路由協(xié)議原理及配置

1、路由協(xié)議原理及配置,國家中職骨干教師貴州大學(xué)培訓(xùn)基地,引入,路由是IP網(wǎng)絡(luò)中最重要的概念，是數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)。為了動態(tài)的發(fā)現(xiàn)路由并維護路由表，我們需要實現(xiàn)動態(tài)路由協(xié)議。本章將介紹兩類最常見的路由協(xié)議RIP和OSPF協(xié)議。,學(xué)習(xí)目標(biāo),理解路由的概念了解路由協(xié)議的基本知識掌握RIP/OSPF協(xié)議的基本配置,學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：,課程內(nèi)容,,,,路由基礎(chǔ)動態(tài)路由協(xié)議基礎(chǔ)配置,什么是路由？,路由是指導(dǎo)IP報文發(fā)送的路徑信息。,（N,

2、R1,M）,R1,目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)N,其它網(wǎng)絡(luò),,,,,,,,,,,,顯示路由表信息,[Quidway]display ip routingRouting Tables:Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface 0.0.0.0/0 Static 60 0 120.0.0.2 Serial0

3、 8.0.0.0/8 RIP 100 3 120.0.0.2 Serial0 9.0.0.0/8 OSPF 10 50 20.0.0.2 Ethernet0 9.1.0.0/1 RIP 100 4 120.0.0.2 Seri

4、al0 11.0.0.0/8 Static 60 0 120.0.0.2 Serial0 20.0.0.0/8 Direct 0 0 20.0.0.1 Ethernet0 20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1

5、 LoopBack0 ......,路由的來源（Protocol）,鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷小，配置簡單，無需人工維護。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由。手工配置靜態(tài)路由無開銷，配置簡單，需人工維護，適合簡單拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。動態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷大，配置復(fù)雜，無需人工維護，適合復(fù)雜拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。,,路由優(yōu)先級（Preference）,從優(yōu)先級最高的協(xié)議獲取的路由最先被優(yōu)先選擇加入路由表中。,,,,,RIP,OSPF,,,

6、,,,,10.0.0.0 R0,10.0.0.0 R1,,,10.0.0.0,R1,路由表,路由的花費（Metric）,路由的花費標(biāo)示出了到達(dá)這條路由所指的目的地址的代價，通常以下因素會影響到路由的花費值。線路延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元靜態(tài)路由的花費值為0。不同的動態(tài)路由協(xié)議會選擇以上的一種或幾種因素來計算花費值。該花費值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)有比較意義。不同的路由協(xié)議之間的路由花費值沒有可比性，也不存在

7、換算關(guān)系。,靜態(tài)路由配置,注意：只有下一跳所屬的的接口是點對點（PPP、HDLC）的接口時，才可以填寫，否則必須填寫。,[Quidway]ip route-static [ | ] | [ preference ] [ reject | blackhole ],靜態(tài)路由的配置命令和命令模式,例如：,ip route 129.1.0.0 16 10.0.0.2ip route 129.1.0.0 255.255

8、.0.0 10.0.0.2ip route 129.1.0.0 16 Serial 2,靜態(tài)路由配置示例,129.1.0.0/16,,,,,,,,,E0,Quidway B,S0,129.0.0.2,Quidway A,129.0.0.1,S0,在路由器 Quidway A上配置：ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 或： ip route-static 129.1.0.

9、0 16 10.0.0.2 或：ip route-static 129.1.0.0 16 s0,缺省路由配置示例,,,Quidway A,10.0.0.1,S0,,,,10.0.0.2,S0,Quidway B,,,Network N,Public Network,在路由器 Quidway A上配置：ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2,Internet 上 大約99.99%的路

10、由器上都存在一條缺省路由!缺省路由并不一定都是手工配置的靜態(tài)路由，有時也可以由動態(tài)路由協(xié)議產(chǎn)生。,路由自環(huán),,,Quidway A,10.0.0.1,S0,,,,10.0.0.2,S0,Quidway B,,,Network N,Public Network,在路由器 Quidway A上配置：ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.2,“路由自環(huán)”對網(wǎng)絡(luò)的危害極大，應(yīng)盡量避免。,在路由器 Quidwa

11、y B上配置：ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.1,課程內(nèi)容,,,,路由基礎(chǔ)動態(tài)路由協(xié)議基礎(chǔ)配置,動態(tài)路由協(xié)議在協(xié)議棧中的位置,路由協(xié)議的基本原理（一）,動態(tài)路由協(xié)議是做什么的計算路由的．計算本地路由器到網(wǎng)絡(luò)中其它網(wǎng)段的路由．如何做到這一點每臺路由器將自己已知的路由相關(guān)信息發(fā)給相鄰的路由器，由于大家都這樣做，最終每臺路由器都會收到網(wǎng)絡(luò)中所有的路由信息．然后運行某種算法，計算出最終的路由來．（

12、實際上需要計算的是該條路由的下一跳和花費）,路由協(xié)議的基本原理（二）,動態(tài)路由協(xié)議是做什么的“天王蓋地虎”－“寶塔鎮(zhèn)河妖”每種路由協(xié)議都有自己的語言（相應(yīng)的路由協(xié)議報文），如果兩臺路由器都實現(xiàn)了某種路由協(xié)議并已經(jīng)啟動該協(xié)議，則具備了相互通信的基礎(chǔ)．“初次見面，請多關(guān)照”一臺新加入的路由器應(yīng)該主動把自己介紹給網(wǎng)段內(nèi)的其它路由器．通過發(fā)送廣播報文或發(fā)送給指定的路由器鄰居來做到這一點．“好久不見，近況如何”為了能夠觀察到某臺路由器

13、突然失?。酚善鞅旧砉收匣蜻B接線路中斷）這種異常情況，規(guī)定兩臺路由器之間的協(xié)議報文應(yīng)該周期性地發(fā)送．,自治系統(tǒng)（ＡＳ）,由同一機構(gòu)管理，使用同一組選路策略的路由器的集合。,,,,,,,,ＩＧＰ＆ＥＧＰ,,,內(nèi)部路由協(xié)議（ＩＧＰ）,,,,ＲＩＰ,,,自治系統(tǒng)ＡＳ１００,自治系統(tǒng)ＡＳ２００,,,,,外部路由協(xié)議（ＥＧＰ）,ＢＧＰ,,ＯＳＰＦ,ＩＳ－ＩＳ,、、、,按尋徑算法劃分,距離矢量算法RIPBGP鏈路狀態(tài)算法OSPFIS-IS

14、,路由協(xié)議之間的互操作,每種路由協(xié)議只能發(fā)布和學(xué)習(xí)自己協(xié)議已知的路由自己已知的路由是指：在某個接口上運行了該種路由協(xié)議，或者在路由表中的本路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由。如果需要知道其它的路由，需要進(jìn)行引入（ import-route ）操作最經(jīng)常使用的是引入靜態(tài)路由和直接路由。有時也需要引入其它路由協(xié)議的路由。引入路由的含義是指：在本路由器的路由表中查詢，如果發(fā)現(xiàn)要引入的路由（如static），則作為自己已知的路由發(fā)布出去。,衡量路由協(xié)議

15、的一些性能指標(biāo),正確性能夠正確找到最優(yōu)的路由，且無自環(huán)?？焓諗慨?dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化之后，能夠迅速在自治系統(tǒng)中作相應(yīng)的路由改變。低開銷協(xié)議自身的開銷（內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)帶寬）最小。安全性協(xié)議自身不易受攻擊，有安全機制。普適性適應(yīng)各種拓樸結(jié)構(gòu)和規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。,現(xiàn)有路由協(xié)議的性能比較,,,綜合性能,有路由環(huán)路問題,無路由環(huán)路問題,,,,,,,,,RIP1,RIP2,BGP,OSPF,IS-IS,距離矢量算法,,,Rout

16、ing Table,Routing Table,Routing Table,Routing Table,------------,------------,------------,------------,,,,,,,,,路由信息,其它信息,A,B,C,D,距離矢量協(xié)議路由發(fā)現(xiàn),,,,路由交換,R1,R2,R1,R2,,,,,距離矢量協(xié)議拓樸變化,,,,,,拓樸變化引起路由表的更新,更新路由表,向路由器A傳送更新的路由表,更新

17、路由表,,A,B,路由環(huán)路,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,,,,,,,A,B,C,定義一個最大值,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,,,,,,,,,,如果“花費”為16，則認(rèn)為該路由不可達(dá)。,A,B,C,方案一：水平分割,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0

18、.0,11.3.0.0,11.4.0.0,,,,,,,Not sent to B,Not sent to A,Not sent to C,Not sent to B,,,Not sent to A,,A,B,C,,,方案二：路由中毒和抑制時間,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,,,,,,,到達(dá)11.4.0.0的網(wǎng)絡(luò)斷了,,抑制時間后更新,抑制時間后更新,A,B,C

19、,方案三：觸發(fā)更新,E0,S0,S0,S1,S0,E0,11.1.0.0,11.2.0.0,11.3.0.0,11.4.0.0,,,,,,,到達(dá)11.4.0.0的網(wǎng)絡(luò)斷了,,到達(dá)11.4.0.0的網(wǎng)絡(luò)斷了,到達(dá)11.4.0.0的網(wǎng)絡(luò)斷了,,,A,B,C,在多路徑情況下的解決方案,11.4.0.0,,,,,,,,,,?,?,?,設(shè)定抑制時間,發(fā)送觸發(fā)更新信息,A,B,C,E,D,RIP協(xié)議概述 （一）,RIP是Routing Inform

20、ation Protocol（路由信息協(xié)議）的簡稱。RIP路由協(xié)議是距離矢量路由協(xié)議的一個具體實現(xiàn)。RIP協(xié)議適用于中小型網(wǎng)絡(luò)，有RIP-1和RIP-2。RIP-2使用組播（224.0.0.9）發(fā)送，支持驗證和VLSM。RIP支持：水平分割、路由中毒和觸發(fā)更新。,RIP協(xié)議概述(二),,,RIP,RIP路由表的初始化,,,,,,NET1,NET2,,Request,,Response,,,R1,R2,RIP路由表的更新,,,,路

21、由更新,Response,Response,A,B,A,B,RIP協(xié)議配置命令,啟動RIP協(xié)議，進(jìn)入RIP協(xié)議配置視圖[Quidway]rip在指定的網(wǎng)絡(luò)上使能RIP[Quidway-rip]network { network-number|all }配置報文的定點傳送（不支持廣播時）[Quidway-rip]peer IP-address指定接口版本（接口模式下）rip version 1rip version 2[b

22、cast|mcast],RIP協(xié)議配置命令(續(xù)),指定接口的工作狀態(tài)（接口模式下）rip workrip inputrip output配置RIP-2路由聚合 auto-summary配置RIP-2報文的認(rèn)證（接口模式下）rip authentication-mode simple passwordrip authentication-mode md5 key-string stringrip authenticati

23、on-mode md5 type[nonstandard-compatible|usual],RIP協(xié)議配置舉例,E0: 11.1.1.1/24,S0: 1.1.1.1/24,S0: 1.1.1.2/24,S1: 2.1.1.2/24,S0: 2.1.1.1/24,E0: 13.1.1.1/24,,,E0: 12.1.1.1/24,,,,,,,PPP,FR,RTA,RTB,RTC,顯示RIP協(xié)議配置信息,[Quidway]display

24、 ripRIP is turning on checkzero is on default-metric : 16 no peer network : 20.0.0.0 120.0.0.0 auto-summary is on preference : 100,RIP協(xié)議的debug信息,[Quidway] debugging rip pack

25、etRip packet debugging is on[Quidway] info-center consoleRIP : receive Response from 120.0.0.2packet : vers 1,cmd Response,length 24 dest 110.0.0.0, Metric 1RIP : send 20.0.0.1 to 255.255.255.255

26、packet : vers 1,cmd Response,length 44 dest 110.0.0.0, Metric 2 dest 120.0.0.0, Metric 1,OSPF協(xié)議概述,可適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)路由變化收斂速度快無路由自環(huán)支持變長子網(wǎng)掩碼VLSM支持等值路由支持區(qū)域劃分提供路由分級管理支持驗證支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報文,OSP

27、F協(xié)議的一些基本概念,Router ID一個32bit的無符號整數(shù)，是一臺路由器的唯一標(biāo)識，在整個自治系統(tǒng)內(nèi)唯一。協(xié)議號OSPF的協(xié)議號是89。,OSPF通過鏈路狀態(tài)描述網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,Ethernet,X.25,Frame Relay,PPP,RTA,RTB,RTD,RTC,RTE,RTF,OSPF協(xié)議計算路由過程,,,(一）網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu),（四）每臺路由器分別以自己為根節(jié)點計算最小生成樹,（三）由鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)

28、庫得到的帶權(quán)有向圖,,C,,A,,B,,D,,,,,,,,,,,,,1,2,3,5,,,,,RTC,RTD,,3,2,1,5,RTB,RTA,OSPF的五種協(xié)議報文,HELLO報文 用來發(fā)現(xiàn)及維持鄰居關(guān)系，選舉DR、BDR。DD報文 用來描述本地LSDB的情況。LSR報文向?qū)Χ苏埱蟊径藳]有或?qū)Χ烁碌腖SA。LSU報文向?qū)Χ寺酚善靼l(fā)送所需的LSA。LSAck報文收到LSU之后，進(jìn)行確認(rèn)。,,,,OSPF劃分區(qū)域,,,

29、,,,,,,,,,,,,,,,Area2,Area1,Area0,,,骨干區(qū)域與虛連接,,,,,,Area 19,Area 12,Area 0,,,,,,,,,RTB,RTA,,Virtual Link,OSPF協(xié)議的基本配置,配置路由器的Router ID[Quidway] router id A.B.C.D啟動OSPF協(xié)議[Quidway] ospf enable配置OSPF區(qū)域[Quidway-Serial0] ospf