,它是首选的路由协议,我们看中的是它的简单性。
如果你手头正有一个小的网络工程,那么,就让我们来安排一个方案,30分钟读完本文〔一读〕,20分钟再细看一遍本文提及的命令和操作方法〔二读〕,用30分钟配置网络上的所有路由器〔小网络,没有几台路由器可以配的〕,最后20分钟,检查一下网络工作是否正常。
好了,一百分钟,你的RIP网络运转起来了。
就这么简单,不信,请继续往下看。
一、RIP是什么RIP〔Routing Information Protocols,路由信息协议〕是使用最广泛的距离向量协议,它是由施乐〔Xerox〕在70年代开发的。
当时,RIP是XNS〔Xerox Network Service,施乐网络效劳〕协议簇的一局部。
TCP/IP版本的RIP是施乐协议的改进版。
RIP最大的特点是,无论实现原理还是配置方法,都非常简单。
度量方法RIP的度量是基于跳数〔hops count〕的,每经过一台路由器,路径的跳数加一。
如此一来,跳数越多,路径就越长,RIP算法会优先选择跳数少的路径。
RIP支持的最大跳数是15,跳数为16的网络被认为不可达。
路由更新RIP中路由的更新是通过定时播送实现的。
缺省情况下,路由器每隔30秒向与它相连的网络播送自己的路由表,接到播送的路由器将收到的信息添加至自身的路由表中。
路由协议的概述
![路由协议的概述](https://img.taocdn.com/s3/m/98c51ed8dc88d0d233d4b14e852458fb770b382b.png)
02
03
特点
应用场景
配置简单、易于理解和管理,但 缺乏灵活性,无法自动适应网络 变化。
适用于小型网络或拓扑结构固定 的网络环境。
动态路由协议
定义
动态路由协议是路由器之间自动交换路由信 息并据此动态构建路由表的协议。
特点
能够自动适应网络变化,提高路由效率,但 配置和管理相对复杂。
应用场景
适用于大型网络或拓扑结构多变的网络环境。
特点
OSPF具有很强的扩展性,适用于大型网络。它能够快速收敛并适应网络变化,提供更精确的路由计 算。
BGP协议
工作原理
BGP使用路径向量路由选择算法,通过比较可达目标的不同路径的属性(如距离、带宽、负载等)来选择最佳路 径。
特点
BGP主要用于互联网的核心,能够处理大量的路由信息并支持多种路由策略。它具有优秀的扩展性和灵活性,但 配置和管理相对复杂。
02
路由协议通过共享路由信息,使路由器能够构建路由表,从而
确定数据包的下一跳地址。
路由协议通常采用分层的结构,以便更好地管理和组织路由信
03
息。
作用
通过使用路由协议,路由器能够自动学习相邻 路由器的网络地址和路径信息,并更新和维护
路由表。
此外,路由协议还可以提供负载均衡、策略路由等功 能,以满足不同的网络需求和性能要求。
配置步骤
了解网络需求
明确网络规模、拓扑结构、数据流量等需 求,为选择合适的路由协议提供依据。
监控与维护
定期监控路由协议的运行状态,及时处理 故障和异常情况,并根据需要进行调整和 优化。
选择合适的路由协议
根据需求和评估结果,选择适合的路由协 议,如OSPF、BGP、RIP等。
路由协议有哪些
![路由协议有哪些](https://img.taocdn.com/s3/m/fc4a36c4e43a580216fc700abb68a98271feaccc.png)
路由协议有哪些路由协议是计算机网络中用于确定数据包传输路径的一种协议。
它们决定了数据包从源主机到目的主机的传输路径,保证了网络通信的顺利进行。
在计算机网络中,常见的路由协议包括静态路由协议、距离矢量路由协议和链路状态路由协议等多种类型。
静态路由协议是一种最简单的路由协议,它是由网络管理员手动配置的路由信息。
静态路由协议的优点是配置简单,对网络资源的消耗较小,但是当网络拓扑结构发生变化时,需要手动更新路由信息,维护成本较高。
距离矢量路由协议(Distance Vector Routing Protocol)是一种基于跳数的路由选择协议,常见的距离矢量路由协议有RIP(Routing Information Protocol)和IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)。
距离矢量路由协议通过交换路由更新消息来确定最佳路径,但是由于其盲目性和慢收敛的特点,逐渐被淘汰。
链路状态路由协议(Link State Routing Protocol)是一种基于网络拓扑的路由选择协议,常见的链路状态路由协议有OSPF(Open Shortest Path First)和IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)。
链路状态路由协议通过交换链路状态信息来计算最短路径,具有快速收敛和较好的稳定性。
此外,还有一种叫做路径向量路由协议(Path Vector Routing Protocol)的路由协议,常见的路径向量路由协议有BGP(Border Gateway Protocol)。
路径向量路由协议是一种自治系统之间的路由选择协议,具有较好的扩展性和灵活性,被广泛应用于互联网的路由选择中。
总的来说,不同类型的路由协议各有优缺点,网络管理员需要根据实际网络环境和需求来选择合适的路由协议。
静态路由协议适用于网络规模较小且拓扑结构稳定的情况;距离矢量路由协议适用于小型网络,但不适合大型网络;链路状态路由协议适用于大型复杂网络;路径向量路由协议适用于自治系统之间的路由选择。
数据通信路由协议的配置和命令
![数据通信路由协议的配置和命令](https://img.taocdn.com/s3/m/c2f84310777f5acfa1c7aa00b52acfc788eb9f1c.png)
子网1 1.1.1.0
子网2 2.2.2.0
E0
E0
S0
R1
S0 R2
E1
子网3 3.3.3.0
E1 E0
R3 S1
子网4 4.4.4.0
E1 R4 S1
9.2 静态路由协议
9.2 静态路由协议
1. 概念
静态路由是由网络管理员在路由器中 设置旳固定旳路由表。
优注点意:带宽占用少; 在全部简旳朴路、由高中效,、静可态靠路。由优先级 缺较陷高:。初始配置工作量大;
9.4 RIP协议
5. RIP协议旳配置举例
RTA
RTC RTB
9.4 RIP协议
⑴ 为各个接口设置IP地址(仅以RTA为例)
RTA: <Quidway> sys [Quidway] sys A [A] interface ethernet 0/0
[A-eth 0/0] quit [A] interface serial 0/0
开销大,配置复杂,无需人工维护,适合 复杂拓朴构造旳网络。
9.1 路由表
路由旳花费 表达协议探测报文到达这条路由所指旳 目旳地址旳代价,即取得此路由信息要 付出旳代价,影响到花费值旳原因有:
路由协议面试知识
![路由协议面试知识](https://img.taocdn.com/s3/m/d3fa3daf9a89680203d8ce2f0066f5335a8167fa.png)
路由协议面试知识1. 路由协议概述路由协议是网络通信中用于确定数据包传输路径的一种协议。
它通过维护路由表,将数据包从源地址传输到目的地址。
根据网络规模和需求的不同,常用的路由协议有静态路由和动态路由。
•静态路由:路由表是由网络管理员手动配置,不会自动更新。
这种路由协议适用于较小的网络环境,因为路由表不会频繁变化,可以提供较高的网络性能。
•动态路由:路由表是由路由器之间交换路由信息自动更新的。
这种路由协议适用于大规模网络环境,可以根据网络状况自动调整路由表,提高网络的灵活性和可靠性。
2. 常见的路由协议2.1 内部网关协议(IGP)内部网关协议是指在一个自治系统(AS)内部使用的路由协议,常用的IGP协议有:•RIP(Routing Information Protocol):是一种距离向量路由协议,使用跳数作为衡量路径的度量标准。
RIP具有简单、易于配置的特点,但在大型网络环境中不太适用,因为其对网络规模有限制。
•OSPF(Open Shortest Path First):是一种链路状态路由协议,使用链路的带宽、延迟、可靠性等作为路径的度量标准。
OSPF支持VLSM(可变长度子网掩码),能够适应复杂网络环境,并且具有较快的收敛速度。
•IS-IS(Intermediate System to Intermediate System):也是一种链路状态路由协议,常用于大型的ISP网络。
IS-IS具有较好的可扩展性和快速收敛能力,但配置和维护较为复杂。
2.2 外部网关协议(EGP)外部网关协议是指在不同自治系统之间传递路由信息的协议,常用的EGP协议有:•BGP(Border Gateway Protocol):是一种路径矢量路由协议,用于在不同的AS之间传递路由信息。
BGP具有较好的可扩展性和策略控制能力,常用于大型互联网环境中。
3. 路由协议的选择因素在选择路由协议时,需要考虑以下因素:•网络规模:对于小型网络来说,静态路由可能是合适的选择;而对于大型复杂的网络,则需要动态路由协议来适应网络的变化。
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距离矢量路由协议的优点:配置简单,占用较少的内存和 CPU处理时间 缺点:扩展性较差,比如RIP最大跳数不能超过16跳。
路由泛洪
初始化
目标网络
下一跳
跳数
目标网络
下一跳
跳数
目标网络 10.1.30 10.1.4.0
下一跳 ---
跳数 0 0
10.1.1.0
---
0
0
10.1.2.0
10.1.3.0
路由器A到路由器D有两条路由: • Path1: ABCD,总路由花费是9 • Path2: AEFCD,总路由花费是12 路由器优选较小花费值的路由,并加入到路由
等价路由:ECMP
等价路由:ECMP,Equal Cost Multi-Path • 到同一个目的地有几条相同花费的路由,当路由优先级相 同时,这些路由都会被加入到路由表中,IP包会在这几个 链路上负载分担。 目前的实现中,支持负载分担的路由协议为RIP、OSPF、 BGP和IS-IS,静态路由也支持负载分担。
---
0
0
t0
10.1.2.0
路由器启动时对路由表进行初始化,对每个与自己直接相连 的网络生成一个表项。 每个初始表项跳数为0
周期性更新
目标网络 10.1.1.0 10.1.2.0
下一跳 --10.1.2.2
跳数 0 0 1
目标网络 10.1.2.0 10.1.3.0 10.1.1.0 10.1.4.0
路由协议分类——协议算法
根据协议算法分类 1、距离矢量路由选择协议(Distance-Vector) 包括RIP和BGP。其中,BGP也被称为路径矢量协议( Path-Vector) 2、链路状态路由选择协议(Link-State) 又称为最短路径优先路由选择协议,包括OSPF和ISIS
两种算法的主要区别在于发现连路由和计算路由的方法。 距离矢量路由协议关注到目的地的跳数(转发次数),链路 状态关注网络的拓扑结构,以及链路带宽资源等信息。
配置了静态路由后,可以使用“display ip routing-table” 命令查看路由表。
静态路由的负载分担
负载分担:到一个目的地有几条相同花费的路径(即等价路 由),IP包在这几个链路上轮流发送。静态路由支持负载分 担。
静态路由的路由备份
路由备份:同一目的地的多条路由,其中一条路由的优 先级最高,作为主路由,其余的路由优先级较低,作为 备份路由。静态路由也支持路由备份。 使用命令:display ip routing-table protocol static 查 看静态路由的信息,可发现主路由的状态为Active,备 份路由的状态为Inactive。
路由优先级(Preference)
当存在多个路由来源时,具有较高优先级(数值越小表明优 先级越高)的路由来源提供的路由将被激活,用于指导报文 的转发。
华为缺省的路由优先级
路由协议 DIRECT OSPF IS-IS STATIC RIP OSPF ASE IBGP EBGP Untrustworthy 优先级 0 10 15 60 100 150 225 255 255
0表示直接连接的路由,255表示任何来自不可信源端 的路由
路由的花费
路由的花费(Metric)标识了到达这条路由所指的目的地址的 代价,通常路由的花费值会受到线路延迟、带宽、线路占有 率、线路可信度、跳数、最大传输单元等因素的影响,不同 的动态路由协议会选择其中的一种或几种因素来计算花费值 (如RIP用跳数来计算花费值)。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,静态路由的花费值为0。
路由协议之间的互操作
某些情况下,需要在不同的路由协议中共享路由信息,例如 从RIP学到的路由信息可能需要引入到OSPF协议中去。这种 在不同路由协议中间交换路由信息的过程被称为路由引入。 路由引入可以是单向的,也可以是双向的。不同路由协议之 间的花销不存在可比性,也不存在换算关系,所以在引入路 由时必须重新设置引入路由的Metric值,或者使用系统默认 的数值。
数据通信基础知识培训
江苏十方通信有限公司南通分公司 2010年11月
路由
路由是指导IP报文发送的路径信息 路由器提供了将异构网互联的机制,实现将一个数据包从一 个网络发送到另一个网络。
建立路由表
当路由器收到一个数据包时检查其目的地址,如果目的地址 不是本地路由器的接口地址,则查找路由表。根据路由表 决定应使用哪个端口来将数据包转发到目的地。
路由协议分类——业务应用
根据业务应用分类 1、单播路由协议(Unicast Routing Protocol) 包括RIP、OSPF、BGP和IS-IS等 2、组播路由协议(Multicast Routing Protocol) 包括DVMRP、PIM-SM、PIM-DM等
路由表
目的地址:用来标识IP包的目的地址或目的网络 网络掩码:可得到相应的网段信息。当路由表中有多个目的 地址相同的路由信息时,路由器选择器掩码较长的一项作为 匹配。 输出接口:说明IP包从该路由器哪个接口转发 下一跳IP地址:说明IP包所经由的下一个路由器的接口地址
根据来源的不同,路由表中的路由分为三类: • 链路层协议发现的路由(也成为接口路由或直连路由) • 由网络管理员手工配置的静态路由 • 动态路由协议发现的路由
路由的来源——链路层发现的路由
链路层发现的路由不需要维护,减少了维护的工作; 而不足之处是链路层只能发现接口所在的直连网段的 路由,无法发现跨网段的路由。
跳数 0 0 1 2
t2
10.1.2.2
2
每个路由器直接向其相连的其他路由器周期性发送自己 的路由表,通过这种周期性的更新机制,每台路由器可 以知道每个网点的路由,最终实现网络收敛。
路由环路
网络故障可能会引起路径与实际网络拓扑结构不一致而导致 网络不能快速收敛,这时可能会发生路由环路现象。
缺省路由
缺省路由可以通过静态路由配置,某些动态路由协议也可以 生成缺省路由,如OSPF和IS-IS。 在路由表中,缺省路由以到网络0.0.0.0(掩码为0.0.0.0)的 路由形式出现。
当路由器收到一个目的地在路由表中查找不到的数据包时, 会将数据包转发给缺省路由指向的下一跳。 缺省路由也支持路由的负载分担与路由备份。
路由的来源——静态路由
静态路由是由管理员手工配置的,通过配置静态路由同样可 以达到网络互联的目的。但这种配置会存在问题,当网络发 生故障时,静态路由不会自动修正,必须由管理员重新修改 其配置。
路由的来源——动态路由协议发现的路由
静态和动态路由对比
• 静态路由必须由管理员手工指定。当网络拓扑发生变化时 ,需要管理员手工更新配置。同时静态路由只适合简单小 型的网络,当网络结构复杂路由条目繁多的时候,静态路 由无法胜任。
• 动态路由通过网络中运行的路由协议收集网络信息。当网 络拓扑发生变化时,路由器会更新路由信息,不必管理员 手工去更新。
路由协议
路由协议是路由器之间交互信息的一种语言。路由器之间通 过路由协议共享网络状态和网络可达性的一些信息。 相互通信的双方必须使用同一种语言才能交互路由信息。 路由协议定义了一套路由器之间通信时使用的规则。路由器 维护路由表、提供最佳转发路径。
• 在不同的路由域相互引入路由时丢失了可以防止环路的信 息 • 配置错误
静态路由
静态路由是由管理员手工配置而成的。 静态路由的不足:当一个网络发生故障后,静态路由不会自 动发生改变,必须由管理员手工的去改变配置。 静态路由适合于网络拓扑结构比较简单的网络。
静态路由的配置
静态路由的配置命令为:
[Quidway]ip route-static <ip_address> [<mask> | <masklen>] <interface_name> | <gateway_address> [preference <preference_value>] [reject | blackhole]
距离矢量路由协议
距离矢量路由协议基于贝尔曼-福特算法(Bellman-ford),使 用D-V算法的路由器通常以一定的时间间隔向相邻的路由器 发送他们完整的路由表。接收到路由表的邻居路由器将收到 的路由表和自己的路由表进行比较,新的路由或到已知网络 但开销更小的路由都被加入到路由表中。相邻路由器然后继 续向外广播它自己的路由表(包括更新后的路由)。 距离矢量路由协议以矢量(Distance,Direction)方式通过路 由信息,其中Distance使用Metric表示,方向使用下一跳来 表示。
路由环路(Routing LOOP)
“路由环路”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。当产生路由环路时,报文会在 几个路由器之间循环转发,直至TTL=0时才被丢弃,极大地 浪费了网络资源,因此应该尽量避免“路由环路”的产生。 路由环路产生的原因: • 路由收敛过程中产生的临时环路 • 路由算法的缺陷
动态路由协议
动态计算路由,适应网络变化,找出本地路由器到网络中其 他网段的路由。 动态路由协议不仅完成确定路径,而且当到达目的地最佳路 径不可用时,可以确定另一个最好路径。而当网络拓扑发生 变化时,这一点变得尤为重要,这也是动态路由协议优于静 态路由的地方。
动态路由协议
RIP: Routing Information Protocol,路由信息协议 OSPF: Open Shortest Path First,开放式最短路径优先 IS-IS: Intermediate System to Intermediate System,中间系统到 中间系统 BGP: Border Gateway Protocol,边界网关协议 目前常见的动态路由协议就是以上四种,RIP路由协议配置 简单,收敛速度慢,常用语中小型网络;OSPF协议由IETF 开发,协议原理本身比较复杂,使用非常广泛;ISIS设计思 想简单,扩展性好,目前在大型SP的网络中被广泛配置; BGP用于AS之间交换路由信息。