路由协议RIP和OSPF

向其他路由器传递路由信息 接收其他路由器的路由信息 根据收到的路由信息计算出到每个目的网络的 最优路径，并由此生成路由表 根据网络拓朴变化及时调整路由表，同时向其 他路由器宣告拓朴改变的信息
距离矢量路由协议

路由器每经过特定时间周期向邻居发送自己的路 由表
距离：有多远 矢量：从哪个方向
R1
1
RIP工作原理－路由表的形成4－3

再过30s，路由器的第二个更新周期到了，再次发送路由表
.1 .2 R2 .1 .2 R3 40.0.0.0
10.0.0.0
R1
20.0.0.0
30.0.0.0
Routing Table
NET C C R R 10.0.0.0 20.0.0.0 30.0.0.0 40.0.0.0 20.0.0.2 20.0.0.2 Next hop Metri c 0 0 1 2 C C R R
.1 .2 R2 .1 .2 R3 40.0.0.0
10.0.0.0
R1
20.0.0.0
30.0.0.0
Routing Table
NET C C R 10.0.0.0 20.0.0.0 30.0.0.0 20.0.0.2 Next hop Metri c 0 0 1 C C R R
Routing Table
NET 20.0.0.0 30.0.0.0 10.0.0.0 40.0.0.0 20.0.0.1 30.0.0.2 Next hop Metric 0 0 1 1 R C C
Routing Table
NET 30.0.0.0 40.0.0.0 Next hop Metric 0 0
20.0.0.0
30.0.0.1
Router ID

Router ID

是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址

Router ID选取规则


首先，路由器选取它所有loopback接口上数值 最高的IP地址 如果没有loopback接口，就在所有物理端口中 选取一个数值最高的IP地址
链路状态路由协议中的数据库类型

邻居列表
RIP协议与OSPF协议


距离矢量协议 链路状态协议 RIP协议 OSPF协议
动态路由

动态路由


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和维护路由表的过 程。 基于某种路由协议实现的

动态路由的特点


减少管理任务 占用网络带宽
动态路由协议

动态路由协议
有类路由与无类路由

根据路由协议,在进行路由信息宣告时,是 否包含网络掩码,可以把路由协议分为两种:

一种是有类路由（Classful）协议,它们在宣告路 由信息时不携带网络掩码 一种是无类路由（Classless）协议,它们在宣告 路由信息时携带网络掩码

RIP路由协议的版本

RIP v1
发送路由更新时不携带子网掩码，属于有类路由协 议 发送路由更新时，目标地址为广播地址： 255.255.255.255
Routing Table
NET 20.0.0.0 30.0.0.0 Next hop Metric 0 0 C C
Routing Table
NET 30.0.0.0 40.0.0.0 Next hop Metric 0 0
RIP工作原理－路由表的形成4－2

当路由器的更新周期30s到了时候，会向邻居发送路由表
R2
R
我通过R2可以到达路由 器R，R2到R之间的具 我能够到达路由器R， 体细节我不清楚 距离是5
链路状态路由协议

从对等路由器处获取信息，建立一张完整的网络图 －链路状态数据库
R2 R1 R3 R4
链路状态路由协议

根据链路状态数据库，用SPF（最短路径树）算法 计算出一个以自己为根的树型结构，再生成路由表
OSPF的网络类型
• 路由器接口类型不同，在建立邻接关系的时候， OSPF路由器执行的操作也略有不同
网络类型
广播 非广播多路访问NBMA 点到点 点到多点 以太网 帧中继、X.25 PPP，HDLC 多个点到点链路的集合
举例
OSPF的DR与BDR 4-1
广播网络中 建立邻接关系
A B
E
D
如果直连的路由 器互相都建立邻 这种方法非常烦 接关系 琐！不可取！
SPF算法
路由表
R2 R1 R3 R4
RIP路由

RIP是为TCP/IP环境中开发的第一个路由选
择协议标准 RIP是一个距离-矢量路由选择协议

RIP工作原理



RIP路由协议向邻居发送整个路由表信息 RIP路由协议以跳数作为度量值根据跳数的 多少来选择最佳路由 最大跳数为15跳，16跳为不可达 经过一系列路由更新，网络中的每个路由 器都具有一张完整的路由表的过程，称为 收敛


RIP v2

发送路由更新时携带子网掩码，属于无类路由协议 发送路由更新时，目标地址为组播地址： 224.0.0.9
RIP v1
.1 10.1.1.0/24 R1
.2 R2
.1
.2 R3 10.1.2.0/24
192.168.1.0
192.168.2.0
10.1.1.0 Routing Table NET 10.0.0.0/ 8 10.0.0.0/ 8 Next hop 192.168.1.1 192.168.2.2
验证配置

查看路由表
Router# show ip route

查看路由协议配置
Router# show ip protocols

打开RIP协议调试命令
Rouetr# debug ip rip
RIP的配置
RouterA_config#router rip RouterA_config_rip#ver 2 RouterA_config_rip#no auto-summary Router-A_config_rip#network 192.168.0.0 Router-A_config_rip#network 192.168.1.0 Router-A #show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, B - BGP D - DEIGRP, DEX - external DEIGRP, O - OSPF, OIA - OSPF inter area ON1 - OSPF NSSA external type 1, ON2 - OSPF NSSA external type 2 OE1 - OSPF external type 1, OE2 - OSPF external type 2 R 192.168.6.0/16 [120,2] via 192.168.1.2(on FastEthernet0/0) R 192.168.9.0/24 [120,1] via 192.168.0.2(on FastEthernet0/0) C 192.168.0.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0 C 192.168.1.0/24 is directly connected, Ethernet1/0
2M
2M
19.2K
192.168.1.0/24
RIP工作原理－路由表的形成4－1

路由器学习到直连网段
.1 .2 .1 .2
10.0.0.0
R1
20.0.0.0
R2
30.0.0.0
R3
40.0.0.0
Routing Table
NET C 10.0.0.0 C 20.0.0.0 Next hop Metri c 0 0 C C
10.1.2.0/24
Metric 1 1
RIP v1路由协议的配置

启动RIP进程
宣告主网络号 配置RIP协议使用版本2
Router_config# router rip

Router_config_rip# network network-number

Router_config# router rip Router_config_rip# version 2 Router_config_rip# no auto-summary

列出网络中其他路由器的信息， 由此显示了全网的网络拓扑
1

路由表

列出通过SPF算法计算出的到达 每个相连网络的最佳路径
链路状态数据库
建立邻接关系
路由表
学习链路状态 信息
Djkstra算法
建立邻接关系的过程
RA
Down Init 2-way ExStart ExChange Loading Hello(neighbor=“ ”) Hello(neighbor=“ ”) Hello(neighbor=“RB”) Hello(neighbor=“RA”) DBD（Seq） DBD（Seq） DBD DBD LSR LSU LSR LSU Full Loading Full Down Init 2-way ExStart ExChange
DR BDR
OSPF的DR与BDR 4-4
• 通过组播发送Hello报文 • 具有最高OSPF优先级的路由器会被选为DR • 如果OSPF优先级相同，则具有最高Router ID的路由器 会被选为DR
P=3
DR
P=2
BDR
Hello
P=1
P=1
P=0
OSPF
OSPF协议概述－内部网关路由协议

OSPF内部网关路由协议

用于在单一自治系统(Autonomous System-AS)内决策路由 执行统一路由策略的一组网络设备的组合

自制系统（AS）

内部网关路由协议（IGP）
外部网关路由协议（EGP） 用来连接不同的AS AS 1 AS 2
例如：RIP OSPF等 例如：BGP
10.1.2.0 Metric 1 1
RIP v2

发送路由更新时，携带子网掩码，因此支持不连续子网
.1 .2 R2 .1 .2 R3 10.1.2.0/24
10.1.1.0/24
R1
192.168.1.0
192.168.2.0
10.1.1.0/24 Routing Table NET 10.1.1.0/ 24 10.1.2.0/ 24 Next hop 192.168.1.1 192.168.2.2
Routing Table
NET 20.0.0.0 30.0.0.0 10.0.0.0 40.0.0.0 20.0.0.1 30.0.0.2 Next hop Metric 0 0 1 1 C C R R
Routing Table
NET 30.0.0.0 40.0.0.0 20.0.0.0 10.0.0.0 30.0.0.1 30.0.0.1 Next hop Metric 0 0 1 2
B
构成n(n一1)／2个 邻接关系
E D
OSPF的DR与BDR 4-2
• 指定路由器 （DR）
– 一个网段上 的其他路由 器都和指定 路 由 器 （ DR ） 构 成邻接关系， 而不是它们 互相之间构 成邻接关系
A B C
E百度文库
(DR)
D
B
C
A D
(DR)
E
OSPF的DR与BDR 4-3
• 通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段 • 其他的路由器(DRothers)只和DR及BDR路由器之间形成 邻接关系
RB
OSPF的邻接关系需满足的条件
• 邻居
– 两个路由器之间如果不满足下列条件，则他们就不能 成为邻居： • Area-id：两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该
网段上的同一个区，且属于同一个子网 • 验证（Authentication OSPF）：同一区域路由器必须交换相同的验 证密码，才能成为邻居 • Hello Interval和Dead Interval： OSPF协议需要两个邻居路由器的 这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器。
RIP工作原理－路由表的形成4－4
接收到路由信息 否
路由表中是否已 有该条目？ 是 否 接收到的信息 是否优于（或等于）路由 表中的条目 是 更新路由表
否
是否与原条目来自 同一源地址 是
忽略路由信息
RIP的度量值（Metric）

RIP以跳数作为唯一的度量值
R1会选择从R3到达 192.168.1.0网段
•
列出每台路由器全部已经建立 邻接关系的邻居路由器
A 1 B 1 C 1 D 最短路径树 1 1.5 1.5
根据最短路径树， 生成一个最短路径 A以自己为中心， 树 生成路由表 计算到达每个路由 以A为例，A的链路 器最近的链路 状态数据库中保存 着OSPF网络的所 有链路信息 E 1 F

链路状态数据库 （LSDB）