通信工程 - IP路由原理

第3章IP路由原理Contents3.2靜態(tài)路由23.1IP路由概述313.1.1

IP路由在TCP／IP網(wǎng)絡中，大多數(shù)是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網(wǎng)通過路由器互連起來的國際性網(wǎng)絡。路由動作包括兩項基本內(nèi)容：尋址和轉發(fā)尋址即判定到達目的地的最佳路徑，由路由選擇算法來實現(xiàn)。轉發(fā)是按尋址的最佳路徑傳送數(shù)據(jù)分組。

3.1.2IP路由選擇協(xié)議維護路由選擇表并確保其他路由器知道網(wǎng)絡拓撲中的變化當分組到達一個接口時，路由器利用路由表決定把分組發(fā)送到哪里。路由器有兩個主要功能：把這些數(shù)據(jù)交換到相應的接口，按接口類型成幀后，發(fā)送此幀。3.1.2IP路由選擇協(xié)議靜態(tài)路由選擇協(xié)議路由選擇協(xié)議分成兩類：動態(tài)路由選擇協(xié)議3.1.2IP路由選擇協(xié)議靜態(tài)路由選擇協(xié)議是在管理配置路由器時設置的固定的路由表。只要網(wǎng)絡管管理員不改變，靜態(tài)路由就不會改變。靜態(tài)路由包括：①直連路由②靜態(tài)路由③默認路由3.1.2IP路由選擇協(xié)議動態(tài)路由選擇協(xié)議是通過運行路由選擇協(xié)議，使網(wǎng)絡中路由器相互間通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息動態(tài)更新路由器表的過程。它能實時地適應網(wǎng)絡拓撲結構的變化。動態(tài)路由協(xié)議包括：①內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（IGP）②外部網(wǎng)關協(xié)議（EGP）3.1.2IP路由選擇協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的分類如圖所示：3.1.2IP路由選擇協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議從算法的角度又分為距離矢量路由協(xié)議、鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。距離矢量路由協(xié)議包括：RIP、IGRP、BGP鏈路狀態(tài)路由協(xié)議包括：OSPF、IS-IS3.1.2IP路由選擇協(xié)議有些路由協(xié)議不在路由更新消息中給出與網(wǎng)絡相關的子網(wǎng)掩碼信息，這種路由協(xié)議稱為有類路由協(xié)議。而另外一些路由協(xié)議支持在路由更新消息中附帶子網(wǎng)掩碼碼信息，這種路由協(xié)議稱為無類路由協(xié)議。有類路由協(xié)議包括：RIPVersion1（RIPv1）、IGRP。無類路由包括：RIPv2、EIGRP、OSPF、IS-IS。3.1.3路由決策原則路由器根據(jù)路由表中的信息，選擇一條最佳的路徑，將數(shù)據(jù)轉發(fā)出去。如何確定最佳路徑，是路由選擇的關鍵。路由決策原則按以下次序：3.1.3路由決策原則1首先按最長匹配原則當有多條路徑到達目標時，以其IP地址或網(wǎng)絡號最長匹配的作為最佳路由。例如：10.1.1.1/8，10.1.1.1/16，10.1.1.1/24，10.1.1.1/32，將選10.1.1.1/322其次，按最小管理距離優(yōu)先在相同匹配長度的情況下，按照路由的管理距離：管理距離越小，路由越優(yōu)先。例如：S10.1.1.1/8為靜態(tài)路由，R10.1.1.1/8為RIP產(chǎn)生的動態(tài)路由，靜態(tài)路由的缺省管理距離值為1，而RIP缺省管理距離值為120，因而選S10.1.1.1/8。3最后，按度量值最小優(yōu)先當匹配長度、管理距離都相同時，比較路由的度量值（metric），度量值越小越優(yōu)先。例如：S10.1.1.1/8[1/20]，其度量值為20，S10.1.1.1/8[1/40]，其度量值為40，因而選S10.1.1.1/8[1/20]。3.1.4路由器中的路由表路由表是路由選擇的重要依據(jù)，不同的路由協(xié)議，其路由表中的路由信息也不盡相同。但大都會包括以下一些字段：輸出接口字段目標網(wǎng)絡地址/掩碼字段管理距離/度量值字段路由更新時間字段下一跳地址字段3.1.4路由器中的路由表3.1.5Windows系統(tǒng)中IP路由表每一個Windows系統(tǒng)中都有一個IP路由表，它存儲了本地計算機可以到達的目的網(wǎng)絡及如何到達的相關路由信息。在CMD方式下用命令routeprint

或netstat-r

都能顯示本地計算機上的IP路由表：3.2.1直連路由1．直連路由定義

一旦定義了路由器的接口IP地址，并激活了此接口，路由器就自動產(chǎn)生激活端口IP所在網(wǎng)段的直連路由信息。即直連路由。3.2.1直連路由2．直連路由的配置如圖顯示了路由器各接口的IP地址及連接3.2.1直連路由配置命令如下：Router>Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#interfacef1/0Router(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0Router(config-if)#noshutdownRouter(config-if)#exitRouter(config)#interfacef1/1Router(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0Router(config-if)#noshutdownRouter(config-if)#exit3.2.2靜態(tài)路由1．靜態(tài)路由概述

靜態(tài)路由是指由網(wǎng)絡管理員手工配置的路由信息，靜態(tài)路由除了具有簡單、高效、可靠的優(yōu)點外，它的另一個好處是網(wǎng)絡安全保密性高。

2．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）確定整個網(wǎng)絡中還有哪些屬于本路由器的非直連網(wǎng)段；（4）添加所有本路由器要到達的非直連網(wǎng)段相關的路由信息。3.2.2靜態(tài)路由3．靜態(tài)路由描述轉發(fā)路徑的方式有兩種（1）指向本地接口（即從本地某接口發(fā)出）（2）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）4．靜態(tài)路由配置命令（1）配置靜態(tài)路由用命令iprouterouter(config)#iproute

[網(wǎng)絡編號][子網(wǎng)掩碼][轉發(fā)路由器的IP地址/本地接口]（2）刪除靜態(tài)路由命令用[網(wǎng)絡編號][子網(wǎng)掩碼]

3.2.2靜態(tài)路由5．靜態(tài)路由的配置舉例：【實驗配置】（1）在路由器

A上配置：

Router>

enableRouter#

configureterminalRouter(config)#hostnameRA RA(config)#interfacef1/0RA(config-if)#

ipaddress192.168.10.1255.255.255.0RA(config-if)#

noshutdown

RA(config-if)#exit

RA(config)#interfaces1/2RA(config-if)#

ipaddress172.16.2.1255.255.255.0RA(config-if)#

noshutdown

RA(config-if)#exit

3.2.2靜態(tài)路由5．靜態(tài)路由的配置舉例：（2）配置接口時鐘頻率（DCE）：RA(config)#interfaceserial1/2RA(config-if)#clockrate64000（3）配置靜態(tài)路由：RA(config)#iproute202.99.8.0255.255.255.0172.16.2.2或RA(config)#iproute202.99.8.0255.255.255.0s1/23.2.2靜態(tài)路由5．靜態(tài)路由的配置舉例：（4）在路由器B上配置：Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#hostnameRB RB(config)#interfacef1/0RB(config-if)#ipaddress202.99.8.1255.255.255.0RB(config-if)#noshutdownRB(config-if)#exitRB(config)#interfaces1/2RB(config-if)#ipaddress172.16.2.2255.255.255.0RB(config-if)#noshutdownRB(config-if)#exit3.2.2靜態(tài)路由（5）配置靜態(tài)路由：RA(config)#iproute192.168.10.0255.255.255.0172.16.2.1或RA(config)#iproute192.168.10.0255.255.255.0s1/2【測試結果】（1）在PC1上PING192.168.10.1，能通（2）在PC1上PING172.16.2.2，能通（3）在PC1上PING202.99.8.1，能通（4）在PC1上PING202.99.8.3，能通【驗證命令】RA(config)#showiprouteRA(config)#showipintbriefRB(config)#showiprouteRB(config)#showipintbrief3.2.3默認路由1．默認路由概述（1）0.0.0.0/0可以匹配所有的IP地址，屬于最不精確的匹配（2）默認路由可以看作是靜態(tài)路由的一種特殊情況（3）當所有已知路由信息都查不到數(shù)據(jù)包如何轉發(fā)時，按缺省路由信息進行轉發(fā)2．配置默認路由的命令router(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0

[下一跳路由器的IP地址/本地接口]3.2.3默認路由3．默認路由的配置舉例【實驗配置】在路由器

A上配置：（1）配置接口基本信息：Router>

enableRouter#

configureterminalRouter(config)#hostnameRouterARouterA(config)#interfaces1/2RouterA(config-if)#

ipaddress172.16.2.2255.255.255.0RouterA(config-if)#

noshutdown

（2）配置接口時鐘頻率（DCE）：RouterA(config)#

interfaceserial1/2RouterA(config-if)#

clockrate64000RouterA(config-if)#exit

3.2.3默認路由（3）配置靜態(tài)路由：RA(config)#

iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1或RA(config)#

iproute172.16.1.0255.255.255.0s1/2（4）在路由器B上配置：Router>

enableRouter#

configureterminalRouter(config)#hostn