《Exploration2-路由協(xié)議和概念》 教案(網(wǎng)G081).doc

教 案（2009 2010 學年第 一 學期）課 程 名 稱：路由協(xié)議和概念教 師 姓 名：系、部（室）：軟件工程系網(wǎng)絡教研室任 課 班 級：網(wǎng)絡G081遼 寧 信 息 職 業(yè) 技 術 學 院 1 2009 8 31 5、6一、課題： 第1章 路由和數(shù)據(jù)報的轉發(fā) 1.1 路由器內(nèi)部構造二、教學目的： 了解路由器是帶操作系統(tǒng)的計算機，而且還有專為路由器處理而設計的硬件三、教學難點： 路由器的內(nèi)部構造四、教學重點：路由器的內(nèi)部構造五、教學環(huán)節(jié)：1. 導言（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、導言二、導入新課第1章 路由和數(shù)據(jù)報的轉發(fā)1.1 路由器內(nèi)部構造1.1.1路由器是計算機路由器的基本組件CPURAMROM操作系統(tǒng)路由器是網(wǎng)絡組成的中心路由器通常用于兩種連接:-WAN 連接 (連接到ISP)-LAN 連接路由器檢查數(shù)據(jù)報的目的IP地址，有助于確定最佳路徑添加到路由表中1.1.2 路由器的 CPU 和存儲器路由器的組成及功能1、CPU 執(zhí)行操作系統(tǒng)的指令2、隨機訪問存儲器 (RAM) RAM中內(nèi)容斷電丟失運行操作系統(tǒng)運行配置文件IP 路由表ARP 緩存數(shù)據(jù)包緩存區(qū)3、只讀存儲器 (ROM) 保存開機自檢軟件，存儲路由器的啟動引導程序bootstrap 指令基本的自檢軟件迷你版 IOS.4、非易失 RAM (NVRAM) 存儲啟動配置. 這包括IP地址，路由協(xié)議，主機名5、閃存 運行操作系統(tǒng) (Cisco IOS)6、Interfaces 擁有多種物理接口用于連接網(wǎng)絡.接口類型舉例:路由器組件路由器軟件Internetwork Operating System（IOS）1.1.3 Internetwork Operating SystemInternetwork Operating System思科路由器所應用的操作系統(tǒng)被稱為 Internetwork Operating System (IOS).1.1.4 路由器啟動步驟路由器啟動的主要步驟l 檢測路由器硬件Power-On Self Test (POST)執(zhí)行引導裝入程序l 定位加載 Cisco IOS 軟件-定位 IOS-加載 IOSl 定位加載啟動配置文件或進入配置模式-啟動程序搜尋配置文件驗證路由器啟動過程:l -show version 命令用于查看路由器在啟動過程中的信息。信息包括:l 平臺的 model numberl 鏡像名稱 和IOS 版本l 只讀存儲器中的引導程序版本l 鏡像文件名及存儲路徑l 接口的類型及編號l NVRAM的容量l flash的容量l 配置寄存器的值1.1.5 路由器接口l 路由器管理接口：Console 口Auxiliary 口l 路由器物理接口使得路由器接受或發(fā)送數(shù)據(jù)包l 每個接口連接到一個獨立的網(wǎng)絡l 路由器外部由各種插孔和插座組成 l 接口類型:-以太網(wǎng)-快速以太網(wǎng)-串口-DSL-ISDN-Cablel 兩組主要的路由器接口1、局域網(wǎng)接口:被用來連接局域網(wǎng)擁有二層mac地址 可被分配三層IP地址通常由 RJ-45接口組成2、廣域網(wǎng)接口用于連接外部網(wǎng)絡.依靠廣域網(wǎng)技術, 可應用二層地址.使用三層地址1.1.6 路由器和網(wǎng)絡層路由器和網(wǎng)絡層路由器借助目的IP地址轉發(fā)數(shù)據(jù)包路由表決定數(shù)據(jù)包的路徑.l 確定最佳路徑l 包被封裝成幀l 幀通過媒介以比特流的形式排列Routers Operate at Layersl 路由器接收一串編碼比特流l 比特流被解碼后傳至二層l 路由器解壓縮數(shù)據(jù)幀l 保留數(shù)據(jù)包傳至第三層-在這層檢測目的IP地址決定路由路徑l 數(shù)據(jù)包被壓縮封裝送至出口三、本次課小結路由器的內(nèi)部構造 2 2009 8 31 7、8一、課題： 1.2 CLI 配置和編址二、教學目的： 掌握CLI配置和編址的方法三、教學難點： CLI的配置和編址四、教學重點： CLI的配置和編址五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1什么是路由器？2路由器的作用？二、導入新課1.2 CLI 的配置和編址1.2.1 執(zhí)行最基本的編址方案在設計新網(wǎng)絡或規(guī)劃現(xiàn)有網(wǎng)絡時，請將網(wǎng)絡記錄下來。至少要繪制一幅指示物理連接的拓撲圖，以及一張列出以下信息的地址表：l 設備名稱l 接口使用規(guī)劃l IP地址和子網(wǎng)掩碼l 設備的默認網(wǎng)關地址，例如PC機1.2.2 基本的路由器配置基本的路由器配置：執(zhí)行基本的編址方案：檢驗基本的路由配置-使用 show running-config 命令-存儲路由器基本配置 copy running-config startup-config-其他檢驗路由器的命令:l Show running-config 顯示當前隨機訪問存儲器中的配置l Show startup-config 顯示NVRAM中的配置文件l Show IP route 現(xiàn)實路由表l Show interfaces 顯示所有接口的配置信息l Show IP int brief -顯示接口的簡要信息三、本次課小結CLI的配置和編址 3 2009 9 1 5、6一、課題： 1.3 建立路由表二、教學目的： 掌握建立路由表的方法三、教學難點： 路由表的建立四、教學重點：路由表的建立五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1如何進行CLI配置？2檢驗路由配置的方法？二、導入新課1.3 建立路由表1.3.1 路由表介紹路由表存儲在 RAM 中，包含以下信息:l 直連網(wǎng)絡 一個設備連接到另一個路由器接口時會出現(xiàn)l 遠程網(wǎng)絡連接 這個網(wǎng)絡并非直接連接到某一臺路由器l 網(wǎng)絡的詳細信息 包括源信息, 網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)掩碼, 下一條路由的IP地址建立路由表的三種途徑:l 直連路由 直接連到路由器上的網(wǎng)絡l 靜態(tài)路由 管理員手工構建路由表l 動態(tài)路由 路由器之間動態(tài)學習到的路由表1.3.2 直連網(wǎng)絡Show ip route 用于查看路由表1.3.3 靜態(tài)路由路由表中的靜態(tài)路由-包含: 網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)掩碼 以及路由下一跳IP地址或出接口-在路由表中用S標出-在靜態(tài)或動態(tài)路由被使用之前，路由表中必須包含與遠程網(wǎng)絡相關的直連路由何時使用靜態(tài)路由-路由器較少-唯一外連出口-星型拓撲1.3.4 動態(tài)路由動態(tài)路由協(xié)議-向路由表中添加遠程網(wǎng)絡-探索網(wǎng)絡-更新和維護路由表自主網(wǎng)絡探索-通過共享路由表信息路由器能探索到新的網(wǎng)絡維護路由表-動態(tài)路由協(xié)議用來共享路由信息 維護更新自身的路由表IP routing protocols. 常見的路由協(xié)議:-RIP-IGRP-EIGRP-OSPF1.3.5 路由表原理路由表的原則-3 條法則: 1.每臺路由器根據(jù)其自身路由表中的信息獨立作出決策.2.一臺路由器的路由表中包含某些信息并不表示其它路由器也包含相同的信息3.有關兩個網(wǎng)絡之間路徑的路由信息并不能提供反向路徑（即返回路徑）的路由信息三、本次課小結路由表的作用建立路由表 4 2009 9 1 7、8一、課題： 1.4 路徑的確定與交換功能二、教學目的： 掌握數(shù)據(jù)從源到達目的的過程三、教學難點： 路由的確定與交換四、教學重點：路由的確定與交換五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1什么是路由表？2路由表的作用？二、導入新課1.4 路徑的確定和交換功能1.4.1 數(shù)據(jù)包字段與數(shù)據(jù)幀字段IP數(shù)據(jù)包字段提供關于數(shù)據(jù)包發(fā)送和接受主機的信息對于學習CCNA的同學要掌握以下幾個部分:-目的IP地址-源IP 地址-版本號和生存周期-IP 包頭長度-優(yōu)先級和服務類型-數(shù)據(jù)包長度MAC 子層幀格式MAC 幀字段包括:-報頭-起始定界符-目的 MAC 地址-源 MAC地址-類型/長度-數(shù)據(jù)和填充體-幀校驗序列1.4.2 最佳路徑和度量值Metric是一個數(shù)值，用以確定到達目的地的最佳路徑Metrics 可以是一個簡單的變量也可以是有多個變量符合而成路由協(xié)議有兩種Metric :-跳數(shù)-帶寬1.4.3 等價負載均衡等價 metric 是同樣的目的地有多條等價路徑等價負載均衡解決這個問題. 路由器通過多個出口發(fā)送數(shù)據(jù)包1.4.4 確定路徑包轉發(fā)包括兩個功能:l 找出最佳路徑l 送到外出接口通過以下三個方法之一確定結果:-Directly Connected Network直接通過本路由器接口轉發(fā)數(shù)據(jù)包到主機 -Remote Network 轉發(fā)數(shù)據(jù)包到下一跳路由器-No Route Determined丟棄該數(shù)據(jù)包并報告差錯1.4.5 交換功能見課件三、本次課小結數(shù)據(jù)傳遞的過程，實現(xiàn)的原理 5 2009 9 4 5、6一、課題：第2章 靜態(tài)路由2.1 路由器與網(wǎng)絡二、教學目的： 掌握路由器在網(wǎng)絡中的作用三、教學難點： 路由器的作用四、教學重點：路由器的作用五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1在數(shù)據(jù)傳遞過程中，如何進行路徑的確定？2包轉發(fā)的功能？二、導入新課2.1 路由器與網(wǎng)絡2.1.1 路由器的角色路由器的功能：l 確定發(fā)送數(shù)據(jù)包的最佳路徑l 將數(shù)據(jù)包轉發(fā)到目的地2.1.2 介紹拓撲介紹拓撲3個路由器通過廣域網(wǎng)鏈路連接每個路由器通過交換機與PC相連2.1.3 研究路由器的連接路由器連接到廣域網(wǎng) -路由器有 DB-60 接口可以支持五種不同的布線標準連接到以太網(wǎng)-有兩種類型:直通電纜（或稱為跳線電纜）和交叉電纜直通電纜:-交換機與路由器, 交換機與PC, 路由器與服務器, 集線器與PC, 集線器與服務器交叉電纜: -交換機與交換機, PC與PC, 交換機與集線器, 集線器與集線器,路由器與路由器三、本次課小結路由器在網(wǎng)絡中的角色 6 2009 9 4 7、8一、課題： 2.2 路由器配置介紹二、教學目的： 掌握路由器的基本配置三、教學難點： 路由器的基本配置四、教學重點： 路由器的基本配置五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1路由器在網(wǎng)絡中做扮演的角色？2路由器如何連接到廣域網(wǎng)？二、導入新課2.2 路由器配置介紹2.2.1 檢查路由器接口檢測路由器接口-Show IP route 用于查看路由表-Show Interfaces 用于顯示接口狀態(tài)-Show IP Interface brief 用于顯示接口部分信息-Show running-config 用于顯示存儲器中的配置文件2.2.2 配置以太網(wǎng)接口缺省所有接口是關閉的 觀察路由表2.2.3 校驗以太網(wǎng)接口以太網(wǎng)接口參與 ARP2.2.4 配置串行接口配置串行接口-進入接口配置模式-敲入IP地址和子網(wǎng)掩碼-鍵入 no shut down 命令例:-R1(config)#interface serial 0/0/0-R1(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0-R1(config-if)#no shutdown2.2.5 檢查路由器接口連接廣域網(wǎng). 廣域網(wǎng)物理層的兩邊:-數(shù)據(jù)電路終端設備 (DCE) 服務提供者. CSU/DSU 是一個 DCE 設備. -數(shù)據(jù)終端設備 (DTE) 路由器是一個典型的 DTE 設備在實驗環(huán)境配置串行鏈路其中一端需要連接 DCE要求提供一個時鐘信號 用 clock rate 命令.例如: -R1(config)#interface serial 0/0/0-R1(config-if)#clockrate 64000串行接口需要一個時鐘信號來控制通信的頻率.三、本次課小結 基本的路由器配置 7 2009 9 7 5、6一、課題： 2.3 探索直連網(wǎng)絡二、教學目的： 掌握直連網(wǎng)絡的應用三、教學難點： 直連網(wǎng)絡的應用四、教學重點： 直連網(wǎng)絡的應用五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1如何進行路由器的端口檢測？2如何查看路由表？二、導入新課2.3 探索直連網(wǎng)絡2.3.1 檢測路由表的更改路由表的概念下圖所示, the show ip route 顯示了路由表的內(nèi)容Why only have one Connected Route?因為可能沒起路由協(xié)議所以只有直連注意添加到路由表的路由移除一個直連網(wǎng)絡關閉 debug ip routing 用以下 命令之一 undebug ip routing undebug all2.3.2 直連網(wǎng)絡上的設備當一個路由器只配置接口而沒有配置路由協(xié)議:-路由表只包含直連網(wǎng)絡-只有直連網(wǎng)絡上的設備才可達R2 ping R3Ping包被丟棄2.3.3 Cisco 探索協(xié)議 (CDP)CDP目的2 層思科私有 工具用于收集直連的思科設備的信息. 鄰居的概念-2 種類型的鄰居三層的鄰居第二層的鄰居 (CDP 只運行在第二層)CDP 操作CDP show 命令Show cdp neighbors-顯示以下信息:l 毗鄰設備 IDl 本地接口l 保持時間以秒為單位l 毗鄰設備功能代碼l 毗鄰硬件平臺l 毗鄰遠程端口 IDShow cdp neighbors detail-有助于確定IP地址正確性2.3.4 借助CDP發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡三、本次課小結直連網(wǎng)絡的配置與應用 8 2009 9 7 7、8一、課題： 2.4 帶下一跳地址的靜態(tài)路由二、教學目的： 掌握基本的靜態(tài)路由設置三、教學難點： 基本的靜態(tài)路由設置四、教學重點： 基本的靜態(tài)路由設置五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1什么是路由表？2如何移除一個直連網(wǎng)絡？二、導入新課2.4帶下一跳地址的靜態(tài)路由2.4.1 ip route命令的語法和用途ip route 用途從一個網(wǎng)絡路由到末節(jié)網(wǎng)絡時，一般使用靜態(tài)路由IP route 命令配置靜態(tài)路由: ip route例如:在路由表中放置一條靜態(tài)路由配置兩個以上遠程網(wǎng)絡的路由在 R1使用命令-R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2-R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.22.4.3 路由表原理和靜態(tài)路由3條原理原理 1：每臺路由器根據(jù)其自身路由表中的信息獨立做出決策。原理 2：一臺路由器的路由表中包含某些信息并不表示其它路由器也包含相同的信息。原理 3：有關兩個網(wǎng)絡之間路徑的路由信息并不能提供反向路徑（即返回路徑）的路由信息。參考3條原則你如何讓解答下列問題?-PC1所發(fā)出的數(shù)據(jù)包能否到達其目的?可以, 數(shù)據(jù)包的目的網(wǎng)絡地址是 172.16.1.0/24 和 192.168.1.0/24 這兩個網(wǎng)絡可以到達.-這是否意味著這些網(wǎng)絡的所有數(shù)據(jù)報要到達 172.16.3.0/24 都能實現(xiàn)?否, 因為 R2 和 R3 都沒有到達 172.16.3.0/24網(wǎng)絡的路由完成這些配置2.4.4 遞歸路由查找遞歸到出接口-遞歸路由查找 當路由器搜索了所有路由條目沒有相關匹配，就會通過靜態(tài)路由把包轉發(fā)到下一跳地址 (reclusive route lookup)首先匹配下一跳地址與目的地址下一跳地址匹配一個出接口關閉出口三、本次課小結 基本的靜態(tài)路由設置 9 2009 9 8 5、6一、課題： 2.5 帶出接口的靜態(tài)路由二、教學目的： 掌握帶出接口的靜態(tài)路由三、教學難點： 帶出接口的靜態(tài)路由的配置四、教學重點：帶出接口的靜態(tài)路由的配置五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1ip route的語法？2路由表的原理？二、導入新課2.5 帶出接口的靜態(tài)路由2.5.1 靜態(tài)路由轉出端口配置靜態(tài)路由轉出端口 (本路由器接口)-靜態(tài)路由轉出端口更易于路由器的路由處理.-配置靜態(tài)路由出端口必須在點對點的串口下.2.5.2 修改靜態(tài)路由修改靜態(tài)路由存在的路由不能被修改. 可以用命令在原有的條目前加關鍵字刪除 no 例如:-no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2新的路由被寫入2.5.3 檢驗路由配置2.5.4 靜態(tài)路由以太網(wǎng)轉出端口需要進行ARP解析下一跳表示為接口時可能會出現(xiàn)問題三、本次課小結帶出接口的靜態(tài)路由的配置 10 2009 9 8 7、8一、課題： 2.6 匯總和默認靜態(tài)路由二、教學目的： 掌握匯總靜態(tài)路由，實現(xiàn)效率提高三、教學難點： 匯總靜態(tài)路由四、教學重點： 匯總靜態(tài)路由五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1刪除路由表的命令？2如何顯示路由表的配置？二、導入新課2.6 匯總靜態(tài)路由和默認靜態(tài)路由2.6.1 匯總靜態(tài)路由匯總路由減小路由表. 路由匯總就是將多條路由化為一條.配置匯總靜態(tài)路由Step 1: 刪除當前靜態(tài)路由Step 2: 配置匯總靜態(tài)路由Step 3: 檢驗2.6.2 默認靜態(tài)路由默認靜態(tài)路由這個路由將匹配所有的包. -像匯總路由一樣能幫助你減少路由條目配置一條默認靜態(tài)路由和靜態(tài)路由相似，但IP地址和子網(wǎng)掩碼全部是零例如:-Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 exit-interface | ip-address 默認靜態(tài)路由的子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 0.0.0.0 代表匹配所有網(wǎng)絡.驗證三、本次課小結 匯總靜態(tài)路由 11 2009 9 11 5、6一、課題： 2.7 管理和排除靜態(tài)路由故障二、教學目的： 掌握管理和排除靜態(tài)路由故障的方法三、教學難點：管理和排除靜態(tài)路由故障四、教學重點：管理和排除靜態(tài)路由故障五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1如何配置默認靜態(tài)路由？2如何進行驗證？二、導入新課2.7 管理和排除靜態(tài)路由故障2.7.1 靜態(tài)路由與包轉發(fā)以下例子是靜態(tài)路由包轉發(fā)過程. PC1 發(fā)送包給 PC3:1. 數(shù)據(jù)包到達 R1 的 FastEthernet 0/0 接口。2. R1 沒有一條具體的路由通往目的網(wǎng)絡 192.168.2.0/24；因此 R1 使用默認靜態(tài)路由。3. R1 將數(shù)據(jù)包封裝成新的幀。因為到 R2 的鏈路為點到點鏈路，所以 R1 添加了“全 1”的地址作為第 2 層目的地址。4. 幀從 serial 0/0/0 接口轉發(fā)出去。數(shù)據(jù)包到達 R2 的 Serial 0/0/0 接口。5. R2 將幀解封并查找通往目的地的路由。R2 有一條靜態(tài)路由可以通過 Serial0/0/1 到達 192.168.2.0/24。6. R2 將數(shù)據(jù)包封裝成新的幀。因為到 R3 的鏈路為點到點鏈路，所以 R2 添加了“全 1”的地址作為第 2 層目的地址。7. 幀從 Serial0/0/1 接口轉發(fā)出去。數(shù)據(jù)包到達 R3 的 Serial0/0/1 接口。8. R3 將幀解封并查找通往目的地的路由。R3 有一條直連路由可以通過 FastEthernet 0/1 到達 192.168.2.0/24。9. R3 在 ARP 表中查找與 192.168.2.10 匹配的條目，目的是找出 PC3 的第 2 層 MAC 地址。a. 如果相應條目不存在，則 R3 從 FastEthernet 0/0 發(fā)出 ARP 請求。b. PC3 發(fā)送 ARP 應答，其中包含 PC3 的 MAC 地址。10. R3 將數(shù)據(jù)包封裝成新的幀。在該幀中，接口 FastEthernet 0/0 的 MAC 地址為第 2 層源地址，PC3 的 MAC 地址為目的 MAC 地址。11. 幀從 FastEthernet 0/0 接口轉發(fā)出去。數(shù)據(jù)包到達 PC3 的網(wǎng)卡接口。2.7.2 故障排查-路由不可達可以用到的命令:-Ping 測試連通性-Traceroute 追蹤兩段中的每一跳-Show IP route 用于顯示路由表-Show ip interface brief 接口消息摘要-Show cdp neighbors detail 用于搜集毗鄰信息2.7.3 解決路由不可達 合理正確使用工具-先使用 PING.如果ping 不通可以使用 traceroute 來確定包是在哪里丟得show ip route 檢測路由表.-若有問題需從新配置靜態(tài)路由三、本次課小結管理和排除靜態(tài)路由故障的基本方法 12 2009 9 11 7、8一、課題：第3章 動態(tài)路由協(xié)議簡介 3.1 協(xié)議介紹及其優(yōu)點二、教學目的：掌握路由協(xié)議及協(xié)議在現(xiàn)代網(wǎng)絡設計中的應用三、教學難點： 路由協(xié)議及協(xié)議在現(xiàn)代網(wǎng)絡設計中的應用四、教學重點： 路由協(xié)議及協(xié)議在現(xiàn)代網(wǎng)絡設計中的應用五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1什么是靜態(tài)路由？2路由在網(wǎng)絡中的作用？二、導入新課第3章 動態(tài)路由協(xié)議簡介3.1 協(xié)議介紹及其優(yōu)點3.1.1 前景和背景知識動態(tài)路由協(xié)議的發(fā)展.動態(tài)路由協(xié)議的作用.動態(tài)路由協(xié)議的功能:-動態(tài)分享兩個路由器之間的信息.-當拓撲改變時自動更新.-確定到達目的的最佳路徑3.1.2 網(wǎng)絡探索和路由表維護動態(tài)路由協(xié)議的目的:-發(fā)現(xiàn)遠程網(wǎng)絡-維護最新路由信息-選擇通往目的網(wǎng)絡的最佳路徑-當前路徑無法使用時找出新的最佳路徑路由協(xié)議的內(nèi)容?數(shù)據(jù)結構某些路由協(xié)議使用路由表和/或數(shù)據(jù)庫來完成路由過程。此類信息保存在內(nèi)存中算法算法是指用于完成某個任務的一定數(shù)量的步驟。路由協(xié)議使用算法來路由信息并確定最佳路徑。路由協(xié)議通告路由協(xié)議使用各種消息找出鄰近的路由器，交換路由信息，并通過其它一些任務來獲取和維護準確的網(wǎng)絡信息。3.1.3優(yōu)勢相對于靜態(tài)路由協(xié)議三、本次課小結路由協(xié)議及協(xié)議在現(xiàn)代網(wǎng)絡設計中的應用 13 2009 9 14 5、6一、課題： 3.2 分類動態(tài)路由協(xié)議二、教學目的： 掌握分類動態(tài)路由協(xié)議的特點三、教學難點： 分類動態(tài)路由協(xié)議的特點四、教學重點： 分類動態(tài)路由協(xié)議的特點五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 動態(tài)路由協(xié)議主要有哪些？2. 動態(tài)路由協(xié)議的優(yōu)點是什么？二、導入新課3.2 分類動態(tài)路由協(xié)議3.2.1 概要動態(tài)路由協(xié)議的分類3.2.2 IGP 和 EGPl 分類:-IGP（內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議） -EGP（外部網(wǎng)關協(xié)議）l 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 (IGP)-用于在自治系統(tǒng)內(nèi)部路由.-例如: RIP, EIGRP, OSPFl 外部網(wǎng)關協(xié)議 (EGP)-用于在自治系統(tǒng)之間路由-例如: BGPv43.2.3 距離矢量和鏈路狀態(tài)內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 (IGPs)可以劃分為兩類：l 距離矢量路由協(xié)議l 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議距離矢量協(xié)議適用于以下情形：l 網(wǎng)絡結構簡單、扁平，不需要特殊的分層設計。l 管理員沒有足夠的知識來配置鏈路狀態(tài)協(xié)議和排查故障.l 特定類型的網(wǎng)絡拓撲結構，如集中星形 (Hub-and-Spoke) 網(wǎng)絡。l 無需關注網(wǎng)絡最差情況下的收斂時間。距離矢量協(xié)議適用于以下情形：l 網(wǎng)絡進行了分層設計，大型網(wǎng)絡通常如此。l 管理員對于網(wǎng)絡中采用的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議非常熟悉。l 網(wǎng)絡對收斂速度的要求極高。3.2.4 有類與無類有類路由協(xié)議在路由信息更新過程中不發(fā)送子網(wǎng)掩碼信息.在無類路由協(xié)議的路由信息更新中，同時包括網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)掩碼。3.2.5 收斂當所有路由器都獲取到完整而準確的網(wǎng)絡信息時，網(wǎng)絡即完成收斂。三、本次課小結分類路由協(xié)議的特點 13 2009 9 14 7、8一、課題： 3.3 度量值二、教學目的： 掌握度量值的特點三、教學難點： 度量值的特點四、教學重點： 度量值的特點五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 動態(tài)路由協(xié)議的分類？2. IGP包括哪些？二、導入新課3.3 度量值3.3.1度量的作用度量是指路由協(xié)議用來分配到達遠程網(wǎng)絡的路由開銷的值3.3.2 度量和路由協(xié)議 IP 路由協(xié)議中使用的度量如下-帶寬-開銷-延遲-跳數(shù)-負載 -可靠性 路由表中的度量字段各路由協(xié)議的度量如下-RIP 跳數(shù)-IGRP & EIGRP -帶寬、延遲、可靠性和負載-IS-IS & OSPF 開銷, Cisco 采用的 OSPF 使用的是帶寬3.3.3 負載均衡負載均衡：數(shù)據(jù)分組會使用所有路由開銷相同的路徑轉發(fā)出去。三、本次課小結度量的作用，如何幫助路由器實現(xiàn)負載均衡 15 2009 9 15 5、6一、課題： 3.4 管理距離二、教學目的： 掌握管理距離的特點三、教學難點： 管理距離的特點四、教學重點： 管理距離的特點五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 度量的作用？2. 如何實現(xiàn)負載均衡？二、導入新課3.4 管理距離3.4.1管理距離的用途度量的用途用于確定到達目的的最佳路徑管理距離的用途這個數(shù)值用于指定路由協(xié)議的優(yōu)先級識別路由表中的管理距離對于路由表條目，括號中的第一個值即為 AD 值3.4.2 動態(tài)路由協(xié)議Show ip protocols 可以看到該動態(tài)路由協(xié)議的管理距離。3.4.3 靜態(tài)路由3.4.4 直連網(wǎng)絡直連網(wǎng)絡默認管理距離是 0靜態(tài)路由默認管理距離是 1三、本次課小結管理距離是路由選擇的重要參數(shù) 16 2009 9 14 7、8一、課題： 第4章 距離矢量路由協(xié)議 4.1 距離矢量路由協(xié)議簡介二、教學目的： 掌握距離矢量路由協(xié)議的特點三、教學難點： 距離矢量路由協(xié)議的特點四、教學重點： 距離矢量路由協(xié)議的特點五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 管理距離的用途？2. 查看動態(tài)路由協(xié)議的命令？二、導入新課第4章 距離矢量路由協(xié)議4.1 距離矢量路由協(xié)議簡介4.1.1距離矢量路由協(xié)議距離矢量路由協(xié)議舉例:l 路由信息協(xié)議(RIP) l 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 (IGRP) l 增強型 IGRP(EIGRP)4.1.2 距離矢量技術距離矢量的意義:使用距離矢量路由協(xié)議的路由器并不了解到達目的網(wǎng)絡的整條路徑。該路由器只知道：l 自身與目的網(wǎng)絡之間的距離l 應該往哪個方向或使用哪個接口轉發(fā)數(shù)據(jù)包距離矢量路由協(xié)議有一些共同特征:l 周期更新l 鄰居 l 廣播更新l 整個路由表更新4.1.3 路由協(xié)議算法路由協(xié)議算法:發(fā)送和接收路由信息的機制.計算最佳路徑并將路由添加到路由表的機制. 檢測并響應拓撲結構變化的機制.4.1.4 路由協(xié)議特征可以根據(jù)以下特征來比較路由協(xié)議:-收斂時間:收斂時間是指網(wǎng)絡拓撲結構中的路由器共享路由信息并使各臺路由器掌握的網(wǎng)絡情況達到一致所需的時間。. -可擴展性 :可擴展性表示根據(jù)一個網(wǎng)絡所部署的路由協(xié)議，該網(wǎng)絡能達到的規(guī)模。-無類（使用 VLSM）或有類 無類路由協(xié)議在更新中會提供子網(wǎng)掩碼。-資源使用率 資源使用率包括路由協(xié)議的要求（如內(nèi)存空間）、CPU 利用率和鏈路帶寬利用率。 -實現(xiàn)和維護 實現(xiàn)和維護體現(xiàn)了對于所部署的路由協(xié)議，網(wǎng)絡管理員實現(xiàn)和維護網(wǎng)絡時必須要具備的知識級別。4.1.4路由協(xié)議特征路由協(xié)議知識檢查三、本次課小結距離矢量路由協(xié)議的基本知識 17 2009 9 18 5、6一、課題： 4.2 網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)二、教學目的： 掌握網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)的特點和方法三、教學難點： 網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)的特點和方法四、教學重點： 網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)的特點和方法五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 距離矢量路由協(xié)議主要包括哪些？2. 距離矢量路由協(xié)議的特點是什么？二、導入新課4.2 網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)路由器初始啟動-最初的網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)直連網(wǎng)絡寫入路由表4.2.2 初次路由信息交換4.2.3 路由信息交換4.2.4 收斂路由器收斂完成當-所有路由表包含相同網(wǎng)絡信息路由器繼續(xù)交換路由信息-當無新信息時收斂結束網(wǎng)絡在達到收斂前無法完全正常工作，達到收斂的速度包含兩個方面：-路由器在路由更新中向其鄰居傳播拓撲結構變化的速度。-使用收集到的新路由信息計算最佳路徑路由的速度。 18 2009 9 18 7、8一、課題： 4.3 路由表維護二、教學目的： 掌握路由表的維護方法三、教學難點： 路由表的維護方法四、教學重點： 路由表的維護方法五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 路由發(fā)現(xiàn)的過程是如何實現(xiàn)的？2. 什么是收斂？二、導入新課4.3 路由表維護4.3.1定期更新: RIPv1 & IGRP定期更新: RIPv1 & IGRP路由器發(fā)出完整路由表是會存在一個時間間隔. RIP應用 4個計時器- 更新計時器 -無效計時器-抑制計時器-清除計時器4.3.2 限定更新: EIGRPEIGRP :限定更新EIRPG 路由更新 - 部分更新 - 拓撲改變觸發(fā)更新 - 局限的- 不定期的4.3.3 觸發(fā)更新當發(fā)生以下情況之一時，就會發(fā)出觸發(fā)更新：- 接口狀態(tài)改變（開啟或關閉）-某條路由進入（或退出）“不可達”狀態(tài)-路由表中增加了一條路由4.3.4 隨機抖動同步更新:當多路訪問 LAN 網(wǎng)段上的多臺路由器同時發(fā)送路由更新時.同步更新的問題-消耗過多帶寬-數(shù)據(jù)包可能會發(fā)生沖突解決方案- 引入了稱為 RIP_JITTER 的隨機變量（25-30s）三、本次課小結如何實現(xiàn)路由表的維護是本節(jié)的重點 19 2009 9 21 5、6一、課題： 4.4 路由環(huán)路二、教學目的： 掌握路由環(huán)路的形成過程以及防范方法三、教學難點： 路由環(huán)路的形成過程以及防范方法四、教學重點： 路由環(huán)路的形成過程以及防范方法五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 路由表的維護都包括哪些？2. 路由表的更新都是如何實現(xiàn)的？二、導入新課4.4 路由環(huán)路4.4.1 定義及影響什么是路由環(huán)路？路由環(huán)路是指數(shù)據(jù)包在一系列路由器之間不斷傳輸卻始終無法到達其預期目的網(wǎng)絡的一種現(xiàn)象。造成環(huán)路的可能原因有：靜態(tài)路由配置錯誤路由重分布配置錯誤發(fā)生了改變的網(wǎng)絡中收斂速度緩慢，不一致的路由表未能得到更新 錯誤配置或添加了丟棄的路由路由環(huán)路會造成的影響:環(huán)路內(nèi)的路由器占用鏈路帶寬來反復收發(fā)流量路由器的 CPU 因不斷循環(huán)數(shù)據(jù)包而不堪重負影響到網(wǎng)絡收斂路由更新可能會丟失或無法得到及時處理目前有多種機制可以消除路由環(huán)路。這些機制包括：定義最大度量以防止計數(shù)至無窮大抑制計時器水平分割路由毒化或毒性反轉觸發(fā)更新4.4.2 問題: 計數(shù)至無窮大4.4.3 設置最大值為了防止度量無限增大，可以通過設置最大度量值來界定“無窮大”.距離矢量路由協(xié)議指定一個度量值來限定無窮大一旦路由器計數(shù)達到該“無窮大”值，該路由就會被標記為不可達。4.4.4 使用抑制計時器預防路由環(huán)路抑制計時器可用來防止定期更新消息錯誤地恢復某條可能已經(jīng)發(fā)生故障的路由。 抑制計時器通過以下方式工作：1.路由器從鄰居處接收到更新，該更新表明以前可以訪問的網(wǎng)絡現(xiàn)在已不可訪問。2.路由器將該網(wǎng)絡標記為 possibly down 并啟動抑制計時器。3.如果在抑制期間從任何相鄰路由器接收到含有更小度量的有關該網(wǎng)絡的更新，則恢復該網(wǎng)絡并刪除抑制計時器。4. 如果在抑制期間從相鄰路由器收到的更新包含的度量與之前相同或更大，則該更新將被忽略。5.路由器仍然會轉發(fā)目的網(wǎng)絡被標記為 possibly down 的數(shù)據(jù)包。通過這種方式，路由器便能克服連接斷續(xù)所帶來的問題。如果目的網(wǎng)絡確實不可達，但路由器又轉發(fā)了數(shù)據(jù)包，黑洞路由就會建立起來并持續(xù)到抑制計時器超時。4.4.5 水平分割規(guī)則防止由于距離矢量路由協(xié)議收斂緩慢而導致路由環(huán)路的另一種方法是水平分割。水平分割規(guī)則規(guī)定:路由器不能使用接收更新的同一接口來通告同一網(wǎng)絡。4.4.6 帶毒性反轉或路由毒化的水平分割 路由毒化用于在發(fā)往其它路由器的路由更新中將路由標記為不可達。帶毒性反轉的水平分割: （加速收斂）帶毒性反轉的水平分割”規(guī)則規(guī)定，從特定接口向外發(fā)送更新時，將通過該接口獲知的所有網(wǎng)絡標示為不可達。4.4.7 IP & TTLTTL 字段的目的-設置 TTL 字段的目的是防止無法投遞的數(shù)據(jù)包無休止地在網(wǎng)絡中來回傳輸.TTL 字段如何工作-TTL 字段包含一個數(shù)字值-每經(jīng)過一臺路由器，TTL 的值就會減.-如果在到達目的地之前 TTL 字段的值減為零，則路由器將丟棄該數(shù)據(jù)包并向該 IP 數(shù)據(jù)包的源地址發(fā)送 Internet 控制消息協(xié)議 (ICMP) 錯誤消息。三、本次課小結 20 2009 9 21 7、8一、課題： 4.5 距離矢量路由協(xié)議現(xiàn)狀二、教學目的： 了解目前矢量路由協(xié)議現(xiàn)狀三、教學難點： 目前矢量路由協(xié)議現(xiàn)狀四、教學重點： 目前矢量路由協(xié)議現(xiàn)狀五、教學環(huán)節(jié)：1. 考勤，提問（10分鐘）2. 導入新課 （75分鐘）3. 本次課小結 （5分鐘）教學環(huán)節(jié)：一、考勤、提問1. 防止路由環(huán)路的方法？2. 什么是TTL？二、導入新課4.5 距離矢量路由協(xié)議現(xiàn)狀4.5.1 RIP 和 EIGRP使用哪一種協(xié)議取決于多種因素，包括：-網(wǎng)絡規(guī)模-路由器型號之間的兼