网络设备：第5章_路由及其工作原理

Routing Table
A
Shortest Path First Tree

路由器之间发送的不是路由表，而是链路状态通告， 每个路由器都知道整个区域的拓扑
链路状态路由协议
路由更新
路由表 距离矢量 完整的 路由表
路由表
链路状态 单个条目
5.4 混合路由
选择一个基于 距离向量法的路由协议
混合路由协议
Destination Network 10.120.2.0 172.16.1.0
Exit Interface E0 S0
Routed Protocol: IP

路由器通过路由协议可以学习到非直连网段的信息
路由表
路wenku.baidu.com表中的最长匹配原则

如果在查找路由表时，发现不止一条路由匹配，那么 路由的选择遵从最长匹配原则。
利用广播更新路由信息，消耗带宽很大。
跳计数的问题

不能充分描述路径特性导致所选路径不为最优
RIPv1与RIPv2
RIPv1 RIPv2
广播更新 有类路由 不支持VLSM 不支持认证 RFC1058
组播更新 无类路由 支持VLSM 支持MD5认证 RFC1723
5.5.2 配置RIP
Router(config)#router rip

关闭自动总结
5.5.2.1 配置RIP示例
E0 172.16.1.0 S2 S2 10.1.1.2 S3 S3 E0 192.168.1.0
A 172.16.1.1 10.1.1.1
B
C 10.2.2.2 10.2.2.3 192.168.1.1
router rip network 172.16.0.0 network 10.0.0.0
5.1.3 配置静态路由和默认路由（续）
Stub Network
172.16.1.0
SO
Network
A 172.16.2.2 172.16.2.1
B B
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2

到达所有未知网络的路由的数据包将通过路由 器A，这是默认路由的用法
5.1.4 验证静态路由的配置

周期性与邻居交换路由信息并且重新生成新的 路由表
5.2.1.1 路由发现、选择与维护

路由器从它的邻居中发现到达目标的路径，在 其上度量值加一，形成自己的路由表中的度量 值
5.2.1.1 路由发现、选择与维护—— 度量值
A 56 RIP Hop count IPX Ticks, hop count T1 B T1 56
IGRP Administrative Distance=100
Router A Router B
RIP Administrative Distance=120
E Router C Router D
管理开销（Administrative Distance）


管理开销是路由选择信息源的可信度的级别。在Cisco路由器中，管理 开销由从0到255的数值表示。数值越高，可信度级别越低。 静态路由与各种路由协议的缺省管理开销值：
路由信息源 直接相连的网络接口 0 静态路由 Enhanced IGRP IGRP OSPF RIP EIGRP 未知/不可信 缺省管理开销 1 90 100 110 120 170 255
5.2 路由选择协议概述
距离向量法
C D B A
混合路由
B
链路状态法
C D A
5.2.1 距离矢量路由协议

NAT技术
（了解）
授课重点

路由（Route）的基本知识 动态路由协议的配置

访问控制列表
授课方法

建议使用投影或分屏教室，先理论授课， 后使用Packet Tracer软件模拟。

所见即所得
5. 1 路由概述
5.1.1 路由选择概述
10.120.2.0 172.16.1.0

路由器路由所需要知道的信息： 目的地址 信息源 可能的路由 最佳的路由 路由器还需要负责维护路由信息


使用show ip route命令查路由表
用ping命令检测网络的连通性
5.1.5 动态路由协议介绍
10.120.2.0 172.16.1.0

路由协议被用作 路由器之间决定 路径和保持路由 表信息的算法
E0
S0

路径确定下来后， 路由器路由的是 可路由的协议.
Network Protocol Connected RIP IGRP
汇聚时间很短

混合路由协议兼有距离向量法和链路状态法的 特点
5.5 配置动态路由协议
Network 172.16.0.0

路由配置 选择路由协议 指定网络或接口
RIP
IGRP, RIP
IGRP
Network 160.89.0.0
RIP
Network 172.30.0.0
5.5 配置动态路由协议（续）
5.2.3.5 抑制计时器

路由器收到一条路由不可达的消息后，会在路由表中 将这条路由冻结，在冻结时间内，不接受其他路由器 告诉它可达的消息， 同时会在这段时间内将这条消息 通知给网络中的其他路由器
5.2.3.6 触发更新

当网络变化的时候，路由器立刻触发路由更新
综合运用多种方法维护路由
D
10.4.0.0

到达某一个目标网络的静态路由的用法
5.1.3 配置静态路由和默认路由（续）
Stub Network
172.16.1.0 SO
Network
A
172.16.2.2
172.16.2.1
B B
ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1
这是一个单方向的路由，你必须在相反的方向有一个 路由设置

路由的前提
10.120.2.0 172.16.1.0


路由器必须支持转发的协议组（如TCP/IP)
路由器必须知道目的网络

路由器必须知道哪个外出接口是到达目的地的最佳路径
5.1.1 路由选择概述（续）
10.120.2.0
E0
172.16.1.0
S0
Network Protocol Connected Learned
router rip network 192.168.1.0 network 10.0.0.0
router rip network 10.0.0.0
5.5.2.2 验证RIP配置
E0 172.16.1.0 S2 S2 10.1.1.2 B S3 S3 E0 192.168.1.0 A 172.16.1.1 10.1.1.1 C 10.2.2.2 10.2.2.3 192.168.1.1

路由信息协议(RIP)是以跳数作为metric的距离
向量协议。RIP是广泛用于互联网的路由协议
之一，是一种内部网关协议(interior gateway
protocol)，即在自治系统内部执行路由功能。
RIP的封装格式
6—TCP 17—UDP
Frame Payload
520—RIP 161—SNMP 69—TFTP 53—DNS
Destination Network 10.120.2.0 172.16.2.0 172.17.3.0
Exit Interface E0 S0 S1
172.17.3.0
可路由的协议: IP 路由协议: RIP, IGRP
5.1.6 管理距离
我需要发送一个包到网络E。 可以通过B也可以通过C，问 到底选择哪条路径更好。
缓慢收会产生不一致的路由信息
5.2.2 路由选择环路问题（续2）

路由器C认为到10.4.0.0子网的最佳路径是通 过路由器B
5.2.2 路由选择环路问题（续3）

路由器A更新自己的路由表并反映出错误的跳 数
5.2.2 路由选择环路问题（续4）

到达10.4.0.0子网的跳数会变得无穷大
5.2.3 解决路由环路问题
5.1.3 配置静态路由和默认路由
Stub Network
172.16.1.0 SO
Network
A 172.16.2.2 172.16.2.1
B B

静态路由是单向的， 通常用于一个末梢网络的出 口
5.1.3 配置静态路由和默认路由（续）
Router(config)#ip route network [mask] {address | interface}[distance] [permanent]
广播更新

RIPv1
5.5.1.3 RIP路由度量值

RIP使用单一路由度量值（跳数）来衡量源网
络到目的网络的距离。 每经过一跳， 度量值值加1 RIP通过对从源到目的的最大跳数加以限制来 防止路由环，最大值为15。 跳数到达16跳的路由被认为是无效的


5.5.1.4 RIP的稳定性

RIP实现了水平分割（split-horizon）和holddown机制来防止路由信息的错误传播。
5.5.1.5 RIP的缺陷

过于简单，以跳数为依据计算度量值，经常得 出非最优路由；
度量值以16为限，不适合大的网络；



安全性差，接受来自任何设备的路由更新；
不支持无类IP地址和VLSM（Variable Length Subnet Mask，变长子网掩码）；


收敛缓慢，时间经常大于5分钟；
启动RIP的路由协议
Router(config-router)#network network-number
选择参与路由协议的网络 网络号必须是一个直连的主网络号码
配置RIPv2
Router(config-router)#version 2

使用RIPv2
Router(config-router)#no autosummary
IGRP
Bandwidth Delay Load Reliability
MTU

不同的路由协议更据不同的标准选择最好路径
5.2.1.1 路由发现、选择与维护——维护 路由信息
5.2.2 路由选择环路问题

每个结点都保留着从它自己到达其他目标网络 的路由表项
5.2.2 路由选择环路问题（续1）

Router(config)#router protocol [keyword]

定义一个路由协议
Router(config-router)#network network-number 在全局配置模式下启动路由协议 将路由器直连的主网络号码加入路由协议
5.5.1 RIP
5.5.1.1 RIP概述
Frame Header
IP Header
Protocol Number
Packet Payload
UDP Header
Port No.
Segment Payload
C R C
5.5.1.2 RIP路由更新

RIP中路由的更新是通过定时广播实现的。


默认更新周期30秒
默认失效时间180秒 默认刷新时间240秒
X
C
发往网络10.4.0.0 的数据包
A
抑制定时器
综合运用多种方法维护路由
D
10.4.0.0
E B
Link up!
C
A
综合运用多种方法维护路由
D
10.4.0.0
E B
Link up!
C
A
5.3 链路状态路由协议
B C D
Link-State Packets
Topological Database SPF Algorithm
E B
X
C
A
综合运用多种方法维护路由
抑制定时器
D
10.4.0.0
E
抑制定时器
B
X
C
A
抑制定时器
综合运用多种方法维护路由
抑制定时器 毒性逆转
D
毒性逆转
10.4.0.0
E B
毒性逆转
X
C
毒性逆转
A
抑制定时器
综合运用多种方法维护路由
抑制定时器
D
10.4.0.0
E B
发往网络10.4.0.0 的数据包
第 5 章 路由及其工作原理
本章目标

了解路由（Route）的基本知识 配置静态路由 配置动态路由协议 配置VLAN间路由 访问控制列表
（了解） （掌握） （掌握） （掌握） （了解）
如何操作和访问控制列表
如何配置访问控制列表 验证访问控制列表
（掌握）
（掌握） （了解）
5.1.2怎样建立路由表

直接连接：路由器端口连接

静态：管理员人工定义
动态：由路由协议建立
区分静态和动态路由
静态路由
动态路由
由管理员手动输入到
由路由器通过动态学习
路由表中的路由 不占用网络带宽 不会随着网络的拓扑 变化而变化，缺少灵活 性
得到的路由 占用网络带宽和资源 会随着网络的拓扑变化 而变化，非常灵活
5.2.3.1 定义最大值

定义一个最大的度量值来防止无限循环
5.2.3.2 水平分割

不向原始路由更新来的方向再次发送相关的路 由更新信息
5.2.3.3 路由毒化

路由器向邻居通告失效的路由表项，其度量值 为无穷大
5.2.3.4 毒化逆转

为保证所有路由器都收到毒化信息，毒化逆转 不考虑水平分割的限制