1、第7章 IP子网间路由,RCNA_T007,教学目标,通过本章学习使学员能够：1、精通路由器的基本操作；2、熟悉路由决策原则及相关概念；3、掌握静态路由、缺省路由的配置方法；4、熟悉动态路由协议的相关概念；5、掌握RIP路由协议的原理和配置方法6、了解OSPF路由协议的配置；7、掌握三层交换机的路由配置。,本章内容,路由器的管理方式 路由器的基本配置 路由原理 直连路由 静态路由 动态路由协议概述 RIP OSPF 三层交换机路由配置,课程议题,路由器的管理方式,路由器的管理方式,带外管理 通过带外对路由器进行管理(PC 与路由器直接相连) 带内管理 通过Telnet 对路由器进行远程管理 通
2、过Web 对路由器进行远程管理 通过SNMP 工作站对路由器进行远程管理,Console口及配置线缆,RJ45-DB9转换器反转线缆,DB9-RJ45线缆,Console口(RJ45),AUX口（连接拨号网络 ）,带外路由器配置,连线 利用配置线将主机的COM口和路由器的console口相连 打开超级终端 从开始-程序-附件-通讯-超级终端打开超级终端程序 配置超级终端 为连接命名 选择合适的COM口 配置正确的参数,TELNET管理路由器,在主机DOS命令行下输入： telnet ip address（路由器管理IP）,TELNET管理路由器续,输入telnet密码和特权密码即可进入到路由器
3、的配置界面,基于WEB的管理,在web页面中输入路由器的管理IP可以进入路由器的web管理页面,基于WEB的管理,在web页面下对路由器进行管理,课程议题,路由器的基本配置,路由器配置模式,路由器上配置telnet,第一步: 配置端口地址 RouterA# configure terminal ！进入全局配置模式 RouterA(config)# interface fastethernet 1/0 ！进入路由器接口配置模式 RouterA(config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 ！配置路由器管理接口IP地址 RouterA(confi
4、g-if)# no shutdown ！开启路由器f 1/0接口,路由器上配置telnet,第二步：配置远程登录密码 RouterA(config)# line vty 0 4 ！进入路由器线路配置模式 RouterA(config-line)# login ！配置远程登录 RouterA(config-line)# password star ！设置路由器远程登录密码为 “star” RouterA(config-line)#end 第三步：配置路由器特权模式密码 RouterA(config)# enable secret star ！设置路由器特权模式密码为 “star”或者 Route
5、rA(config)# enable password star,路由器配置文件的管理,查看配置文件 show version ！查看版本及引导信息 show running-config ！查看运行配置 show startup-config ！查看用户保存在NVRAM中的配置文件 保存配置文件 Router#copy running-config startup-config Router#write memory Router#write 删除配置文件 Router#delete flash:config.text ！删除初始配置文件,课程议题,路由原理,路由信息,路由信息源,可到达路径
6、,最佳路径,172.16.1.0,10.1.1.0,F1/0,S1/2,路由信息,查看路由信息 router#show ip routeCodes: C - connected，S static， R RIP， O- OSPF 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 0.0.0.0172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 1
7、72.16.11.0 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* 0.0.0.0/0 1/0 via 10.5.5.5,路由信息,O - 路由信息的来源 (OSPF) 172.16.8.0 - 目标网络（或子网） 110 - 管理距离 (路由的可信度) /20 - 度量值 (路由的可到达性) via 172.16.7.9 - 下一跳地址 (下个路由器) 00:00:23 - 路由的存活的时间 (时分秒) Serial 1/2 - 出站接口,O 17
8、2.16.8.0 110/20 via 172.16.7.9, 00:00:23, Serial 1/2,管理距离(可信度),管理距离可以用来选择采用哪个IP路由协议 管理距离值越低，学到的路由越可信 静态配置路由优先于动态协议学到的路由 采用复杂量度的路由协议优先于简单量度的路由协议,Connected interface 0 Static route out an interface 0 Static route to a next hop 1 External BGP 20 OSPF 110 IS-IS 115 RIP v1, v2 120 Internal BGP 200 Unknow
9、n 255,路由源,缺省管理距离,路由决策原则,最长匹配 例：10.1.1.1/8和10.1.1.1/16 根据路由的管理距离：管理距离越小，路由越优先 例：S 10.1.1.1/8 和 R 10.1.1.1/8 管理距离一样，就比较路由的度量值(metric)，越小越优先 例：S 10.1.1.1/8 1/20 和 S 10.1.1.1/8 1/40,课程议题,直连路由,直连路由,定义 路由器能够自动产生激活端口IP所在网段的直连路由信息 路由器的每个接口都必须单独占用一个网段,192.168.1.1,192.168.2.1,192.168.3.1,F1/0,F1/1,S1/2,192.16
10、8.1.5,192.168.3.8,课程议题,静态路由,静态路由,静态路由概述 静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息 静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处是网络安全保密性高 静态路由是手动添加路由信息要去往某网段该如何走,静态路由,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,RA C 192.168.10.0 F1/0 C 172.16.2.0 S1/2,RB C 202.99.8.0 F1/0 C 172.16.2.0
11、S1/2,RA 去往202.99.8.0,？,S 202.99.8.0 S1/2,RB 去往192.168.10.0,？,S 192.168.10.0 S1/2,配置静态路由步骤,静态路由的一般配置步骤 1.为路由器每个接口配置IP地址 2.确定本路由器有哪些直连网段的路由信息 3.确定网络中有哪些属于本路由器的非直连网段 4.添加本路由器的非直连网段相关的路由信息,静态路由配置,静态路由配置命令 配置静态路由用命令ip route router(config)#ip route 网络编号 子网掩码 转发路由器的IP地址/本地接口 例：ip route 192.168.10.0 255.255
12、.255.0 serial 1/2 例：ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 172.16.2.1 静态路由描述转发路径的方式有两种 指向本地接口（即从本地某接口发出） 指向下一跳路由器直连接口的IP地址（即将数据包交给X.X.X.X）,静态路由配置实例,默认路由,默认路由概述 0.0.0.0/0可以匹配所有的IP地址，属于最不精确的匹配 默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况 当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由的信息进行转发 配置默认路由： router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 转发路由器的IP
13、地址/本地接口,缺省路由,routerB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2,Internet 上 大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由!,课程议题,动态路由协议概述,路由协议,什么是路由协议 路由器之间运行路由协议，通过动态学习产生全网相应的路由信息，从而实现数据包的转发 例：RIP OSPF 什么是可路由协议 可路由协议是指能够在网络层地址中提供足够的信息，使得一个分组能够基于该寻址方案从一台主机转发到另外一台主机，根据可路由协议里的标识信息，进行数据的转发 例：IP IPX,动态路由,动态路由概述 动态路由是指利用路由器上运行的
14、动态路由协议定期和其他路由器交换路由信息，而从其他路由器上学习到的路由信息，自动建立起自己的路由。 动态路由协议 RIP 路由信息协议 IGRP 内部网关路由协议 OSPF 开放式最短路径优先 IS-IS 中间系统-中间系统 EIGRP 增强型内部网关路由协议 BGP 边界网关协议,动态路由协议,基本原理 要求网络中运行相同的路由协议 所有运行了路由协议的路由器会将本机相关路由信息发送给网络中其他的路由器 所有路由器会根据所学的信息产生相应网段的路由信息 所有路由器会每隔一段时间向邻居通告本机的状态（路由更新）,自治系统,自治系统（AS） 一个自治系统就是处于一个管理机构控制之下的路由器和网络
15、群组,IGP和EGP,外部网关协议（EGP） 在自治系统之间交换路由选择信息的互联网络协议，如BGP。 内部网关协议(IGP) 在自治系统内交换路由选择信息的路由协议，常用的内部网关协议有OSPF、RIP、IGRP,EIGRP、IS-IS 。,IGP,EGP,距离矢量路由协议,距离矢量（Distance Vector ） 路由器只向邻居发送路由信息报文 路由器将更新后完整路由信息报文发送给邻居 路由器根据接收到的信息报文计算产生路由表 RIP、BGP、IGRP,距离矢量路由协议(续),S,1/3,S,1/2,S,1/2,路由器A,路由器B,S,1/3,192.168.3.0/24,192.16
16、8.1.0/24,192.168.2.0/24,RA路由表 192.168.1.0/24 S1/2 192.168.2.0/24 S1/3 1921.68.3.0 RB,RB路由表 192.168.2.0/24 S1/3 192.168.3.0/24 S1/2 192.168.1.0 RA,协议报文 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24,协议报文 192.168.2.0/24 192.168.3.0/24,距离矢量路由协议（续）,拓朴变化引起路由表的更新,更新路由表,向路由器A传送更新的路由表,更新路由表,A,B,距离矢量协议-路由环路,C路由器拓扑发生变化将10.4.0
17、.0网段设为不可达,10.4.0.0,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,路由环路,一段时间后路由器B将到10.4.0.0跳数为1的路由信息向外发布，路由器据此将自己的路由表进行更新，同过路由B可到达10.4.0.0，跳数为2,10.4.0.0,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,路由环路,再一段时间后，路由器C反过来又将自己的路由信息发布给路由器，影响路由B的路由信息更新,10.4.0.0,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0
18、,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,路由环路,如此循环往复，互相影响形成路由信息更新环路,10.4.0.0,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,定义最大跳数,16作为一种不可达的标记：从路由自环产生的后果的角度来考虑问题；缺点是限制了网络的规模,10.4.0.0,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,解决路由环路的方法,有以下四种方法可以解决路由环路： 水平分割 毒性反转 触发更新 Hold-down倒计时,水平分割（split-horizon）,路由
19、器向外发布某网段路由信息后不再接受从反方向发布回来的同一网段的路由更新信息,X,X,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,10.4.0.0,毒性反转（poison reverse ）,当一条路径信息变为无效之后，路由器并不立即将它从路由表中删除，而是用16，即不可达的度量值将它广播出去。缺点增加了路由表的大小,10.4.0.0,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,A,B,C,触发更新(Triggered Update ),得知网络拓扑结构发生改变,不等待发送周期 ,立刻
20、通告更新后全部的路由表,抑制时间（hold-down time）,等待网络中其它路由器收敛,在该时间内不学习任何与该网络相关的路由信息(RIP缺省180秒),在倒记时其间继续向其它路由器发送毒化信息,链路状态路由协议,链路状态（Link-State） 链路状态路由协议向全网扩散链路状态信息 链路状态路由协议当网络结构发生变化立即发送更新信息 链路状态路由协议只发送需要更新的信息,链路状态,One Route,链路状态路由协议（续）,有类路由,有类路由（classful-routing） 有类路由协议在进行路由信息传递时，不包含路由的掩码信息。路由器按照标准A、B、C类进行汇总处理 当与外部网络
21、交换路由信息时，接收方路由器将不会知道Subnet，因为Subnet Mask信息没有被包括在路由更新数据包中 RIPv1、IGRP 注意： Classful routing路由可以交换属于同一个主类（A类，B类，C类）网络子网的路由，但必须使用相同的Subnet mask,172.16.1.0/24 172.16.2.0/24,172.16.2.0/24,172.16.1.0/24,192.168.5.16/28,172.16.1.0/24 192.168.5.16/28,192.168.5.16/28,172.16.2.0,192.168.5.0/24,172.16.2.0/24,172.
22、16.0.0/16,172.16.2.0,有类路由协议,有类路由协议在同一个主类网络里能够区分Subnet，是因为： 如果路由更新信息是关于在接收Interface上所配置的同一主类网络的，那么路由器将采用配置在本地Interface上的Subnet Mask 如果路由更新信息是关于在接收Interface上所配置的不同主类网络的，那么路由器将根据其所属地址类别采用缺省的Subnet Mask,无类路由路由传递,无类路由协议(Classless routing) 无类路由协议在进行路由信息传递时，包含子网掩码信息，支持VLSM(变长子网掩码) RIPv2、OSPF、IS-IS、BGP,包括路由
23、掩码信息,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 10.2.0.0/16 172.16.1.0/24 172.16.2.0/24,10.1.0.0/16 10.2.0.0/16 172.16.1.0/24 172.16.2.0/24,课程议题,RIP协议,路由信息协议-RIP,RIP协议概述 RIP（Routing Information Protocols，路由信息协议），是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，适用于小型同类网络，是典型的距
24、离矢量(distance-vector)协议 RIP是基于UDP，端口520的应用层协议,UDP Header,Port No.,Segment Payload,IP Header,Protocol Number,Frame Header,C R C,Packet Payload,Frame Payload,6 - TCP 17 - UDP,520 - RIP,RIP协议的路由算法,度量值： RIP协议是以跳数来衡量到达目的网络的度量值（metric）,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,A,B,C,10.4.0.0,RIP协议的路由算法,
25、度量值 RIP协议假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳数超过15个，将被认为是可不到达的,10.1.0.0,E0,S0,RIP启动时的初始RIP Database仅包含本路由器声明的路由。,RIP协议启动后向各个接口广播或组播一个REQUEST报文。,邻居路由器的RIP协议从某接口收REQUEST报文，根据自己的RIP Database，形成Update报文向该接口对应的网络广播。,RIP接收邻居路由器回复的包含邻居路由器RIP Database的Update报文，形成自己的RIP Database。,RIP的Metric以Hop为计算标准，最大有效跳数为15跳，16跳为无穷大代表无效
26、。,RIP协议的工作原理,RIP路由信息的更新,依托于时间周期的更新 当路由器A连接的网络拓扑发生改变后A路由器更新路由表，等到下一个发送周期通告更新后的路由表，路由器B收到此更新信息后更新自己的路由表,RIP路由信息的更新,RIP依赖三种定时器维护其数据库：,更新定时器-30秒,路由失效定时器-180秒,清除路由条目时间240秒,RIP路由协议的版本,RIPv1 有类路由协议，不支持VLSM 以广播的形式发送更新报文 不支持认证 RIPv2 无类路由协议，支持VLSM 以组播的形式发送更新报文 支持明文和MD5的认证,配置RIP协议,配置步骤 1、开启RIP路由协议进程 Router(con
27、fig)#router rip 2、申请本路由器参与RIP协议的直连网段信息 Router(config-router)#network 192.168.1.0 3、指定RIP协议的版本2(默认是version1) Router(config-router)#version 2 4、在RIPv2版本中关闭自动汇总 Router(config-router)#no auto-summary,查看RIP配置信息,验证 RIP的配置 Router#show ip protocols 显示路由表的信息 Router#show ip route 清除 IP路由表的信息 Router#clear ip r
28、oute 在控制台显示 RIP的工作状态 Router#debug ip rip,课程议题,OSPF协议,OSPF协议简介,OSPF路由协议： 开放式最短路径优先协议(Open Shortest Path First )，是由IETF开发的路由选择协议 OSPF路由协议是一个链路状态协议，其使用最短路径优先算法（SPF）计算路由。同时，它是一个开发的协议 目前共有三个版本： OSPFv1 测试版本，仅在实验平台使用 OSPFv2 发行版本，目前使用的都是这个版本 OSPFv3 测试版本，提供对IPv6的路由支持,OSPF协议,OSPF协议的特点： 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 无路由自
29、环 支持变长子网掩码VLSM 支持等值路由 支持区域划分 提供路由分级管理 支持验证 支持以组播地址发送协议报文,OSPF协议的一些基本概念,OSPF： 开放式最短路径优先 协议号 OSPF的协议号是89,OSPF基本概念,Router ID 一个32bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一 首先，路由器选取它所有的loopback接口上数值最高的IP地址 如果路由器没有配置IP地址的loopback接口，那么路由器将选取它所有的物理接口上数值最高的IP地址 用作路由器ID的接口不一定非要运行OSPF协议,OSPF运行过程,OSPF的运行过程： 1、每个运行OSPF的路
30、由器发送HELLO报文到所有启用OSPF的接口。如果在共享链路上两个路由器发送的HELLO报文内容一致，那么这两个路由器将形成邻居关系。 2、从这些邻居关系中，部分路由器形成邻接关系。邻接关系的建立由OSPF路由器交换HELLO报文和网络类型来决定。 3、形成邻接关系的每个路由器都宣告自己的所有链路状态。 4、每个路由器都接受邻居发送过来的LSA，记录在自己的链路数据库中，并将链路数据库的一份拷贝发送给其它的邻居。 5、通过在一个区域中泛洪，使得给区域中的所有路由器同步自己数据库。 6、当数据库同步之后，OSPF通过SPF算法，计算到目的地的最短路径，并形成一个以自己为根的无自环的最短路径树。
31、 7、每个路由器根据这个最短路径树建立自己的路由转发表。,OSPF区域的划分,OSPF协议,OSPF配置如下： 1、创建loopback接口，定义ROUTE ID routerA(config)#interface loopback 10 routerA(config)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 2、开启OSPF进程 routerA(config)#router ospf 10 10代表进程编号，只具有本地意义 3、申请直连网段 routerA(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0注
32、意反掩码和区域号,查看OSPF配置信息,验证 OSPF的配置 Router#show ip ospf 显示路由表的信息 Router#show ip route 清除 IP路由表的信息 Router#clear ip route 在控制台显示 OSPF的工作状态 Router#debug ip ospf,课程议题,三层交换机的路由配置,三层交换的路由功能,三层交换机默认开启路由功能 Switch(config)#ip routing (开启三层交换机路由功能) 三层交换机配置路由接口的两种方法 开启三层交换机物理接口的路由功能 Switch(config)#interface fastethe
33、rnet 0/5 Switch(config-if)#no switchport Switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shutdown 关闭物理接口路由功能 Switch(config-if)# switchport 采用SVI方式（switch virtual interface） Switch(config)#interface vlan 10 Switch(config-if)#ip address 192.168.1.1.255 255.255.0 Switch(conf
34、ig-if)#no shutdown,三层交换实现VLAN间路由,三层交换机的每一个接口连接一个独立的VLAN 开启每个接口的路由功能，并配置IP,三层交换实现VLAN间路由（续）,分别创建每个VLAN的SVI接口，并配置IP地址 三层交换机和二层交换机通过trunk链路相连,三层交换机和路由器相连的网络,方法一(SVI)： Switch(config)#interface f0/10 Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config-if)#exit Switch(config)#interface vlan 10 switc
35、h(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shutdown,三层交换机和路由器相连的网络（续),方法二(路由接口)： Switch(config)#interface f0/10 Switch(config-if)#no switchport Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shutdown,三层交换机路由协议的配置,静态路由 Switch(config)#ip route
36、 x.x.x.x x.x.x.x x.x.x.x/interface RIP Switch(config)#router rip Switch(config-router)#network X.X.X.X Switch(config-router)#version 2 注：三层交换机不支持no auto-summary OSPF Switch(config)#router ospf Switch(config)#network X.X.X.X X.X.X.X area x,查看三层交换机路由配置,查看路由接口信息 Switch#show ip interface 查看路由表 Switch#sh
37、ow ip route 查看动态路由协议 Switch#show ip rip Switch#show ip ospf,课程回顾,路由器的管理方式 路由器的基本配置 路由原理 直连路由 静态路由 动态路由协议概述 RIP OSPF 三层交换机路由配置,课后习题,请问路由决策的规则是什么？ 请问度量值的计算方法是什么？ 请问有类路由协议和无类路由协议有什么区别？ 请问距离矢量协议和链路状态协议有什么区别？ 请问距离矢量路由环路和交换环路有什么区别，是怎么产生的？ 请讲述一下RIP协议的配置步骤及注意事项？ 请讲述RIPv1、RIPv2之间的区别有哪些？ 请讲述静态路由的配置方法和过程？ 请讲述RIP协议更新的几个计时器及作用？ 请讲述OSPF的基本工作过程？ 请讲述三层结构的交换网络实现全网互通的实验配置思路？ 两台路由器相连，配置了RIP协议以后，发现无法互相学习到路由信息,谢 谢!,
