IP子網(wǎng)間的路由技術

1、第8章 IP子網(wǎng)間的路由技術,本章內容,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,課程議題,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,路由器物理構造,RAM,ROM,Flash,NVRAM,Interface,Line,CPU,路由器區(qū)別與交換機的硬件結構 NVRAM（非易失性隨機存儲器） Line（廣域網(wǎng)線纜）,路由器啟動過程,RAM,NVRAM(startup-config),RAM(running-config),完成啟動,ROM(Mini OS),FLASH(RGNOS),加電自檢,路由器啟動過

2、程(續(xù)),ROM 只讀存儲器,啟動微代碼，硬件信息,NVRAM 非易失性RAM,startup-config,Flash閃存,RGNOS 銳捷網(wǎng)絡操作系統(tǒng),RAM 隨機存儲器,running-config,路由器接口,路由器配置接口,路由器接口,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 ISDN BRI端口,路由器的硬件連接,路由器與局域網(wǎng)的連接 100Mbps FastEthernet: 100BaseTX-使用5類UTP和1類STP，傳輸100M，距離100米。 100BaseFX-使用光纖，傳輸100M，距離400米。,路由器的硬件

3、連接,路由器與廣域網(wǎng)的連接,端接用戶設備,DTE,DCE,服務提供商,DTE,在DCE端必須配置時鐘頻率 Router(config-if)#Clock rate 64000,路由器的硬件連接,ISDN ISDN BRI S/T 必須外接NT1終端設備，再由NT1連接電話線 ISDN BRI U 已包含NT1終端設備，直接連接電話線,課程議題,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,路由器的配置方式,通過帶外對路由器進行管理,路由器的配置方式,波特率：9600 數(shù)據(jù)位：8 停止位：1 無校驗，無流量控制,路由器的配置,在進入各種模式后,可輸入EX

4、IT退至上一級,輸入END直接退至特權模式,用戶模式 Router 特權模式 Router# enable 全局模式 Router(config) configure terminal 線路配置模式 Router(config-line) vty 0 4 路由配置模式 Router(config-router) router rip 接口配置模式 Router(config-if)# interface serial 0,命令行其他功能,獲得幫助 命令簡寫 命令的自動補齊 使用歷史命令 編輯快捷鍵,路由器配置,show version 查看版本及引導信息 show running-config

5、 查看運行配置 show startup-config 查看用戶保存在NVRAM中的配置文件 show interface type number 查看端口信息 show ip route 查看路由信息,路由器配置,telnet hostname/ip address 登錄遠程主機 ping hostname/ip address 偵測網(wǎng)絡的連通性 traceroute hostname/ip address 跟蹤遠程主機的路徑信息,通過TELNET配置路由器,第一步:在路由器上配置fastethernet0端口的IP地址 Red-Giant # configure terminal ！進入全

6、局配置模式 RouterA(config)# interface fastethernet 0 ！進入路由器接口配置模式 RouterA(config)# ip address 192.168.0.138 255.255.255.0 ！配置路由器管理接口IP地址 RouterA(config)# no shutdown ！開啟路由器fastethernet0接口,通過TELNET配置路由器,第二步：配置路由器遠程登錄密碼 RouterA(config)# line vty 0 4 ！進入路由器線路配置模式 RouterA(config-line)# login ！配置遠程登錄 RouterA(

7、config-line)# password ruijie ！設置路由器遠程登錄密碼為 “ruijie” RouterA(config-line)#end,通過TELNET配置路由器,第三步：配置路由器特權模式密碼 RouterA(config)# enable secret ruijie ！設置路由器特權模式密碼為 “ruijie” 或 RouterA(config)# enable password ruijie,通過TELNET配置路由器,配置文件的管理,保存文件: 將當前運行的參數(shù)保存到NVRAM中用于系統(tǒng)初始化時加載配置。 Router#copy running-config sta

8、rtup-config Router#write memory Router#write Router#show running-config。 刪除文件： Router#erase startup-config 擦除初始配置文件，注意不能用erase flash命令,課程議題,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,路由信息,172.16.1.0,10.1.1.0,E0,S0,路由信息源,可到達路徑,最佳路徑,路由表,router#show ip route Codes: C - connected，S static， R RIP， O- OS

9、PF IA - OSPF inter area，E1-OSPF external type 1 E2 - OSPF external type 2，* - candidate default Gateway of last resort is 10.5.5.5 to network 0.0.0.0 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 172.16.11.0 is directly connected, serial1/2 O E2 172.22.0.0/16 110/20 via 10.3.3.3, 01:03:01, Serial1/2 S* 0.

10、0.0.0/0 1/0 via 10.5.5.5,路由的信息,O 172.16.8.0110/20 via 172.16.7.9, 00:00:23, Serial0,O- 路由信息的來源 (OSPF) 172.16.8.0- 目標網(wǎng)絡（或子網(wǎng)） 110- 管理距離 (路由的可信度) /20- 量度值 (路由的可到達性) via 172.16.7.9- 下一跳地址 (下個路由器) 00:00:23 - 路由的存活的時間 (時分秒) Serial0- 出站接口,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

11、優(yōu)先于簡單量度的路由協(xié)議。,管理距離(可信度),Connected interface 0 Static route out an interface0 Static route to a next hop1 External BGP20 OSPF110 IS-IS 115 RIP v1, v2120 Internal BGP200 Unknown255,路由源,缺省管理距離,各種路由協(xié)議管理距離值,路由決策,最長匹配； 根據(jù)路由的管理距離。管理距離越小，路由越優(yōu)先； 管理距離一樣，就比較路由的量度值(metric)。越小越優(yōu)先； 路由量度值一樣的路由，可以選中多個路徑。,路由算法,路徑長度

12、可靠性 延遲 帶寬 負載 通信代價,路由協(xié)議,路由協(xié)議(Routing Protocol)：用于路由器動態(tài)尋找網(wǎng)絡最佳路徑，保證所有路由器擁有相同的路由表，一般路由協(xié)議決定數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡上的行走路徑。這類協(xié)議的例子有OSPF,RIP等路由協(xié)議。通過提供共享路由選擇信息的機制來支持被動路由協(xié)議。路由選擇協(xié)議消息在路由器之間傳送。路由選擇協(xié)議允許路由器與其他路由器通信來修改和維護路由選擇表。,路由協(xié)議,Routed Protocol（可被路由的協(xié)議）和Routing Protocol（路由協(xié)議）經(jīng)常被混淆。Routed Protocol在網(wǎng)絡中被路由，例如IP、DECnet、AppleTalk、No

13、vell NetWare、OSI。而路由協(xié)議是實現(xiàn)路由算法的協(xié)議，簡單地說，它給網(wǎng)絡協(xié)議做導向。路由協(xié)議如：RIP、IGRP、EIGRP、OSPF、IS-IS、EGP、BGP等,路由協(xié)議,直連路由 靜態(tài)路由 動態(tài)路由,課程議題,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,直連路由,目標網(wǎng)段 出口 C 192.168.1.0 Fastethernet 0 C 192.168.2.0 Fastethernet 1 C 192.168.3.0 Fastethernet 2,192.168.1.1,192.168.2.1,192.168.3.1,F0,F2,

14、F1,靜態(tài)路由,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。,靜態(tài)路由,172.16.2.2,S0,172.16.2.1,B,A,B,S0,192.168.10.1,202.99.8.1,F0,F0,192.168.10.5,202.99.8.3,RA C 192.168.10.0 F0 C 172.16.2.0 S0,RB C 202.99.8.0 F0 C 172.16.2.0 S0,RA 去往202.99.8.0,？,S 202.99.8.0 S0,RB 去往192.168.10.0,？,S 192.168.1

15、0.0 S0,靜態(tài)路由,靜態(tài)路由配置命令 配置靜態(tài)路由用命令ip route router(config)#ip route 網(wǎng)絡編號 子網(wǎng)掩碼 轉發(fā)路由器的IP地址/本地接口 例：ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 0 靜態(tài)路由描述轉發(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）,靜態(tài)路由,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

16、路由信息,靜態(tài)路由配置實例,172.16.2.1,S0,172.16.1.0,172.16.2.2,網(wǎng)絡,B,10.0.0.0,A,B,缺省路由,缺省路由一般使用在stub網(wǎng)絡中（稱末端或存根網(wǎng)絡），stub網(wǎng)絡是只有1條出口路徑的網(wǎng)絡。使用默認路由來發(fā)送那些目標網(wǎng)絡沒有包含在路由表中的數(shù)據(jù)包。 缺省路由可以看作是靜態(tài)路由的一種特殊情況。 配置缺省路由用如下命令： router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 轉發(fā)路由器的IP地址/本地接口,缺省路由,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,172.16.2.2,網(wǎng)絡,B,0.0.0.0,router

17、B(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2,Internet 上 大約99.99%的路由器上都存在一條缺省路由!,A,B,課程議題,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,動態(tài)路由協(xié)議,動態(tài)路由協(xié)議是做什么的 “天王蓋地虎”“寶塔鎮(zhèn)河妖” “初次見面，請多關照” “好久不見，近況如何”,動態(tài)路由協(xié)議,RIP 路由信息協(xié)議 IGRP 內部網(wǎng)關路由協(xié)議 OSPF 開放式最短路徑優(yōu)先 IS-IS 中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng) EIGRP 增強型內部網(wǎng)關路由協(xié)議 BGP 邊界網(wǎng)關協(xié)議,動態(tài)路由協(xié)議的分類,自治系統(tǒng) 一

18、個自治系統(tǒng)就是處于一個管理機構控制之下的路由器和網(wǎng)絡群組 外部網(wǎng)關協(xié)議（EGP） 在自治系統(tǒng)之間交換路由選擇信息的互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議，如BGP。 內部網(wǎng)關協(xié)議(IGP) 在自治系統(tǒng)內交換路由選擇信息的路由協(xié)議，常用的內部網(wǎng)關協(xié)議有OSPF、RIP、IGRP,EIGRP、IS-IS 。,是否支持無類路由 有類路由協(xié)議：RIPv1,IGRP 無類路由協(xié)議：RIPv2,OSPF,IS-IS,BGPv4,路由協(xié)議分類,有類路由路由傳遞,有類路由協(xié)議在進行路由信息傳遞時，不包含路由的掩碼信息。路由器按照標準A、B、C類進行匯總處理。,10.1.0.0/16,172.16.2.0/24,10.2.0.0/16,

19、10.1.0.0 10.2.0.0 172.16.0.0,10.0.0.0 172.16.1.0 172.16.2.0,10.1.0.0 10.2.0.0 172.16.1.0 172.16.2.0,172.16.1.0/24,不包括路由掩碼信息,有類路由子網(wǎng)劃分,在同一網(wǎng)絡內，所有路由器接口的子網(wǎng)掩碼必須相同 可能造成對地址的浪費,192.168.5.129 /27,192.168.5.98 /27,192.168.5.33 /27,192.168.5.65 /27,192.168.5.97 /27,S1,S0,E1,E0,E0,實際只需要兩個地址 卻分配了30個地址,無類路由路由傳遞,無類

20、路由協(xié)議在進行路由信息傳遞時，包含子網(wǎng)掩碼信息，支持VLSM(變長子網(wǎng)掩碼)。,10.1.0.0/16,172.16.2.0/24,10.2.0.0/16,10.1.0.0/16 10.2.0.0/16 172.16.1.0/24 172.16.2.0/24,172.16.1.0/24,10.1.0.0/16 10.2.0.0/16 172.16.1.0/24 172.16.2.0/24,10.1.0.0/16 10.2.0.0/16 172.16.1.0/24 172.16.2.0/24,包括路由掩碼信息,無類路由 子網(wǎng)劃分,在同一網(wǎng)絡內，所有路由器接口的子網(wǎng)掩碼可以不同 支持VLSM（變長

21、掩碼） 可以充分利用可用的地址,192.168.5.129 /27,192.168.5.209 /30,192.168.5.33 /27,192.168.5.65 /27,192.168.5.210 /30,S1,S0,E1,E0,E0,滿足2個主機地址的需要,DDN,路由協(xié)議的分類,距離矢量路由協(xié)議 距離矢量路由協(xié)議向鄰居發(fā)送路由信息 距離矢量路由協(xié)議定時更新路由信息 距離矢量路由協(xié)議將本機全部路由信息做為更新信息 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議向全網(wǎng)擴散鏈路狀態(tài)信息 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議當網(wǎng)絡結構發(fā)生變化立即發(fā)送更新信息 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議只發(fā)送需要更新的信息,路由更新信息只傳播到直連的鄰居

22、路由器,路由表,所有路由,距離向量路由協(xié)議路由更新,鏈路狀態(tài)的通告，擴散到路由域的所有路由器 分層設計可以限制廣播流量,鏈路狀態(tài)路由協(xié)議路由更新,路由表,One Route,課程議題,路由器物理結構 路由器基本配置 路由原理 靜態(tài)路由、缺省路由 動態(tài)路由協(xié)議 RIP協(xié)議,路由信息協(xié)議-RIP,RIP（RoutingInformationProtocols，路由信息協(xié)議），是應用較早、使用較普遍的內部網(wǎng)關協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP)，適用于小型同類網(wǎng)絡，是典型的距離矢量(distance-vector)協(xié)議 。,RIP協(xié)議,UDP Header,Port

23、 No.,Segment Payload,IP Header,Protocol Number,Frame Header,C R C,Packet Payload,Frame Payload,6 - TCP 17 - UDP,520 - RIP,RIP是基于UDP，端口520的應用層協(xié)議。,RIP協(xié)議的路由算法,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,10.3.0.0,1,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.4.0.0,0,0,10.2.0.0,S0,S1,S1,S1,1,1,10.1.0.0,10.4.0.0,10.3.0.0,0,0

24、,A,B,C,10.4.0.0,RIP協(xié)議是以跳數(shù)來衡量到達目的網(wǎng)絡的度量值（metric）,S1,RIP協(xié)議的路由算法,RIP協(xié)議假定如果從網(wǎng)絡的一個終端到另一個終端的路由跳數(shù)超過15個，那么RIP協(xié)議認為產生了到了循環(huán)，因此當一個路徑達到16跳，將被認為是可不到達的。,10.1.0.0,10.2.0.0,E0,S0,S0,S1,E0,10.20.0.0,10.1.0.0,10.20.0.0,10.3.0.0,10.2.0.0,RIP路由信息的更新,A,更新路由表,更新路由表,B,以時間為驅動,RIP路由信息的更新,1、RIP協(xié)議每隔30秒定期向外發(fā)送一次更新報文。 2、如果路由器經(jīng)過180

25、秒沒有收到來自某一路由器的路由更新報文，則將所有來自此路由器的路由信息標志為不可達。 3、若在其后240秒內仍未收到更新報文，就將這些路由從路由表中刪除,RIP路由協(xié)議的版本,RIPv1 有類路由協(xié)議，不支持VLSM 以廣播的形式發(fā)送更新報文 不支持認證 RIPv2 無類路由協(xié)議，支持VLSM 以組播的形式發(fā)送更新報文 支持明文和MD5的認證,配置RIP協(xié)議,1、開啟RIP路由協(xié)議進程 Router(config)#router rip 2、申請本路由器參與RIP協(xié)議的直連網(wǎng)段信息 Router(config-router)#network 192.168.1.0 3、指定RIP協(xié)議的版本2(

26、默認是version1) Router(config-router)#version 2 4、在RIPv2版本中關閉自動匯總 Router(config-router)#no auto-summary,RIP的調試,驗證 RIP的配置 Router#show ip protocols 顯示路由表的信息 Router#show ip route 清除 IP路由表的信息 Router#clear ip route 在控制臺顯示 RIP的工作狀態(tài) Router#debug ip rip,路由環(huán)路,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E

27、0,X,10.3.0.0,S0,E0,S0,S0,1,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.4.0.0,0,Down,10.1.0.0,E0,S0,S0,S0,1,2,10.4.0.0,10.3.0.0,10.2.0.0,0,0,10.2.0.0,S0,S1,S1,S0,1,1,10.1.0.0,10.4.0.0,10.3.0.0,0,0,A,B,C,路由環(huán)路,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,1,2,0,2,1,4,0,0,3,1,0,0