路由及其工作原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
网 络 下一跳路由器 192.168.1.0 直接被连接 192.168.2.0 直接被连接 192.168.3.0 直接被连接 192.168.4.0 B, C 192.168.5.0 B, C 192.168.6.0 B, C 192.168.7.0 B, C
度量值
♣ 跳数
跳数度量可以简单的记录路由器跳数。
♣ 路由器还需要负责维护路由信息
路由器功能
♣ 路由器的功能
通道功能
寻址 转发
控制功能
维护路由表
路由表的形成
♣ 路由选择表项最少必须包括下面两个 项目 目的地址
这是路由器可以到达的网络的地址
指向目的地的指针
指针不是指向路由器的直连目的网络 就是直连网络内的另一个路由器地址。 更接近目标网络一跳的路由器叫下一 跳（next hop）路由器。
Байду номын сангаас
路由选择表
路由选择表
用show ip route命令看路由器C中的路由选择表
RouterC#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * candidate default U - per-user static route
10.1.0.0/16 10.4.7.0/24 192.168.1.0/27
对于静态路由来说，这些子网必须被纪录下来。在路由器B上配 置静态路由的命令如下：
RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 192.168.1.65 RouterB(config)# ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 192.168.1.194 RouterB(config)# ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 10.4.6.2
静态路由配置命令
♣ 静态路由的配置
Router(config)#ip route network [mask] {address | interface} [distance][permanent]
指定一条路径到一个特定的网络，子网或主机路由。
静态路由配置示例
♣ 为了在路由器B上配置静态路由，将那些 与B非直连的子网标识如下：
递归表查询
为A配置递归查询，使网络管理员只需要修改一条路由，便可把离开 A到B的流量重定向到C
动态路由协议介绍
♣ 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 ♣ 路径确定下来 后，路由器路 由的是可路由 的协议.
10.120.2.0 E0 172.16.1.0
S0
Network Protocol Connected RIP IGRP
♣ E路由表项配置如下：
ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.20.1 50 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.10.1 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.20.1 50 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.20.1 50
静态路由配置示例
♣ 配置静态路由还可以用出站接口代替下一 跳路由器地址
其中通过出站接口可以到达目标网络 例如，可以这样配置路由器B的路由表：
RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 Serial0 RouterB(config)# ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 Ethernet0 RouterB(config)# ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 Serial1
第 6 章 路由及其工作原理
本章目标
♣ 理解路由的概念 ♣ 掌握静态路由的概念、特性和配置 ♣ 掌握动态路由的概念和特性 ♣ 了解距离矢量路由协议概念和工作原理
路由与交换的区别
♣ 交换发生在OSI的第二层 一般由硬件完成 ♣ 路由发生在OSI的第三层 一般由软件完成 ♣ 两者都是把数据从设备一个端口转发到另一个端口 ♣ 过程不一样、效果不一样
路由表的形成
♣ 路由器将会尽量做到最长的匹配: 主机路由（主机路径） 主网络号 缺省路由
区分静态和动态路由
♣静态路由
由管理员手动输入 到路由表中的路由 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
♣动态路由
由路由器通过动态 学习得到的路由 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
♣ 带宽
带宽（Bandwidth）度量将会选择高带宽路径，而不 是低带宽路径。
♣ 负载
负载度量反映了占用沿途链路的流量大小。
♣ 时延
时延是度量数据包经过一条路径所花费的时间。
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
动态路由协议基础
♣路由选择算法的必要步骤
向其它路由器传递路由信息；
接收其它路由器的路由信息； 根据收到的路由信息计算出到每个目的网络 的最优路径，并由此生成路由选择表； 根据网络拓扑的变化及时的做出反应，调整 路由生成新的路由选择表，同时把拓扑变化 以路由信息的形式向其它路由器宣告。
路由器如何转发数据包
路由与交换的区别
结论
交换机一般用于LAN-LAN的连接，交换机归于 网桥，是数据链路层的设备。 路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异 构网络之间转发分组，作用于网络层。
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
浮动静态路由
♣ D的路由表项配置如下：
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.193 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 192.168.1.193 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.10.2 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.20.2 50
路径的选择
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。
IGRP Administrative Distance=100
Router A Router B
RIP Administrative Distance=120
E Router C Router D
度量值
负载均衡
D相应的路由条目如下：
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.193 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 192.168.1.193 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.10.2 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.20.2
E相应的路由条目如下：
ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.20.1 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.10.1 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.20.1 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1
♣ 路由器E的三次迭代路由信息比较 当主链路10.1.10.0失败时，备份链路10.1.20.0被 启用。 当主链路恢复时，再次启用主链路。
负载均衡
♣ 负载均衡(Load Sharing)又叫负载平衡 ♣ 允许路由器利用多路径的优点，在所有可用的 路径上发送数据包。 ♣ 负载均衡可以是等价或非等价
浮动静态路由
♣ 在D上有两条路由指向E的网络10.1.30.0；一条指定 E接口S0的地址作为下一跳地址，另一条指定E接口 S1的地址作为下一跳地址。 ♣ E也有两条类似的配置 ♣ 在所有使用子网10.1.20.0的静态路由后面都跟了50 这个数字。
指定管理距离 管理距离是一种优先级度量。当存在两条路径到达相同的 网络时，路由器将会选择管理距离较低的路径。 管理距离指明了发现路由方式的优先级
静态路由配置示例
♣ 比较两种配置方法所产生的路由表
所有用静态路由指明的网络，如果静态路 由参照出站接口，那么它们将被作为直连 网络输入到路由表中。
选择路由
在路由器A和路由器C之间新增加了一条链路
浮动静态路由
♣ 不同于其他静态路由，浮动静态路由不能被永久地 保存在路由表中，它仅仅会出现在一种特殊的情况 下，即在一条首选路由发生失败的时候。 ♣ D上连接了一台新的路由器。这里使用了两条串行 链路—一条作为主链路，另一条作为备份链路。
简单的静态路由
在互联网络上实施静态路由选择的过程共有三步； 1.互联网络中的每一个数据链路确定IP地址（包括子网和网络）。 2.为每个路由器标识所有非直连的数据链路。 3.为每个路由器写出关于每个非直连数据链路的路由说明。
简单的静态路由
6个子网 10.1.0.0/16 10.4.6.0/24 10.4.7.0/24 192.168.1.192/27 192.168.1.64/27 192.168.1.0/27
Gateway of last resort is not set 10.0.0.0/24 is subnetted, 7 subnets S 10.1.3.0/24 [1/0] via 10.1.4.1 S 10.1.2.0/24 [1/0] via 10.1.4.1 S 10.1.1.0/24 [1/0] via 10.1.4.1 S 10.1.7.0/24 [1/0] via 10.1.6.2 C 10.1.6.0/24 is directly connected, Serial1 C 10.1.5.0/24 is directly connected, Ethernet0 C 10.1.4.0/24 is directly connected, Serial0
等价负载均衡(Equal-CostLoadSharing)—将流量均等
地分布到
多条度量相同的路径上。 非等价负载均衡(Unequal-CostLoadSharing)—将数据 包分布到 不同度量的多条路径上。各条路径上分布的流量与路
由代价成反比。
负载均衡
存在并行链路，可以使用静态路由实现负载均衡
负载均衡
这个路由表指明了到达相同目标网络存在两条路径， 路由器将会在多条路径之间进行负载均衡。
递归表查询
♣ 所有静态路由条目不必一定指向下一跳路 由器。
A配置如下： ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.10.2 ip route 10.1.10.0 255.255.255.0 192.168.1.194 ip route 192.168.1.192 255.255.255.224 192.168.1.66
度量值
♣ 跳数
跳数度量可以简单的记录路由器跳数。
♣ 路由器还需要负责维护路由信息
路由器功能
♣ 路由器的功能
通道功能
寻址 转发
控制功能
维护路由表
路由表的形成
♣ 路由选择表项最少必须包括下面两个 项目 目的地址
这是路由器可以到达的网络的地址
指向目的地的指针
指针不是指向路由器的直连目的网络 就是直连网络内的另一个路由器地址。 更接近目标网络一跳的路由器叫下一 跳（next hop）路由器。
Байду номын сангаас
路由选择表
路由选择表
用show ip route命令看路由器C中的路由选择表
RouterC#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * candidate default U - per-user static route
10.1.0.0/16 10.4.7.0/24 192.168.1.0/27
对于静态路由来说，这些子网必须被纪录下来。在路由器B上配 置静态路由的命令如下：
RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 192.168.1.65 RouterB(config)# ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 192.168.1.194 RouterB(config)# ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 10.4.6.2
静态路由配置命令
♣ 静态路由的配置
Router(config)#ip route network [mask] {address | interface} [distance][permanent]
指定一条路径到一个特定的网络，子网或主机路由。
静态路由配置示例
♣ 为了在路由器B上配置静态路由，将那些 与B非直连的子网标识如下：
递归表查询
为A配置递归查询，使网络管理员只需要修改一条路由，便可把离开 A到B的流量重定向到C
动态路由协议介绍
♣ 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 ♣ 路径确定下来 后，路由器路 由的是可路由 的协议.
10.120.2.0 E0 172.16.1.0
S0
Network Protocol Connected RIP IGRP
♣ E路由表项配置如下：
ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.20.1 50 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.10.1 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.20.1 50 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.20.1 50
静态路由配置示例
♣ 配置静态路由还可以用出站接口代替下一 跳路由器地址
其中通过出站接口可以到达目标网络 例如，可以这样配置路由器B的路由表：
RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 Serial0 RouterB(config)# ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 Ethernet0 RouterB(config)# ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 Serial1
第 6 章 路由及其工作原理
本章目标
♣ 理解路由的概念 ♣ 掌握静态路由的概念、特性和配置 ♣ 掌握动态路由的概念和特性 ♣ 了解距离矢量路由协议概念和工作原理
路由与交换的区别
♣ 交换发生在OSI的第二层 一般由硬件完成 ♣ 路由发生在OSI的第三层 一般由软件完成 ♣ 两者都是把数据从设备一个端口转发到另一个端口 ♣ 过程不一样、效果不一样
路由表的形成
♣ 路由器将会尽量做到最长的匹配: 主机路由（主机路径） 主网络号 缺省路由
区分静态和动态路由
♣静态路由
由管理员手动输入 到路由表中的路由 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
♣动态路由
由路由器通过动态 学习得到的路由 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
♣ 带宽
带宽（Bandwidth）度量将会选择高带宽路径，而不 是低带宽路径。
♣ 负载
负载度量反映了占用沿途链路的流量大小。
♣ 时延
时延是度量数据包经过一条路径所花费的时间。
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
动态路由协议基础
♣路由选择算法的必要步骤
向其它路由器传递路由信息；
接收其它路由器的路由信息； 根据收到的路由信息计算出到每个目的网络 的最优路径，并由此生成路由选择表； 根据网络拓扑的变化及时的做出反应，调整 路由生成新的路由选择表，同时把拓扑变化 以路由信息的形式向其它路由器宣告。
路由器如何转发数据包
路由与交换的区别
结论
交换机一般用于LAN-LAN的连接，交换机归于 网桥，是数据链路层的设备。 路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异 构网络之间转发分组，作用于网络层。
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
浮动静态路由
♣ D的路由表项配置如下：
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.193 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 192.168.1.193 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.10.2 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.20.2 50
路径的选择
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。
IGRP Administrative Distance=100
Router A Router B
RIP Administrative Distance=120
E Router C Router D
度量值
负载均衡
D相应的路由条目如下：
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.193 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 192.168.1.193 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.10.2 ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.20.2
E相应的路由条目如下：
ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.1.20.1 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.10.1 ip route 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.20.1 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1 ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.1.10.1
♣ 路由器E的三次迭代路由信息比较 当主链路10.1.10.0失败时，备份链路10.1.20.0被 启用。 当主链路恢复时，再次启用主链路。
负载均衡
♣ 负载均衡(Load Sharing)又叫负载平衡 ♣ 允许路由器利用多路径的优点，在所有可用的 路径上发送数据包。 ♣ 负载均衡可以是等价或非等价
浮动静态路由
♣ 在D上有两条路由指向E的网络10.1.30.0；一条指定 E接口S0的地址作为下一跳地址，另一条指定E接口 S1的地址作为下一跳地址。 ♣ E也有两条类似的配置 ♣ 在所有使用子网10.1.20.0的静态路由后面都跟了50 这个数字。
指定管理距离 管理距离是一种优先级度量。当存在两条路径到达相同的 网络时，路由器将会选择管理距离较低的路径。 管理距离指明了发现路由方式的优先级
静态路由配置示例
♣ 比较两种配置方法所产生的路由表
所有用静态路由指明的网络，如果静态路 由参照出站接口，那么它们将被作为直连 网络输入到路由表中。
选择路由
在路由器A和路由器C之间新增加了一条链路
浮动静态路由
♣ 不同于其他静态路由，浮动静态路由不能被永久地 保存在路由表中，它仅仅会出现在一种特殊的情况 下，即在一条首选路由发生失败的时候。 ♣ D上连接了一台新的路由器。这里使用了两条串行 链路—一条作为主链路，另一条作为备份链路。
简单的静态路由
在互联网络上实施静态路由选择的过程共有三步； 1.互联网络中的每一个数据链路确定IP地址（包括子网和网络）。 2.为每个路由器标识所有非直连的数据链路。 3.为每个路由器写出关于每个非直连数据链路的路由说明。
简单的静态路由
6个子网 10.1.0.0/16 10.4.6.0/24 10.4.7.0/24 192.168.1.192/27 192.168.1.64/27 192.168.1.0/27
Gateway of last resort is not set 10.0.0.0/24 is subnetted, 7 subnets S 10.1.3.0/24 [1/0] via 10.1.4.1 S 10.1.2.0/24 [1/0] via 10.1.4.1 S 10.1.1.0/24 [1/0] via 10.1.4.1 S 10.1.7.0/24 [1/0] via 10.1.6.2 C 10.1.6.0/24 is directly connected, Serial1 C 10.1.5.0/24 is directly connected, Ethernet0 C 10.1.4.0/24 is directly connected, Serial0
等价负载均衡(Equal-CostLoadSharing)—将流量均等
地分布到
多条度量相同的路径上。 非等价负载均衡(Unequal-CostLoadSharing)—将数据 包分布到 不同度量的多条路径上。各条路径上分布的流量与路
由代价成反比。
负载均衡
存在并行链路，可以使用静态路由实现负载均衡
负载均衡
这个路由表指明了到达相同目标网络存在两条路径， 路由器将会在多条路径之间进行负载均衡。
递归表查询
♣ 所有静态路由条目不必一定指向下一跳路 由器。
A配置如下： ip route 10.1.30.0 255.255.255.0 10.1.10.2 ip route 10.1.10.0 255.255.255.0 192.168.1.194 ip route 192.168.1.192 255.255.255.224 192.168.1.66