如何在路由器上配置幾種路由協(xié)議.doc

第2章 路由協(xié)議設置在這一章的學習中，我們將學習到如何在路由器上配置以下這幾種路由協(xié)議：l 靜態(tài)路由 本節(jié)簡述了路由器的工作原理，并討論了靜態(tài)路由的配置。l 距離向量路由協(xié)議RIP與IGRP 本節(jié)將詳細討論RIP與IGRP的配置細節(jié)。l IPX RIP的配置2.1 靜態(tài)路由211 實驗目的通過配置靜態(tài)路由，用戶可以人為地指定對某一網絡訪問時所要經過的路徑,在網絡結構比較簡單，且一般到達某一網絡所經過的路徑唯一的情況下采用靜態(tài)路由。本次實驗將告訴大家如何手工向路由器中添加路由表。212 實驗原理當IP子網中的一臺主機發(fā)送IP分組給同一IP子網的另一臺主機時，它將直接把IP分組送到網絡上，對方就能收到。而要送給不同IP子網上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為“缺省網關（default gateway）”的路由器上?！叭笔【W關”是每臺主機上的一個配置參數(shù)，它是接在同一個網絡上的某個路由器端口的IP地址。路由器轉發(fā)IP分組時，只根據IP分組目的IP地址的網絡號部分，選擇合適的端口，把IP分組送出去。同主機一樣，路由器也要判定端口所接的是否是目的子網，如果是，就直接把分組通過端口送到網絡上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的缺省網關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發(fā)出去，不知道的IP分組送給“缺省網關”路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網絡丟棄了。目前TCPIP網絡，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網絡。這種網絡稱為以路由器為基礎的網絡（router based network），形成了以路由器為節(jié)點的“網間網”。在“網間網”中，路由器不僅負責對IP分組的轉發(fā)，還要負責與別的路由器進行聯(lián)絡，共同確定“網間網”的路由選擇和維護路由表。路由動作包括兩項基本內容：尋徑和轉發(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)。由于涉及到不同的路由選擇協(xié)議和路由選擇算法，要相對復雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇算法必須啟動并維護包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴于所用的路由選擇算法而不盡相同。路由選擇算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據路由表可將目的網絡與下一站（nexthop）的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新，更新維護路由表使之正確反映網絡的拓撲變化，并由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協(xié)議（routing protocol），例如路由信息協(xié)議（RIP）、開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）和邊界網關協(xié)議（BGP）等。轉發(fā)即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發(fā)送到下一個站點（路由器或主機），如果路由器不知道如何發(fā)送分組，通常將該分組丟棄；否則就根據路由表的相應表項將分組發(fā)送到下一個站點，如果目的網絡直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應的端口上。這就是路由轉發(fā)協(xié)議（routed protocol）。路由轉發(fā)協(xié)議和路由選擇協(xié)議是相互配合又相互獨立的概念，前者使用后者維護的路由表，同時后者要利用前者提供的功能來發(fā)布路由協(xié)議數(shù)據分組。下文中提到的路由協(xié)議，除非特別說明，都是指路由選擇協(xié)議，這也是普遍的習慣。典型的路由選擇方式有兩種：靜態(tài)路由和動態(tài)路由。靜態(tài)路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網絡管理員干預，否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網絡的改變作出反映，一般用于網絡規(guī)模不大、拓撲結構固定的網絡中。靜態(tài)路由的優(yōu)點是簡單、高效、可靠。為了建立路由表，網絡管理員們必須在其上配置靜態(tài)路由或通過使用路由選擇協(xié)議來達到這一目的。在這一節(jié)的實驗中，同學們將學習到如何手工建立路由表。213 所需設備完成本實驗練習需要下面的模擬設備：（1）兩臺Cisco2500路由器（2）一個串行口連接器（3）兩臺PC機（4）兩根交叉線214 實驗要求IP地址分配表2-1設備端口IP掩碼Router1S0192.168.0.1255.255.255.0E0192.168.1.1255.255.255.0Router2S0192.168.0.2255.255.255.0E0192.168.2.1255.255.255.0PC1192.168.1.2255.255.255.0DEFAULT GATEWAY192.168.1.1255.255.255.0PC2192.168.2.2255.255.255.0DEFAULT GATEWAY192.168.2.1255.255.255.0l 進一步熟悉在第一章中所學習到的路由器的基本配置。l 在ROUTER1上手工添加一條到192.168.2.0的網段的路由信息到路由表中。l 在ROUTER2上手工添加一條到192.168.1.0的網段的路由信息到路由表中。l 用SHOW命令查看路由器的配置信息。l 用PING命令驗證網絡的連通性。215 網絡拓撲圖圖2-1216 所使用的主要命令表2-2任務命令建立靜態(tài)路由ip route prefix mask address 顯示整個路徑表show ip route顯示Show ip protocolPrefix:所要到達的目的網絡mask :子網掩碼address:下一個跳的IP地址，即相鄰路由器的端口地址。217 命令詳解Router1:enable！進入特權命令狀態(tài)configure terminal！進入全局設置狀態(tài)interface serial 0！進入s0口 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.0.1,掩碼給24位clock rate 64000！設置DCE端線路速度為64000 no shutdown！激活端口interface ethernet 0！進入e0口ip address 192.168.1.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.1.1,掩碼給24位no shutdown！激活端口exit！退出接口模式，回到全局設置狀態(tài)ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.0.2！添加靜態(tài)路由Router2:enable！進入特權命令狀態(tài)configure terminal！進入全局設置狀態(tài)interface serial 0！進入s0口 ip address 192.168.0.2 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.0.2,掩碼給24位 no shutdown！激活端口interface ethernet 0！進入e0口ip address 192.168.2.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.2.1,掩碼給24位no shutdown！激活端口exit！退出接口模式，回到全局設置狀態(tài)ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.0.1！添加靜態(tài)路由驗證路由信息在特權模式下show ip route我們可看到如下圖2-2所示的結果：圖2-2從顯示的結果中你可知在路由器的路由表中已經有了三條記錄，其中兩條代碼為C-connected都是與路由器直接相連的網絡，而另外一條代碼為S-static的就是你手工添加進路由表的靜態(tài)路由信息。用PING命令去驗證網絡層以下各層的連通性，結果如圖2-3：圖2-3218 思考題l 在Cisco的路由器中，如果同時存在去往同一網段的靜態(tài)路由信息與動態(tài)路由信息，路由器會采用哪一個？2.2 RIP與IGRP路由協(xié)議221 實驗目的在上一節(jié)中，我們提到了為了建立路由表，我們可在路由器上啟用適當?shù)穆酚蓞f(xié)議來達到這一目的。本次實驗，大家就將學習到如何在路由器上啟用RIP和IGRP這兩個動態(tài)路由協(xié)議。并通過查看路由表的方式進行驗證。222 實驗原理路由協(xié)議是對交換及獲知路由信息的程序與過程進行描繪的術語。在深入討論基礎邏輯之前，應該首先考慮路由協(xié)議的目的。不管協(xié)議的基本概念是何種類型，下面所列的目標對任何IP路由協(xié)議都普遍成立。l 利用到達網絡中所有子網的路徑來動態(tài)獲知和填充路由表。l 如果到達子網的有效路徑不止一個，在路由表中設置最好的那個路徑。l 留意路由表中的路徑何時失效，并將其從表中刪除。l 如果從路由表中刪除一條路徑，同時有另一條通過相鄰路由器的有效路徑，需要將此有效路徑加入到路由表中。l 及時添加新路徑或用當前最好的有效路徑取代丟棄的路徑。從丟棄一條路徑到找尋一條有效的取代路徑間的時間稱為收斂時間。l 防止路由循環(huán)的出現(xiàn)。IP路由協(xié)議的主要分類依據是：這些協(xié)議是適于為一個組織內部創(chuàng)建路徑，還是適于為兩個或多個互聯(lián)的組織之間創(chuàng)建路徑。外部路由協(xié)議適用于不同組織的路由器之間。邊界網關協(xié)議（BGP）和外部網關協(xié)議（EGP）是外部路由協(xié)議的兩個類型；BGP在這兩者中更為流行且在近期得到更快的發(fā)展。本書主要討論的是內部路由協(xié)議。一種路由協(xié)議類型是鏈路狀態(tài)協(xié)議（link-state protocol）。鏈路狀態(tài)協(xié)議使用為每個路由器創(chuàng)建的拓撲數(shù)據庫，數(shù)據庫項包含：每個路由器的入口描述、每個路由器上的附屬鏈路及每個路由器的鄰接路由器。每個路由器建立了一個完整的網絡圖。此拓撲數(shù)據庫由成為Dijkstra最短路徑優(yōu)先（SPF）的算法生成，目的在于選擇最好的路徑并添加至路由表中。詳細的拓撲信息與Dijkstra算法一起可幫助鏈路狀態(tài)協(xié)議避免循環(huán)的發(fā)生及進行快速收斂。第二種路由協(xié)議類型是平衡混合協(xié)議（balanced hybrid protocol）。平衡混合是Cisco創(chuàng)造的術語，用于描述EIGRP的內部工作過程，EIGRP中使用差分更新算法（DUAL）來計算路徑。與距離向量路由協(xié)議相比，平衡混合協(xié)議要交換更多的拓撲信息，但在避免循環(huán)時，它并不需要完整的拓撲及使用計算強度很大的Dijkstra算法。距離向量是另一種協(xié)議類型，將在下面詳細討論。下表2-3列出了內部IP路由協(xié)議和它們的類型。表 2- 3路由協(xié)議類型避免循環(huán)機制更新時發(fā)送掩碼嗎？RIP-1距離向量保持計時器，水平分割否RIP-2距離向量保持計時器，水平分割是IGRP距離向量保持計時器，水平分割否EIGRP平衡混合DUAL和可行的后繼是OSPF鏈路狀態(tài)Dijkstra SPF算法和全拓撲信息RIP（Routing Information Protocol，路由選擇信息協(xié)議）和IGRP （Interior Gateway Routing Protocol，內部網關路由選擇協(xié)議）都是距離向量路由協(xié)議。以下是當使用RIP-1或IGRP距離向量路由協(xié)議時，對路由器特性的總結：l 直接相連子網已經被路由器所獲悉；這些路徑被廣播到鄰接路由器。l 路由更新是廣播模式的（或在一些情況下屬多播模式），這樣一來，通過單個廣播或多播的更新信息，就可使所有鄰接的路由器獲知路徑。l 路由更新是可監(jiān)聽的，所以路由器可獲知新的路徑。l 更新信息中，采用尺度描述每條路徑。尺度代表了路徑的情況，如果去往同一個子網有多條路徑，應選尺度最少的那條路徑。l 路由更新中的拓撲信息至少包括子網和尺度信息。l 定期更新是指在一段規(guī)定的間隔時間接收來自鄰接路由器的信息。如果在一定時間內接收鄰接更新失敗，將刪除先前從鄰接路由器獲知的路徑。l 從鄰接路由器獲知的路徑被假設穿過此路由器。l 失效的路徑會被廣播一段時間，其尺度暗示網絡距離“無窮大”。從而該路徑被認為不可用。每個路由器發(fā)送定期路由更新信息。路由更新計時器決定了更新信息的發(fā)送頻率。盡管可為計時器配置不同的值，但要求所有路由器上的計時器相同，否則會導致意想不到的結果。在預定的路由計時器間隔時間內，若沒有路由更新，則將刪除先前從路由器所獲取的但已失效的路徑。使用距離向量路由協(xié)議時，會存在幾個與循環(huán)和收斂相關的問題。當只存在一條去往子網的可能路徑時，很難發(fā)生循環(huán)的情況，但當網絡上存在多條路徑時，會引起不少與距離向量路由協(xié)議相關的問題。下表2-4總結了這些問題及列出了解決方法的名稱。表2-4問題解決方法去往同一子網有多條路徑，具有相同的尺度可實現(xiàn)的選擇有：或者使用第一個獲取的路徑或者在路由表中填入去往同一個子網的多條路徑。由于路由更新在單一鏈路上互相傳送，導致路由循環(huán)水平分割路由協(xié)議從一個接口廣播所有路徑，只要這些路徑不是從進入這個接口的更新信息中所獲得的帶破壞逆轉的水平分割路由協(xié)議從一個接口廣播所有的路徑，但那些從進入該借口的早先更新信息中所獲得的路徑被標記距離尺度無窮大由于路由更新在交替路徑間相互傳送，從而導致路由循環(huán)路由破壞當去往子網的路徑失效時，將用無窮大距離尺度廣播此子網。計數(shù)至無窮大保持計數(shù)器當知道去往子網的路徑失效后，路由器需等待一定的時間，再接受關于此子網的任何其他路由信息觸發(fā)更新當路徑失效時，立即發(fā)送更新信息而不是等待更新計時器超時前，可以確保所有路由器獲知失效的路徑。IGRP使用混合尺度。此尺度由一個涉及帶寬、延時、負載、和可靠性的函數(shù)計算而得。缺省情況下，只需考慮帶寬和延時；其他參數(shù)僅當配置有效后才需考慮。延時和帶寬并不是測量值，但通過delay和bandwidth接口子命令進行設置。RIP和IGRP都使用距離向量，所以它們在許多方面都十分相似。但仍存在不少不同之處，下表2-5列出了RIP和IGRP的特性。表2-5特性RIP（缺?。㊣GRP（缺?。└掠嫊r器30秒90秒尺度跳數(shù)帶寬和延時的函數(shù)（缺省時）；還可以包括可靠性，負載和MTU保持計時器180280瞬間（觸發(fā)）更新是是更新中發(fā)送掩碼RIPv1否；RIPv2是否無窮大尺度值164294967295223 所需設備完成本實驗練習需要下面的模擬設備：（1）兩臺Cisco2500路由器（2）一個串行口連接器（3）兩臺PC機（4）兩根交叉線224 實驗要求IP地址分配表2-6設備端口IP掩碼Router1S0192.168.0.1255.255.255.0E0192.168.1.1255.255.255.0Router2S0192.168.0.2255.255.255.0E0192.168.2.1255.255.255.0PC1192.168.1.2255.255.255.0DEFAULT GATEWAY192.168.1.1255.255.255.0PC2192.168.2.2255.255.255.0DEFAULT GATEWAY192.168.2.1255.255.255.0dsds225 網絡拓撲圖圖2-4226 所使用的主要命令表2-7任務命令指定使用RIP協(xié)議router rip指定與該路由器相連的網絡network network指定使用IGRP協(xié)議router igrp process-id顯示整個路徑表show ip route顯示路由協(xié)議參數(shù)和當前的計時器值show ip protocol發(fā)布每一RIP更新的日志信息debug ip rip發(fā)布IGRP更新的詳細日志信息debug ip igrp transactions發(fā)布每個IGRP包的日志信息debug ip igrp events發(fā)送和接收ICMP響應消息以驗證連接ping network命令可實現(xiàn)如下三種功能：l 路由更新信息從接口廣播或多播l 如果路由更新信息進入到同一個接口中，需要計算路由更新l 子網直接連接在被廣播接口中上227 命令詳解使用RIP路由協(xié)議Router1:enable！進入特權命令狀態(tài)configure terminal！進入全局設置狀態(tài)interface serial 0！進入s0口 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.0.1,掩碼給24位clock rate 64000！設置DCE端線路速度為64000 no shutdown！激活端口interface ethernet 0！進入e0口ip address 192.168.1.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.1.1,掩碼給24位no shutdown！激活端口exit！退出接口模式，回到全局設置狀態(tài)router rip！啟用rip路由協(xié)議network 192.168.0.0！指定直接相連的網絡192.168.0.0network 192.168.1.0！指定直接相連的網絡192.168.1.0Router2:enable！進入特權命令狀態(tài)configure terminal！進入全局設置狀態(tài)interface serial 0！進入s0口 ip address 192.168.0.2 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.0.2,掩碼給24位 no shutdown！激活端口interface ethernet 0！進入e0口ip address 192.168.2.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.2.1,掩碼給24位no shutdown！激活端口exit！退出接口模式，回到全局設置狀態(tài)router rip！啟用rip路由協(xié)議network 192.168.0.0！指定直接相連的網絡192.168.0.0network 192.168.2.0！指定直接相連的網絡192.168.2.0驗證路由信息在特權模式下show ip route我們可看到如下圖2-5所示的結果：圖2-5從顯示的結果中你可知在路由器的路由表中已經學習到了三條記錄，其中代碼為C-connented的前兩條都是與路由器直接相連的網絡，最后一條代碼為R-rip是由RIP路由協(xié)議學習到的。還是在特權模式下show ip protocol我們可看到如下圖2-6所示的結果：圖2-6從顯示的結果中你可知路由器采用的是RIP路由協(xié)議，路由更新每30秒一次，下次更新在26秒后，路由保持180秒等。使用IGRP路由協(xié)議Router1:enable！進入特權命令狀態(tài)configure terminal！進入全局設置狀態(tài)interface serial 0！進入s0口 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.0.1,掩碼給24位clock rate 64000！設置DCE端線路速度為64000 no shutdown！激活端口interface ethernet 0！進入e0口ip address 192.168.1.1 255.255.255.0！配置ip地址為192.168.1.1,掩碼給24位no shutdown！激活端口exit！退出接口模式，回到全局設置狀態(tài)router igrp 1！啟用igrp路由協(xié)議,自治域號取1netw