a008-路由概念與靜態(tài)路由配置.ppt

第7章常見路由協(xié)議及其配置 RCNA 01 路由的基本概念靜態(tài)路由的配置 本章內(nèi)容 7 1路由的基本概念7 2靜態(tài)路由的配置 學習目標 通過本章的學習 希望您能夠 理解路由器工作原理掌握靜態(tài)路由配置方法一般靜態(tài)路由浮動路由默認路由 課程議題 7 1路由的基本概念 7 1路由的基本概念 路由 指的是尋找將IP數(shù)據(jù)報從源主機傳往目的主機的傳輸路徑的過程 路由是對路由器核心工作的概述 路由是把信息從源穿過網(wǎng)絡傳遞到目的的行為 在路上至少遇到一個中間節(jié)點 路由動作包括兩項基本內(nèi)容 尋徑和轉(zhuǎn)發(fā) 尋徑即判定到達目的地的最佳路徑 由路由選擇算法來實現(xiàn) 轉(zhuǎn)發(fā)即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組 轉(zhuǎn)發(fā)由相應的路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議實現(xiàn) 7 1 1路由算法概述 1 距離向量算法距離向量算法 DistanceVector DV 也稱為BellmanFord算法 使用此算法的路由協(xié)議要求路由器將其路由表發(fā)送給與其相鄰的路由器 相鄰路由器在新收到的路由信息以及自身的路由表中找出最優(yōu)路由 構成路由表的新表項 并用此表項刷新原路由表 距離矢量路由算法的基本思想是 各節(jié)點周期性地向所有相鄰節(jié)點發(fā)送路由刷新報文 報文由一組 V D 有序數(shù)據(jù)對組成 其中V表示此節(jié)點可以到達的節(jié)點 D表示到達此節(jié)點的距離 收到路由刷新報文的節(jié)點重新計算和修改它的路由表 2 鏈路狀態(tài)算法鏈路狀態(tài) LinkState LS 算法也被稱為最短路徑算法 該算法使用鏈路狀態(tài)作為度量來選擇路由 各路由器分發(fā)鏈路狀態(tài)報文 當一個節(jié)點收集齊了所有來自于其他節(jié)點的鏈路狀態(tài)報文 它就可以據(jù)此構造完整的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構圖 然后使用Dijkstra算法在本地構造到所有可能目的地的最短通路 生成路由表 3 路由算法的設計目標 1 最優(yōu)化 指路由算法選擇最佳路徑的能力 2 簡潔性 算法設計簡潔 利用最少的軟件和開銷 提供最有效的功能 3 堅固性 路由算法處于非正?；虿豢深A料的環(huán)境時 如硬件故障 負載過高或操作失誤時 都能正確運行 4 快速收斂 收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程 當某個網(wǎng)絡事件引起路由不可用時 路由器就發(fā)出更新信息 更新信息遍及整個網(wǎng)絡 引發(fā)重新計算最佳路徑 最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑 收斂慢的路由算法會造成路徑循環(huán)或網(wǎng)絡中斷 5 靈活性 路由算法可以快速 準確地適應各種網(wǎng)絡環(huán)境 4 路由算法的相關參數(shù) 1 跳數(shù) hopcount 分組從源節(jié)點到達目的節(jié)點經(jīng)過的路由器的個數(shù) 2 帶寬 bandwidth 鏈路的傳輸速率 3 延時 delay 分組從源節(jié)點到達目的節(jié)點花費的時間 4 負載 load 通過路由器或線路的單位時間通信量 5 可靠性 reliability 傳輸過程中的誤碼率 6 開銷 overhead 傳輸過程中的耗費 與所使用的鏈路帶寬相關 7 1 2路由協(xié)議 1 被路由協(xié)議和路由選擇協(xié)議被路由協(xié)議以尋址方案為基礎 為分組從一個主機發(fā)送到另一個主機提供充分的第三層地址信息的任何網(wǎng)絡協(xié)議 被路由協(xié)議通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù) 通過路由器把數(shù)據(jù)從一個主機傳輸?shù)搅硪粋€主機的的協(xié)議是可路由協(xié)議 用在路由器之間引導用戶流量 IP協(xié)議 Novell的網(wǎng)際分組交換 IPX InternetworkPacketeXchange 和AppleTalk的數(shù)據(jù)報傳送協(xié)議 DDP DatagramDeliveryProtocol 都是可路由協(xié)議 路由選擇協(xié)議通過在網(wǎng)絡設備之間提供路由選擇信息共享機制 為可路由協(xié)議提供支持 路由選擇信息在路由器之間傳送 路由器使用路由選擇協(xié)議來交換路由選擇表和共享路由選擇信息 常見的路由選擇協(xié)議 路由信息協(xié)議 RIP 內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議 IGRP 增強內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議 EIGRP 開放式最短路徑優(yōu)先 OSPF 等 2 IGP和EGP IGP 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議運行在一個自治系統(tǒng) AS AutonomousSystem 中 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議可以分為距離向量路由協(xié)議 DistanceVector DV 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 linkstate LS 和混合路由協(xié)議 距離向量路由協(xié)議 有RIP IGRP IS IS IntermediateSystem to IntermediateSystem 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 OSPF混合路由協(xié)議 增強的內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議EIGRP 自治系統(tǒng)內(nèi)部的通信 EGP 運行在各個自治系統(tǒng)之間的路由協(xié)議 外部網(wǎng)關協(xié)議提供了為外部路由器通信廣泛使用的標準 典型是邊界網(wǎng)關協(xié)議 BGP BorderGatewayProtocol 一般的 一個路由器可以同時使用兩種路由協(xié)議 一個用于到自治系統(tǒng)之外的通信 另一個用于自治系統(tǒng)內(nèi)部的通信 2 IGP和EGP 3 有類和無類路由協(xié)議 有類路由協(xié)議 不支持可變長度的子網(wǎng)掩碼 不能從鄰居那里學到子網(wǎng) 所有關于子網(wǎng)的路由在被學到時都會自動變成子網(wǎng)的主類網(wǎng) 包括RIPv1 IGRP等 無類 Classless 路由協(xié)議支持可變長度子網(wǎng)掩碼 能夠從鄰居那里學到子網(wǎng) 所有關于子網(wǎng)的路由在被學到時都不用被變成子網(wǎng)的主類網(wǎng) 而以子網(wǎng)的形式直接進入路由表 目前的路由協(xié)議基本上都屬于無類的路由協(xié)議 如RIPv2 OSPF EIGRP BGP等 4 靜態(tài)路由和動態(tài)路由 按照路由路徑是否是可變的 可以將路由方式分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由兩種 靜態(tài)路由 在路由器中設置的固定路由表 除非網(wǎng)絡管理員干預 否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化 場合 由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡的改變作出反映 因此一般用于網(wǎng)絡規(guī)模不大 拓撲結(jié)構固定的網(wǎng)絡中 4 靜態(tài)路由和動態(tài)路由 動態(tài)路由 是路由器之間相互通信 傳遞路由信息 利用收到的路由信息更新路由器表的過程 它能實時地適應網(wǎng)絡結(jié)構的變化 動態(tài)地反映網(wǎng)絡拓撲的變化 場合 動態(tài)路由適用于規(guī)模大 網(wǎng)絡拓撲復雜的網(wǎng)絡 當然 各種動態(tài)路由協(xié)議會不同程度地占用網(wǎng)絡帶寬和CPU資源 7 2靜態(tài)路由的配置 7 2 1靜態(tài)路由的配置命令如下 iprouteprefixmask address interface distance tagtag permanent Prefix 所要到達的目的網(wǎng)絡 mask 子網(wǎng)掩碼 address 下一個跳的IP地址 即相鄰路由器的端口地址 interface 本地網(wǎng)絡接口 distance 管理距離 可選 tagtag tag值 可選 permanent 指定路由的永久性 即使該端口關掉也不被移掉 7 2 2浮動靜態(tài)路由 浮動靜態(tài)路由是cisco的靜態(tài)路由協(xié)議的擴展 它的主要是作備份鏈路用 實際上網(wǎng)絡的路由選擇中 通常選擇管理距離AD值最小的那個 而靜態(tài)路由的管理距離AD值為1 一般的動態(tài)路由的AD值都比靜態(tài)路由的AD值大 這樣 當網(wǎng)絡中存在靜態(tài)路由項目的時候 路由器則優(yōu)先選擇靜態(tài)路由 浮動靜態(tài)路由的意思就是改變靜態(tài)路由的AD值 一般的在一個網(wǎng)絡中為了實現(xiàn)鏈路備份 通常設置浮動靜態(tài)路由 當設置的動態(tài)路由失效后 則自動啟動浮動靜態(tài)路由 以保證網(wǎng)絡的連通性 概念 實現(xiàn)IP層的網(wǎng)絡互連工作在OSI參考模型的第三層 根據(jù)收到的IP報文中的IP層地址信息完成三層轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)分組packet 路由器的概念 IETFRFC1812對路由器設備要求 異種網(wǎng)絡互連 不同協(xié)議 以太網(wǎng) 令牌環(huán) FDDI DDN X25 FR ISDN ATM 速率適配 通過緩沖區(qū)隊列 對不同接口速率適配隔離網(wǎng)絡 防止廣播風暴 網(wǎng)絡安全 防火墻 路由 尋徑 路由表建立 刷新 查找 分片與重組 對接口的不同協(xié)議的MTU路由器會重新分片 到達目的地后 報文才會被重組 備份與流控 路由器的用途 軟件 支持的鏈路層和網(wǎng)絡層協(xié)議多少 互聯(lián)的能力 支持的路由協(xié)議 界面友好 升級和維護方便 硬件 接口的數(shù)量與品種多少 接口帶寬 處理器的處理能力 流通量 緩存能力 可擴展性 指標 流通量 系統(tǒng)在不丟幀的條件下最高接收速率 延遲 從接收到某一報文的最后一個比特至該報文的第一個比特被發(fā)送出來的時間差 幀丟失率 在恒定的負載下 由于資源缺乏而不能轉(zhuǎn)發(fā)的報文的比例 突發(fā)長度 以最短間隔連續(xù)發(fā)送報文 在不丟失報文的條件下 系統(tǒng)所能處理的最大報文數(shù)量 路由器的評價 路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)過程 1 路由器從接口收到數(shù)據(jù)包 讀取數(shù)據(jù)包里的目的IP地址2 根據(jù)目的IP地址信息查找路由表進行匹配3 匹配成功后 按照路由表中轉(zhuǎn)發(fā)信息進行轉(zhuǎn)發(fā)4 匹配失敗 將數(shù)據(jù)包丟棄 并向源發(fā)送方反回錯誤信息報文 Packet 路由表 目的網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)方式192 168 1 0從F1口發(fā)出192 168 2 0從F2口發(fā)出172 16 1 0交給B F1口 F2口 存儲路由信息地方 指明去往目的地網(wǎng)絡最佳路徑 路由表項內(nèi)容 目的網(wǎng)絡地址 表示路由器可以到達的網(wǎng)絡 通常由子網(wǎng)地址和掩碼組成 當存在多條路由時 以子網(wǎng)掩碼最長的為轉(zhuǎn)發(fā)項 指向目的的指針 為下一跳路由器入口IP地址或本路由器出口的ID號 路由器表 掩碼最長為匹配項數(shù)據(jù)包目的地址 10 10 10 1255 255 0 0路由表條目 O10 10 0 0255 255 0 0121 1 1 1 路由器表 路由器能自動產(chǎn)生激活端口IP所在網(wǎng)段的直連路由信息缺省情況 路由器只知道與其直接相連的網(wǎng)絡或子網(wǎng) 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 路由表產(chǎn)生 直連路由 路由表產(chǎn)生 靜態(tài)路由 在簡單拓撲結(jié)構的網(wǎng)絡里 網(wǎng)絡管理員手動輸入路由條目 路由表產(chǎn)生 動態(tài)路由 動態(tài)路由協(xié)議學習到的路由大型網(wǎng)絡環(huán)境下 依靠路由協(xié)議 OSPF RIP igrp eigrp is is bgp4 建立 管理距離 管理距離可以用來選擇采用哪個IP路由協(xié)議管理距離值越低 學到的路由越可信靜態(tài)配置路由優(yōu)先于動態(tài)協(xié)議學到的路由采用復雜量度的路由協(xié)議優(yōu)先于簡單量度的路由協(xié)議 路由器接口 配置接口Console口AUX口 局域網(wǎng)接口AUI接口RJ 45接口SC接口 路由器接口 廣域網(wǎng)接口高速同步串口異步串口ISDNBRI端口 路由器接口 固定路由器 只采用一個數(shù)字 并根據(jù)他們在路由器中的順序進行編號 interfaceTypePortID用于支持 在線插拔和刪除 的路由器 接口全名稱中至少包含兩個數(shù)字 中間用 分隔 interfaceSlotID portID其中第一個數(shù)字代表插槽編號 第二個數(shù)字代表接口卡內(nèi)的端口編號 如Serial3 0 代表位于三號插槽的第一個串口 對于支持 萬用接口處理器 VIP 的路由器 其接口編號的形式為 插槽 端口號適配器 端口號 如Ethernet4 0 1是指四號插槽上第一個端口適配器的第二個以太網(wǎng)口 命名是按從右往左 從下往上的順序排列的 路由器接口ID 路由器的硬件連接 路由器與局域網(wǎng)的連接100MbpsFastEthernet 100BaseTX 使用5類UTP或1類STP 距離100米100BaseFX 使用光纖 距離550米 1000Mbps 1000BASE T 使用5類或5e雙絞線 距離15米 1000BASE SX 使用多模光纖 距離220米 500米 1000BASE LX 單模光纖線纜 距離5千米 路由器的硬件連接 路由器與廣域網(wǎng)的連接在DCE端必須配置時鐘頻率Router config if Clockrate64000 與交換機相同 只是多了路由相關配置模式 配置模式 課程議題 靜態(tài)路由配置 IP地址配置原則 路由器的物理網(wǎng)絡端口需要有一個IP地址相鄰路由器的相鄰端口IP地址在同一網(wǎng)段同一路由器不同端口在不同網(wǎng)段上 牢記 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 路由決策原則 最長匹配例 10 1 1 1 8和10 1 1 1 16根據(jù)管理距離 管理距離越小 路由越優(yōu)先例 S10 1 1 1 8 管理距離1 和R10 1 1 1 8 120 管理距離一樣 就比較路由的度量值 metric 越小越優(yōu)先例 S10 1 1 1 8 1 20 和S10 1 1 1 8 1 40 路由器配置主要步驟 配置端口IP地址 IPADDRESS配置廣域網(wǎng)線路協(xié)議配置IP地址與物理網(wǎng)絡地址如何映射配置路由其它設置 ipaddressip addressnetwork mask secondary Secondary 表示配置的次IP地址 配置端口IP地址 靜態(tài)路由應用場合 一個小型到中型的網(wǎng)絡 而且沒有或只有較小的擴充計劃時 靜態(tài)路由要手工輸入 手工管理 管理開銷對于動態(tài)路由來說是一個大大的負擔 靜態(tài)路由的優(yōu)點 節(jié)省帶寬 尤其在一條廣域網(wǎng)鏈路上 安全性好 配置靜態(tài)路由步驟 靜態(tài)路由的一般配置步驟1 為路由器每個接口配置IP地址2 確定本路由器有哪些直連網(wǎng)段的路由信息3 確定網(wǎng)絡中有哪些屬于本路由器的非直連網(wǎng)段4 添加本路由器的非直連網(wǎng)段相關的路由信息 靜態(tài)路由配置命令 配置靜態(tài)路由 請使用全局配置命令iproute iproutenetworknet mask ip address interface distance tagtag 刪除 noiproutenetworknet mask靜態(tài)路由描述轉(zhuǎn)發(fā)路徑的方式有兩種 指向本地接口 即從本地某接口發(fā)出 指向下一跳路由器直連接口的IP地址 即將數(shù)據(jù)包交給X X X X 缺省路由 StubNetwork iproute0 0 0 00 0 0 0172 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 用來指明一些在下一跳沒有明確地列于路由表中的幀 StubNetwork可以到達路由器A以外的任何網(wǎng)絡 目的 增強路由的冗余性方法 利用管理距離路由1 一條OSPF路由distance為110路由2 routeadd192 168 169