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1、第7章 常见路由协议及其配置,RCNA_01,路由的基本概念 静态路由的配置,1,路由观念和静态路由配置,本章内容,7.1 路由的基本概念 7.2 静态路由的配置,2,路由观念和静态路由配置,学习目标,通过本章的学习，希望您能够： 理解路由器工作原理 掌握静态路由配置方法 一般静态路由 浮动路由 默认路由,路由观念和静态路由配置,课程议题,7.1 路由的基本概念,4,路由观念和静态路由配置,7.1 路由的基本概念,路由，指的是寻找将IP数据报从源主机传往目的主机的传输路径的过程。路由是对路由器核心工作的概述。路由是把信息从源穿过网络传递到目的的行为，在路上至少遇到一个中间节点。 路由动作包括两
2、项基本内容：寻径和转发。 寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。 转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。转发由相应的路由转发协议实现。,5,路由观念和静态路由配置,7.1.1 路由算法概述,1.距离向量算法 距离向量算法（Distance Vector，DV）也称为Bellman Ford算法，使用此算法的路由协议要求路由器将其路由表发送给与其相邻的路由器，相邻路由器在新收到的路由信息以及自身的路由表中找出最优路由，构成路由表的新表项，并用此表项刷新原路由表。 距离矢量路由算法的基本思想是：各节点周期性地向所有相邻节点发送路由刷新报文，报文由一组(V，D)有序数据对组成，其中V
3、表示此节点可以到达的节点，D表示到达此节点的距离。收到路由刷新报文的节点重新计算和修改它的路由表。,6,路由观念和静态路由配置,2.链路状态算法 链路状态（Link State，LS）算法也被称为最短路径算法，该算法使用链路状态作为度量来选择路由。 各路由器分发链路状态报文。 当一个节点收集齐了所有来自于其他节点的链路状态报文，它就可以据此构造完整的网络拓扑结构图。 然后使用Dijkstra算法在本地构造到所有可能目的地的最短通路。 生成路由表。,7,路由观念和静态路由配置,3.路由算法的设计目标 （1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。 （2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，
4、提供最有效的功能。 （3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。 （4）快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由不可用时，路由器就发出更新信息。更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。 （5）灵活性:路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。,8,路由观念和静态路由配置,4.路由算法的相关参数 （1）跳数（hop count）：分组从源节点到达目的节点经过的路由器的个数。 （2）带宽（bandwidth）：链路的传
5、输速率。 （3）延时（delay）：分组从源节点到达目的节点花费的时间 （4）负载（load）：通过路由器或线路的单位时间通信量。 （5）可靠性（reliability）：传输过程中的误码率。 （6）开销（overhead）：传输过程中的耗费，与所使用的链路带宽相关。,9,路由观念和静态路由配置,7.1.2 路由协议,1.被路由协议和路由选择协议 被路由协议以寻址方案为基础，为分组从一个主机发送到另一个主机提供充分的第三层地址信息的任何网络协议。 被路由协议通过网络传输数据，通过路由器把数据从一个主机传输到另一个主机的的协议是可路由协议，用在路由器之间引导用户流量。 IP协议、Novell的网
6、际分组交换（IPX ，Internet work Packet eXchange）和Apple Talk的数据报传送协议（DDP，Datagram Delivery Protocol）都是可路由协议。,10,路由观念和静态路由配置,路由选择协议通过在网络设备之间提供路由选择信息共享机制，为可路由协议提供支持。路由选择信息在路由器之间传送。路由器使用路由选择协议来交换路由选择表和共享路由选择信息。 常见的路由选择协议：路由信息协议（RIP）、内部网关路由协议（IGRP）、增强内部网关路由协议（EIGRP）、开放式最短路径优先（OSPF）等。,11,路由观念和静态路由配置,2. IGP和EGP,I
7、GP：内部网关协议运行在一个自治系统（AS,Autonomous System）中，内部网关协议可以分为距离向量路由协议（Distance Vector，DV）、链路状态路由协议（link state，LS）和混合路由协议。 距离向量路由协议：有RIP、IGRP、ISIS（Intermediate SystemtoIntermediate System）； 链路状态路由协议：OSPF 混合路由协议：增强的内部网关路由协议EIGRP。 自治系统内部的通信。,12,路由观念和静态路由配置,2. IGP和EGP,EGP：运行在各个自治系统之间的路由协议。 外部网关协议提供了为外部路由器通信广泛使用的
8、标准。典型是边界网关协议（BGP，Border Gateway Protocol） 一般的，一个路由器可以同时使用两种路由协议，一个用于到自治系统之外的通信，另一个用于自治系统内部的通信。,13,路由观念和静态路由配置,3.有类和无类路由协议,有类路由协议：不支持可变长度的子网掩码，不能从邻居那里学到子网，所有关于子网的路由在被学到时都会自动变成子网的主类网。包括RIPv1、IGRP等。 无类（Classless）路由协议支持可变长度子网掩码，能够从邻居那里学到子网，所有关于子网的路由在被学到时都不用被变成子网的主类网，而以子网的形式直接进入路由表。目前的路由协议基本上都属于无类的路由协议，如
9、RIPv2、OSPF、EIGRP、BGP等。,14,路由观念和静态路由配置,4.静态路由和动态路由,按照路由路径是否是可变的，可以将路由方式分为静态路由和动态路由两种。 静态路由：在路由器中设置的固定路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。 场合：由于静态路由不能对网络的改变作出反映，因此一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。,15,路由观念和静态路由配置,4.静态路由和动态路由,动态路由：是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路由器表的过程，它能实时地适应网络结构的变化。动态地反映网络拓扑的变化。 场合：动态路由适用于规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，
10、各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。,16,路由观念和静态路由配置,7.2 静态路由的配置,7.2.1 静态路由的配置 命令如下： ip route prefix mask address | interface distance tag tag permanent Prefix:所要到达的目的网络。 mask:子网掩码。 address:下一个跳的IP地址，即相邻路由器的端口地址。 interface:本地网络接口。 distance:管理距离（可选）。 tag tag:tag值（可选）。 permanent:指定路由的永久性，即使该端口关掉也不被移掉,17,路由观念和静态
11、路由配置,7.2.2 浮动静态路由,浮动静态路由是cisco的静态路由协议的扩展，它的主要是作备份链路用。实际上网络的路由选择中，通常选择管理距离AD值最小的那个，而静态路由的管理距离AD值为1，一般的动态路由的AD值都比静态路由的AD值大。这样，当网络中存在静态路由项目的时候，路由器则优先选择静态路由。 浮动静态路由的意思就是改变静态路由的AD值，一般的在一个网络中为了实现链路备份，通常设置浮动静态路由，当设置的动态路由失效后，则自动启动浮动静态路由，以保证网络的连通性。,18,路由观念和静态路由配置,概念：实现IP层的网络互连 工作在OSI参考模型的第三层。 根据收到的IP报文中的IP层地
12、址信息完成三层转发(转发分组packet)，。,路由器的概念,19,路由观念和静态路由配置,IETF RFC 1812 对路由器设备要求: 异种网络互连。不同协议(以太网、令牌环、FDDI、DDN、X25、FR、ISDN、ATM)。 速率适配。通过缓冲区队列，对不同接口速率适配 隔离网络。防止广播风暴，网络安全(防火墙) 路由(寻径)。路由表建立、刷新、查找。 分片与重组。对接口的不同协议的MTU路由器会重新分片，到达目的地后，报文才会被重组。 备份与流控,路由器的用途,20,路由观念和静态路由配置,软件：支持的链路层和网络层协议多少(互联的能力)。 支持的路由协议，界面友好，升级和维护方便。
13、 硬件：接口的数量与品种多少，接口带宽，处理器的处理 能力(流通量)，缓存能力，可扩展性。 指标： 流通量：系统在不丢帧的条件下最高接收速率。 延迟：从接收到某一报文的最后一个比特至该报文的第一个 比特被发送出来的时间差。 帧丢失率：在恒定的负载下，由于资源缺乏而不能转发的报 文的比例。 突发长度：以最短间隔连续发送报文，在不丢失报文的条件 下，系统所能处理的最大报文数量。,路由器的评价,21,路由观念和静态路由配置,路由器转发数据过程,1. 路由器从接口收到数据包，读取数据包里的目的IP地址 2. 根据目的IP地址信息查找路由表进行匹配 3. 匹配成功后，按照路由表中转发信息进行转发 4.
14、匹配失败，将数据包丢弃，并向源发送方反回错误信息报文,Packet,路由表,目的网段 转发方式 192.168.1.0 从F1口发出 192.168.2.0 从F2口发出 172.16.1.0 交给B,F1口,F2口,路由观念和静态路由配置,存储路由信息地方，指明去往目的地网络最佳路径。 路由表项内容： 目的网络地址。表示路由器可以到达的网络， 通常由子网地址和掩码组成。 当存在多条路由时，以子网掩码最长的为转发项。 指向目的的指针。为下一跳路由器入口IP地址或本路由器出口的ID号。,路由器表,23,路由观念和静态路由配置,掩码最长为匹配项 数据包目的地址：10.10.10.1 255.255
15、.0.0 路由表条目：,O 10.10.0.0 255.255.0.0 121.1.1.1,路由器表,24,路由观念和静态路由配置,路由表产生-直连路由,路由器能自动产生激活端口IP所在网段的直连路由信息 缺省情况,路由器只知道与其直接相连的网络或子网.,192.168.1.1,192.168.2.1,192.168.3.1,F1/0,F1/1,S1/2,192.168.1.5,192.168.3.8,路由观念和静态路由配置,路由表产生-静态路由,在简单拓扑结构的网络里，网络管理员手动输入路由条目。,26,路由观念和静态路由配置,路由表产生-动态路由,动态路由协议学习到的路由 大型网络环境下，
16、依靠路由协议(OSPF、RIP、igrp、eigrp、is-is 、bgp4)建立。,27,路由观念和静态路由配置,管理距离,管理距离可以用来选择采用哪个IP路由协议 管理距离值越低，学到的路由越可信 静态配置路由优先于动态协议学到的路由 采用复杂量度的路由协议优先于简单量度的路由协议,28,路由观念和静态路由配置,路由器接口,配置接口 Console口 AUX口,29,路由观念和静态路由配置,路由器接口,局域网接口 AUI接口 RJ-45接口 SC接口,路由观念和静态路由配置,路由器接口,广域网接口 高速同步串口 异步串口 ISDN BRI端口,路由观念和静态路由配置,路由器接口ID,固定路
17、由器，只采用一个数字，并根据他们在路由器中的顺序进行编号，interface Type PortID 用于支持“在线插拔和删除” 的路由器，接口全名称中至少包含两个数字，中间用“/”分隔，interface SlotID/portID其中第一个数字代表插槽编号，第二个数字代表接口卡内的端口编号，如Serial 3/0，代表位于三号插槽的第一个串口。 对于支持“万用接口处理器”（VIP）的路由器，其接口编号的形式为“插槽/端口号适配器/端口号”，如Ethernet4/0/1是指四号插槽上第一个端口适配器的第二个以太网口。 命名是按从右往左，从下往上的顺序排列的,32,路由观念和静态路由配置,路由
18、器的硬件连接,路由器与局域网的连接 100Mbps FastEthernet: 100BaseTX-使用5类UTP或1类STP，距离100米 100BaseFX-使用光纤，距离550米。 1000Mbps： 1000BASE-T：使用5类或5e双绞线，距离15米。 1000BASE-SX：使用多模光纤，距离220米-500米。 1000BASE-LX：单模光纤线缆，距离5千米。,33,路由观念和静态路由配置,路由器的硬件连接,路由器与广域网的连接 在DCE端必须配置时钟频率Router(config-if)#Clock rate 64000,34,路由观念和静态路由配置,与交换机相同，只是多了
19、路由相关配置模式。,配置模式,35,路由观念和静态路由配置,课程议题,静态路由配置,36,路由观念和静态路由配置,IP地址配置原则,路由器的物理网络端口需要有一个IP地址 相邻路由器的相邻端口IP地址在同一网段 同一路由器不同端口在不同网段上(牢记！),172.16.2.2,S1/2,172.16.2.1,B,A,B,S1/2,192.168.10.1,202.99.8.1,F1/0,F1/0,192.168.10.5,202.99.8.3,37,路由观念和静态路由配置,路由决策原则,最长匹配 例：10.1.1.1/8和10.1.1.1/16 根据管理距离：管理距离越小，路由越优先 例：S 1
20、0.1.1.1/8(管理距离1) 和 R 10.1.1.1/8（120） 管理距离一样，就比较路由的度量值(metric)，越小越优先 例：S 10.1.1.1/8 1/20 和 S 10.1.1.1/8 1/40,38,路由观念和静态路由配置,路由器配置主要步骤,配置端口IP地址:IP ADDRESS 配置广域网线路协议 配置IP地址与物理网络地址如何映射 配置路由 其它设置,39,路由观念和静态路由配置,ip address ip-address network-mask secondary Secondary: 表示配置的次IP 地址。,配置端口IP地址,40,路由观念和静态路由配置,静
21、态路由应用场合,一个小型到中型的网络，而且没有或只有较小的扩充计划时。 静态路由要手工输入，手工管理；管理开销对于动态路由来说是一个大大的负担。 静态路由的优点：节省带宽，尤其在一条广域网链路上，安全性好。,41,路由观念和静态路由配置,配置静态路由步骤,静态路由的一般配置步骤 1.为路由器每个接口配置IP地址 2.确定本路由器有哪些直连网段的路由信息 3.确定网络中有哪些属于本路由器的非直连网段 4.添加本路由器的非直连网段相关的路由信息,42,路由观念和静态路由配置,静态路由配置命令,配置静态路由，请使用全局配置命令ip route。 ip route network net-mask i
22、p-address | interface distance tag tag 删除：no ip route network net-mask 静态路由描述转发路径的方式有两种： 指向本地接口（即从本地某接口发出） 指向下一跳路由器直连接口的IP地址（即将数据包交给X.X.X.X）,路由观念和静态路由配置,缺省路由,Stub Network,ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,B,使用缺省路由，用来指明一些在下一跳没有明确地列于路由表中的帧。Stub Network
23、可以到达路由器A以外的任何网络。,44,路由观念和静态路由配置,目的：增强路由的冗余性 方法：利用管理距离 路由1：一条OSPF路由distance为110 路由2：route add 192.168.169.0 255.255.255.0 10.10.10.1 130,浮动静态路由,O 172.16.8.0110/20 via 172.16.7.9, 00:00:23, Serial 1/2 S 172.16.8.0 130/0 via 172.16.8.1, 00:00:23, Serial 1/3,45,路由观念和静态路由配置,端口IP的配置,静态路由配置实例,10.1.1.2,SO,1
24、92.168.3.0,B,10.1.1.1,B,192.168.4.0,A,F1/0,F1/0,46,路由观念和静态路由配置,保存配置文件 Router#copy running-config startup-config Router#write memory Router#write 删除配置文件 Router#delete flash:config.text ！删除配置文件,保存配置文件,47,路由观念和静态路由配置,路由信息,查看路由信息 router#show ip route !显示IP 路由表 Codes: C - connected，S static， R RIP， O- OS
25、PF IA - OSPF inter area，E1-OSPF external type 1 E2 - OSPF external type 2，* - candidate default C172.16.11.0 is directly connected, serial1/2 O E2 172.22.0.0/16 110/20 via 10.3.3.3, 01:03:01, Serial1/2 S* 0.0.0.0/0 1/0 via 10.5.5.5,48,路由观念和静态路由配置,课程回顾,路由器基本概念 路由器基本操作 静态路由配置,49,路由观念和静态路由配置,谢 谢,50,路由观念和静态路由配置,