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1、07.08动态路由,王淑娟 0709.4.7 0809.4.13,本节内容,动态路由的分类 RIP IGRP EIGRP BGP OSPF,路由协议,路由器中维护着路由表,路由表记录着到达目标网络的路径。 若要自动生成并维护路由表项,则需对路由器配置路由协议。由路由协议来给网络中的所有路由器提供网络拓扑结构图,生成并更新路由表。,常用的路由协议,路由信息协议RIP 内部网关路由协议IGRP 开放最短路径优先协议OSPF 增强型内部网关路由协议EIGRP 边界网关路由协议BGP,自治域系统(Autonomous System,As),AS是指共享同一路由策略的网络的集合,自治域有时也称区域。例如
2、:一个园区网内。 在Internet上,使用自治域系统可以简化路由表。在自治域系统内的路由器只需知道本系统内的路由信息就可以了,不必了解其他自治域的情况。 各个自治域之间的通信则通过位于自治域边界的路由器来完成。 在自治域内部路由器上运行的路由协议称为内部网关协议IGP, 在连接各自治域之间的路由器(边界路由器)上运行的路由协议称为外部网关协议EGP。,AS图示,AS图示,路由协议的分类,根据路由选择算法分类: 向量距离算法的协议-RIP、IGRP、EGRP、BGP 链路状态算法的协议-OSPF,内部网关协议IGP,路由信息协议RIP,内部网关路由协议IGRP,开放最短路径优先协议OSPF,增
3、强型内部网关路由协议EIGRP,(自治域内部),外部网关协议EGP (自治域之间)- 边界网关协议BGP,向量-距离路由选择算法的基本思想,路由器周期性地向其相邻路由器广播自己知道的路由信息,用于通知相邻路由器自己可以到达的网络以及到达该网络的距离。 相邻路由器可以根据收到的路由信息修改和刷新自己的路由表。,路由信息协议RIP,RIP(Routing Information Protocol)是使用最广泛的距离向量路由协议。也是第一个出现的内部网关协议,多使用于比较简单的小型网络环境。 RIP的特点 RIP每隔30S与相邻的路由器交换一次路由信息。 RIP以跳数作为度量值,跳数(Hip Cou
4、nt),是一个数据包到达目标所必须经过的路由器的数目。RIP最多支持的跳数为15,跳数16视为不可到达。 有RIPv1和RIPv2两个版本。 采用广播或组播方式进行通信,RIP更新路由信息的时间为30s,确定路由失效时间为180s, 清除某条无效路由的等待时间为240s。,路由信息协议RIP,RIP缺点 路由的度量标准过于简单,只考虑了跳数一个因素 最大15跳太少,只适用于较为简单的网络环境,但是在较大的网络中,就出现一些问题。 收敛慢 RIPv1在广播路由时,不发送子网掩码,不支持CIDR和VLSM变长子网掩码,RIPv2支持。,路由收敛是指路由域中所有路由器对当前的网络结构和路由 转发达成
5、一致的状态. 收敛时间是指从网络的拓扑结构发生变化到网络上所有的相 关路由器都得知这一变化,并且相应地做出改变所需要的时间.,RIP的配置命令,1.在全局配置模式下,指定使用RIP协议,进入路由配置模式。 router(config)#router rip 2.指定参与RIP路由的子网。 router(configrouter)#network network 其中network 为子网地址,路由器直接连接了多少个子网,就配置多少行。 例:该路由器直连192.168.1.0和10.0.0.0网络 router(configrouter)#network 192.168.1.0 router(c
6、onfigrouter)#network 10.0.0.0,RIP的配置命令,3.允许在非广播型网络中进行RIP路由广播。 router(configrouter)#neighbor ip-address 其中ip-address为相邻路由器端口的IP地址。 RIP是一个广播型协议,广播型网络如以太网无须配置此项,在非广播型网络中传输,必须使用该配置。 4.配置RIP的版本,启用版本2。 router(configrouter)#version 2 cisco 路由器在与其他厂商的路由器相连时,RIP版本必须一致。在默认状态下,Cisco路由器接收RIP版本1和版本2的路由信息,但只发送版本1
7、的路由信息。,RIP的配置命令,5.控制版本信息。 在端口配置模式下输入下面的命令,可以控制特定端口发送或接收特定版本的路由信息。 只发送版本1或版本2的信息: router(configif)# ip rip send version 1(或2) 同时发送版本l和版本2的信息: router(configif)# ip rip send version 1 2 同时接受版本1和版本2的信息: router(configif)#ip rip receive version 1 2,RIP的配置命令,6相关查看命令,在特权模式下使用。 router#show ip protocols 显示路由协
8、议的相关信息 router#show ip route 显示路由器的路由表 router#show ip route rip router#show ip rip database 显示RIP路由数据库信息,RIP配置实例1,连通如下图所示的子网1和子网2。把两路由器的广域网串口用DTE和DCE电缆直接连接起来。,实例1的配置过程,1.路由器Routerl的配置: 1.1配置路由器局域网口和广域网口的IP地址(略)。 1.2启用RIP协议,本例中必须指定版本2。 routerl(config)#router rip routerl(configrouter)#version 2 1.3指定Ro
9、uterl各端口直接相连网络的网络号。 routerl(config-router)#network 192.1.1.0 routerl(config-router)#network 202.1.1.4 2.路由器Router2的配置: 参照路由器Routerl的配置,自己完成。,内部网关路由协议IGRP,IGRP以RIP为基础,仍使用距离向量路由算法,但比RIP有更高的跳数来允许网络的延伸。两者的衡量区别: RIP以跳数做为衡量单位。 IGRP衡量路由的优劣的尺度:使用由带宽、延迟、可靠性、负载和最大传输单元(mtu)五个参数作为路由选择的度量标准。,内部网关路由协议IGRP,优点: 路由度
10、量标准复杂化,合理性提高。 在网络拓扑变化时能快速地响应,收敛比RIP快。 带宽占用和CPU开销降低。 可达目标距离增加,最大可支持255跳。 支持在6条路径上进行负载均衡,且不要求这些路径的开销相同。 缺点:不支持VLSM可变长子网掩码,IGRP的配置命令,1启动IGRP路由协议,进入路由配置模式。 router(config)#router igrp autonomous-system-number router(configrouter)# autonomous-system-number为自治域号,简写成AS,范围165535。 运行IGRP的路由器必须使用相同的自治域号,属于同一个自
11、治域系统,才能彼此交换路由信息。,IGRP的配置命令,2.指定本路由器参加动态路由的子网。 router(config-router)#network network 其中network为子网号。 通常把本路由器全部端口所连的子网都加以指定。 IGRP只将该命令指定的子网信息广播给其他路由器。,IGRP的配置命令,3允许在非广播型网络中进行IGRP路由广播,指定与该路由器相邻的节点地址。 router(config-router)#neighbor ip-address ip-address是neighbor(邻居路由器)的相邻端口IP地址 4不允许某个端口发送IGRP路由信息。 某路由器的以
12、太网端口不再连接其他路由器时,IGRP广播没有意义且浪费带宽,可用此命令将其禁用。 router(config-router)# passiveinterface interface-port interface-port为端口号,IGRP的负载平衡配置,IGRP可以在两个进行IP通信的设备间同时启用6条冗余线路,以保证通信的可靠性,并进行负载平衡。 当这些线路的标志值(Metric)相同或差别在一定的范围内,就能启用负载平衡功能。 配置步骤如下: 1配置是否使用负载平衡功能。 router(configrouter)#traffic一share balanced|min balanced表示
13、启用负载平衡, min表示不启用负载平衡,只走最佳路径。 2配置路径间的metric相差多大时,可以启用负载平衡。 router(configrouter)# variance metric metric metric默认值为1,表示只有路径的metric相同时才能启用负载平衡,IGRP实例,网络拓扑如下图,要求连通子网1和子网2。,IGRP实例配置过程,Router 1的配置: 1配置路由器Routerl的各端口IP地址(请读者自己完成)。 2启用IGRP路由协议,进入路由协议配置模式。 routerl(config)# router igrp 200, 200为自治域系统AS号。 3指定参
14、与动态路由的子网号。 router1(configrouter)#network 192.1.1.0 router1(colafigrouter)#network 202.1.1.4 Router2的配置:请读者参照Routerl的配置自己完成。,增强型内部网关路由协议EIGRP,EIGRP使用了IGRP的向量距离算法作为基础,又兼有链路状态路由协议的优点,是混合型路由协议。它支持可变长子网掩码和无类域间路由。,EIGRP的特点,支持可变长子网掩码和无类域间路由。 支持触发式路由表更新,在路由表发生变化时才广播路由信息。 增量更新。 收敛比IGRP 快。 路由的度量与IGRP相同。 增强了网络
15、的可扩展能力,最大支持224跳。 支持多种网络协议(IP、IPX、Appletalk)。 也使用自治域系统,配置EIGRP协议时需要指明路由器所在地自治域系统。,EIGRP的配置,EIGRP的基本配置与IGRP完全相同。配置步骤: 1、在全局配置模式下启用EIGRP路由协议,进入路由协议配置模式配置。 router(config)#router eigrp as-number, as-number为自治域系统号。 2指定本路由器参加动态路由的子网。 router(config-router)# network network 3. 指定某路由器所知的EIGRP路由信息广播给那些与其邻接的路由器
16、。 router(configrouter)#neighbor ipaddress 其中ip-address是neighbor(相邻路由器的相邻端口)的IP地址,边界网关协议BGP,是在EGP基础上改进后的外部网关协议。用来处理两个或多个自治系统边界路由器(核心路由器)之间的路由,每个自治域系统的网络地址由网络信息中心Internet NIC统一分配。 路由信息更新方法: 使用单一度量来决定通往某一网络的最佳路径。每个网络连接都分配一个数来标识该连接的优先级,优先级由网络管理员指定。,开放式最短路径优先协议OSPF,OSPF由Internet工程任务组(IETF)开发,常用于在同一自治域系统内
17、的路由器之间发布路由选择信息。是目前Internet 广域网和Intranet企业网采用最多,应用最广泛的路由协议之一。 使用链路状态路由选择算法,链路状态协议(Link-State Protocols),提出目的:解决距离向量路由协议的局限性。 区别 链路状态:仅当网络变化发生时发送触发器更新。 路离向量:达到更新时间就更新网络。 关键词 链路状态通告(LSA) 链路状态数据库(LSDB) 最短路径优先树(SPF):以路由器自身为根通往目的地的最佳路径。,链路状态协议的工作原理,1.发现邻居:向所有可用网络 发送Hello分组。,2.数据库同步: 2.1创建LSA:通告到达各网 络的COST
18、 2.2发送LSA 2.3接收LSA,更新LSDB,3.更新路由表:SPF,避免路由环路,链路状态路由选择算法的基本思想举例,每个路由器向其他路由器广播自己的连接情况。,链路状态路由选择算法的基本思想举例,路由器R1画出整个网络拓扑结构图,并画出以自己为根的SPF树,从而计算自己到达各个网络的最短路径。,OSPF的特点,快速收敛 避免环路 无类路由协议,支持可变长子网掩码 支持等值路由,从而实现负载均衡 将网络划分为不同层次的区域( Area ) 使用组播更新路由信息,组播地址为224.0.0.6和224.0.0.5 能够应用到大型的、复杂的网络环境中。,OSPF的基本概念,自治域系统AS:一
19、组使用相同路由协议的路由器 区域Area:Area对AS中的其他部分隐藏其内部结构,尽而减少了路由流量。 OSPF主(骨)干是特殊的OSPF区域0,即Area0或0.0.0.0。OSPF协议中Area 0 不可缺少,不同网络区域边界的路由器交换路由信息必须通过Area0。 OSPF主干是包含所有区域边界路由器。 路由器的分类 域内路由器IR 区域边界路由器ABR 主干路由器BR:在区间之间分发路由信息。 自治域系统边界路由器ASBR,划分若干区间的OSPF,area1,area2,area3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,13,12,PC1,PC2,OSPF协议的配置1,1.
20、 启用OSPF协议, 进入OSPF路由协议配置模式。 router(config)# router ospf processnumber 其中process-number为OSPF路由进程编号(1-65535) 该编号只在路由器内部起作用,不同路由器的编号可以不同。,OSPF协议的配置2,2指定参与OSPF路由的子网,并指定该子网属于哪一个OSPF路由信息交换区域(自治域 )。 router(config-router)#network network-address wildcard-mask area area-number network-address是IP子网号 wildcard-m
21、ask是通配符掩码(子网掩码的反码) area-number为网络区域号(自治域号), 十进制数,04 294 967 295,可以用点分十进制的IP地址格式来表示。,通配符掩码,通配符掩码也是32b的二进制数,也常用点分十进制来表示。是子网掩码的反码,它的高位是连续的“0”,低位是连续的“1” 作用规则: 32b的IP地址与32b的通配符掩码逐位进行比较, 通配符为0的位要求IP地址的对应位必须匹配,即:保持原数值不变; 通配符为1的位所对应的IP地址的位不必匹配,可为任值(0或1)。,通配符掩码例1,IP地址 192.168.1.0 11000000 10101000 00000001 0
22、0000000 通配符掩码 0.0.0.255 00000000 00000000 00000000 1 1 11 1 1 1 1 该通配符掩码的前24b为0,后8b为1; 即对应的IP地址前24b保持原数值不变,最后8b的值可以任取,可在0000000011111111之间取值。 192.168.1.0 0.0.0.255代表的就是 IP地址192.168.1.1-192.168.1.255 共255个地址。,通配符掩码例2.3,例2: IP地址128.32.4.16 ,二进制数: 10000000 00100000 00000100 00010000 通配符掩码0.0.0.15 ,二进制数
23、: 00000000 00000000 00000000 000011 11 代表的是IP地址128.32.4.17128.32.4.31共15个。 例3: 123.1.2.3 0.0.0.0 全0的通配符掩码是默认的掩码,要求对应IP地址的所有位都必须匹配。 故就是IP地址 123.1.2.3 本身。,通配符掩码例4.5,例4: 0.0.0.0 255.255.255.255 全1的通配符掩码表示对应的IP地址位都不必匹配。也就是说,IP地址可任意。 故例中表示的就是任意的主机IP地址. 例5: 111.11.0.0 0.0.255.255 表示的是网络111.11.0.0中所有主机。,单区
24、域点对点OSPF的配置,R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0,R1#show ip route查看R1所有的路由信息 R1#show ip route ospf查看R1的OSPF路由信息,多区域OSPF,area1,area2,R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.2
25、55 area 0 R1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0,R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 R3(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 1,多区域OSPF,area0,area1,R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0,R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 R3(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 1,下周实验,动态路由的配置(OSPF),
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