数据通信与网络技术IP路由基础v2

• INTEGER<1-255> Preference value range
• [AR1]ip route-static 192.168.1.0 24 172.16.0.2 preference 100
• 查看添加的两条静态路由
• [AR1]display ip routing-table protocol static
• 如果北京市的网段都是192打头的，石家庄的网段都是172打头的，可以参照下图进行汇总。 • 可以看出规律，添加路由时，网络位越少（子网掩码中1的个数越少），路由汇总的网段越多。
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最长前缀匹配（1）
• 路由器中路由表中的每个表项都指定了一个网络，如果这些网络地址有重叠，一个目的地址可能与多个表项 匹配。
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本节小结
• 静态路由就是管理员手工配置路由器添加到各个网段中的路由。 • 添加静态路由时一定添加到某个网段的路由，而不是到某个IP地址的路由，也就是主机
位必须是0。 • 在特定情况下使用浮动静态路由，可以实现主用路径不可用时，使用备用路径转发数据
包。
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路由汇总
• Internet是全球最大的互联网，如果Internet上的路由器把全球所有的网段都添加到路由 表中，那将是一张非常庞大的路由表。路由器每转发一个数据包，都要检查路由表为该 数据包选择转发出口，庞大的路由表势必会增加处理时延。
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目标
• 学完本课程后，您将能够：
▫ 了解网络畅通的条件。 ▫ 掌握路由信息的来源和路由优先级。 ▫ 能够配置静态路由。 ▫ 能够通过路由汇总简化路由的配置。 ▫ 能够使用默认路由简化路由表。 ▫ 能够管理主机上的路由表。
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目录
• 路由的基本概念 • 静态路由 • 路由汇总 • 默认路由
• 网络畅通的条件就是数据包有去有回，排除网络故障就要检查沿途的路由器中的路由表。
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静态路由
• 静态路由的基本概念。 • 静态路由配置须知。 • 配置静态路由示例。 • 浮动静态路由。
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静态路由的基本概念
• 静态路由（Static routing）是一种路由的方式，路由项（Routing Entry）由手动配置， 而非动态决定。与动态路由不同，静态路由是固定的，不会改变，即使网络状况已经改 变。一般来说，静态路由是由网络管理员逐项加入路由表的。
▫ [R1]ip route-static 192.168.0.10 32 10.0.0.01
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配置静态路由示例
• [AR1]display ip routing-table
-- 显示路由表
• [AR1]ip route-static 172.16.1.0 24 172.16.0.2 --添加静态路由、下一跳地址
• 同一种路由协议发现有多条路由可以到达同一目的地/掩码时，将选择开销最小的路由， 即只把开销最小的路由加入本协议的路由表中。
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等价路由
同一种路由协议发现有多条路由可以到达同一网段时，并且这些路由的开销又是相等的， 在路由器上会出现多条到目标网的路由。
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网络畅通的条件
• 计算机网络畅通的条件是数据包能去能回。 • 排查网络故障，最重要的操作就是查看沿途路由器的路由表。检查是否缺少到目标网段
的路由，和往回返的路由。
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本节小结
• 路由器基于路由表转发数据包，路由器上的路由信息可以来自直连网络、静态路由、动 态路由。
• 如果到某个网段的路由信息来自于静态路由、不同的动态路由，优先级高的优先入选进 入路由表。
• 不同的动态路由协议有不同的标准来计算到某个网段的开销，RIP用跳数来计算开销， OSPF使用带宽来计算开销，到某个网段累计开销小的路由会保留在动态路由表中。
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路由信息的来源
• 路由表包含了若干条路由信息，这些路由信息生成方式总共有3种。
▫ 直连路由 ▫ 静态路由 ▫ 动态路由
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直连路由
• 设备自动发现的路由信息称为直连路由（Direct Route），网络设备启动之后，当路由器 接口状态为UP时，路由器就能够自动发现去往自己接口直接相连的网络的路由。
• 192.168.0.0/24 Direct 0 0
D 192.168.0.1 Vlanif1
• 192.168.1.0/24 OSPF 10 97
D 172.16.0.2 Serial2/0/0
• 192.168.10.0/24 Static 60 0
RD 172.16.0.2 Serial2/0/0
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路由的基本概念
• 什么是路由 • 路由信息的来源 • 路由优先级 • 路由开销 • 网络畅通的条件
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什么是路由
• 在网络通信中，“路由（Route）”它是指数据包从某一网络设备出发去往某个目的地 的路径。网络中的路由器（或三层设备）负责为数据包选择转发路径。
• 路由器根据路由表，为数据包选择转发路径。
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无类域间路由
• 无类域间路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）采用13～27位可变网络ID，而不是A、 B、C类网络ID所用的固定的8、16和24位。
• 这样可以将子网掩码向左移动1位以合并两个网段，向左移动2位以合并4个网段，向左移动3位以 合并8个网段，向左移动n位，就可以合并2n个网段。
静态路由配置须知（1）
• 添加到某一网段的路由后面写的是“下一跳”地址。 • 添加路由只能是到某一网段的路由，即主机位是0。添加到某个地址的路由，子网掩码要
写成32，或255.255.255.255。
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静态路由配置须知（2）
• 点到点链路添加到某个网段的静态路由，后可以写出口。
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静态路由配置须知（3）
-- 第1条路由
[R1]ip route-static 172.16.0.0 255.255.0.0 10.0.1.2
-- 第2条路由
[R1]ip route-static 172.16.10.0 255.255.255.0 10.0.3.2
-- 第3条路由
[R1]ip route-static 172.16.10.10 255.255.255.255 10.0.4.2 --第4条路由
• 不同来源的路由规定了不同的优先级（Preference），并规定优先级的值越小，路由的 优先级就越高。
• 设备上的路由优先级一般都具有缺省值。不同厂家的设备对于路由优先级的缺省值的规 定不同。
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路由开销
• 路由的开销（Cost）是路由的一个非常重要的属性。一条路由的开销是指网段需要付出 的代价值。
• 添加静态路由如果出口是以太网接口，最好填写下一跳地址，才能明确下一跳转发给哪 个接口。
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静态路由需要注意的地方
• 路由只关心到某个网段如何转发。 • 一条路由信息就是到一个网段的路由信息，主机位必须全0。 • 如果添加到某个地址的路由也及时添加到主机的路由，子网掩码必须是32位。 • 比如添加到主机192.168.0.10的路由。
• 使用静态路由的一个好处是网络安全、保密性高。动态路由因为需要路由器之间频繁地 交换各自的路由表，而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。因 此，网络出于安全方面的考虑也可以采用静态路由。静态路由不会产生更新流量，不占 用网络带宽。
• 大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。
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•
……
• 172.16.0.0/24 Direct 0 0
D 172.16.0.1 Serial2/0/0
• 172.16.0.2/32 Direct 0 0
D 172.16.0.2 Serial2/0/0
• 172.16.1.0/24 OSPF 10 96
D 172.16.0.2 Serial2/0/0
• Protocol为Direct的路由项是直连路由。
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静态路由
• 在路由器上手工配置的路由信息被称为静态路由（Static Route），适合规模较小的网络 或较为稳定的网络。
• Protocol为Static的路由项是静态路由。
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动态路由
• 路由器使用动态路由协议（如RIP、OSPF等）而获得的路由信息被称为动态路由。动态 路由适合规模较大的网络，能够针对网络的变化自动选择最佳路径。
• 路由器R1收到一个目标地址是172.16.10.10的数据包，会使用第4条路由转发该数据包。 路由器R1收到一个目标地址是172.16.10.12的数据包，会使用第3条路由转发该数据包。 路由器R1收到一个目标地址是172.16.7.12的数据包，会使用第2条路由转发该数据包。 路由器R1收到一个目标地址是172.18.17.12的数据包，会使用第1条路由转发该数据包。 这就是最长前缀匹配选择的路由。
• 如果为物理位置连续的网络分配地址连续的网段，就可以在路由边界将远程的网段合并 成一条路由，这就是路由汇总。通过路由汇总能大大减少路由器上的路由表中的条目。
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通过路由汇总简化路由表（1）
• 一个网段添加一条路由。
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通过路由汇总简化路由表（2）
• 汇总后的路由。
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通过路由汇总简化路由表（3）
• [AR1]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 Serial 2/0/0 --添加静态路由、出口
• <AR1>display ip routing-table protocol static --只显示静态路由
• [AR2]undo ip route-static 192.168.1.0 24 --删除到某个网段的路由
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本节小结
• 经过合理的地址规划，可以在路由器进行进行路由汇总，进而简化静态路由的配置。 • 如果路由表的路由，地址范围有重叠，优先使用精确匹配的路由进行转发。 • 在路由器上添加静态路由可以进行精确汇总，打破子网掩码是/8、/16、/24的限制，可以
是任意长度的子网掩码，比如/25、/22，这就是无类域间路由。
第32页
默认路由
• 默认路由概述 • 默认路由的写法 • 使用默认路由简化路由表 • 使用默认路由和路由汇总简化路由表 • 默认路由造成路由环状网络 • 主机上的默认路由和网关
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默认路由概述
• 当路由器收到一个IP数据包时，它会将数据包的目的IP地址与本地路由表中的所有路由项进行逐位对比，直 到找到匹配度最长的条目，这就是最长前缀匹配机制。
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最长前缀匹配（2）
• 比如在路由器中添加了4条路由：
[R1]ip route-static 172.0.0.0 255.0.0.0 10.0.0.2
IP网络畅通的条件就是网络中的路由器有到各个网段的路由。 • 路由器根据路由表来转发数据包，而路由表又可以通过直连网络、静态路由以及动态路
由来构建。 • 本课程定位于指导网络工程师掌握路由器的路由信息的来源，了解路由信息的优先级，
能够合理规划IP地址，通过路由汇总和默认路由简化路由表。
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浮动静态路由
• 浮动路由又被称为路由备份，其由两条或多条链路组成。当到达某一网络有多条路径时， 通过为静态路由设置不同的优先级，可以指定主用路径和备用路径。
• [AR1]ip route-static 192.168.1.0 24 172.16.2.2
--默认优先级为60
• [AR1]ip route-static 192.168.1.0 24 172.16.0.2 preference ?
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显示路由表
• 使用display ip routing-table命令可以显示路由器上的路由表。
• [AR1]display ip routing-table
• Routing Tables: Public
•
Destinations : 14 Routes : 14
• Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
• 路由器可以同时运行多个动态路由协议，每个动态路由协议学到的路由项都会加载到路 由表，如果多个动态路由协议都学到了到某个网段的路由，优先级高的入选。
• 下图RIP协议学到的到24.6.10.0/24网段的路由落选。OSPF学到的到24.6.10.0/24网段的 路由入选路由表。
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路由优先级