1、2011-4-10,1,网络互联技术,第6章 IP路由（第1部分）,2011-4-10,2,第6章 IP路由,1.路由基础2.配置IP路由(静态)3.IP路由选择过程,2011-4-10,要实现路由，则路由器必须知道:目的地址源地址所有可能的路由路径最佳路由路径管理路由信息,什么是路由,172.16.1.0,10.120.2.0,2011-4-10,什么是路由,NetworkProtocol,DestinationNetwork,ConnectedLearned,10.120.2.0172.16.1.0,Exit Interface,E0S0,可路由协议: IP,路由器必须知道未和其直接相连的
2、目的地址,172.16.1.0,10.120.2.0,E0,S0,A,2011-4-10,5,路由,路由是指网络设备通过网络将信息传送到正确目的地的方式。所有路由器都必须作出路由决策。 作出决策的方式是查找其路由表中存储的信息。 每个路由器都包含一个路由表，列出所有本地连接的网络及所用的接口。 路由表中还包含路由（路径）的有关信息，路由器可使用这些信息到达其它非本地连接的远程网络。 这些路由可由管理员静态指定，也可由另一台路由器通过路由协议程序动态指定。,2011-4-10,6,路由器是如何进行选路？,路由器转发数据包的关键是路由表。每个路由器中都保存着一张路由表表中每条路由项都指明数据包到某
3、子网或某主机应通过路由器的哪个物理端口发送。由此来决定：到达该路径的下一个路由器，或者不再经过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。,2011-4-10,7,现实中的路由表,2011-4-10,8,现实中的路由表,2011-4-10,9,路由表,路由表包含一组路由，每条路由都说明了路由器需要使用哪个网关或接口来到达某一特定的网络。一条路由主要包含四部分信息： 目的网络的值掩码网关或接口地址路由开销或度量,2011-4-10,10,2011-4-10,11,2011-4-10,12,2011-4-10,13,2011-4-10,14,2011-4-10,15,路由表介绍,路由表存储在RA
4、M中，包含以下信息:直连网络：一个设备连接到另一个路由器接口时会出现远程网络连接：这个网络并非直接连接到某一台路由器网络的详细信息：包括源信息, 网络地址和子网掩码, 下一条路由的IP地址建立路由表的三种途径:直连路由：直接连到路由器上的网络静态路由：管理员手工构建路由表动态路由：路由器之间动态学习到的路由表,2011-4-10,16,直连路由,直连路由直接连接的网络通过路由器接口相连接口配置了 IP 地址和子网掩码之后，即可成为所在网络上的主机路由表用 C 来表示直接连接的网络当一个路由器只配置接口而没有配置路由协议:路由表只包含直连网络只有直连网络上的设备才可达,2011-4-10,17,
5、直连路由,2011-4-10,18,静态路由,静态路由静态路由是网络管理员手动配置的静态路由包括目的网络的网络地址和子网掩码，以及送出接口或下一跳路由器的 IP 地址路由表用 S 表示静态路由 静态路由稳定和可靠，因此其管理距离也比动态路由的管理距离要小,2011-4-10,19,静态路由,2011-4-10,20,动态路由,动态路由动态路由协议也可将远程网络添加至路由表中动态路由协议可通过网络发现使路由器彼此间共享远程网络的可达性和状态信息每个协议在确定其它路由器位置以及更新和维护路由表的时候会发送和接收数据包用 R 代表RIP协议，用 D 代表EIGRP协议,2011-4-10,21,动态
6、路由,路由器之间通过交换路由信息来更新路由表,2011-4-10,22,动态路由,2011-4-10,路由协议和被路由协议,路由协议 用于路由器选择路径和管理路由表。一旦选择了一条路径后，路由器将路由可路由协议。,NetworkProtocol,DestinationNetwork,ConnectedRIPIGRP,10.120.2.0172.16.2.0172.17.3.0,Exit Interface,E0S0S1,可路由协议: IP，IPX路由协议: RIP, IGRP,172.17.3.0,172.16.2.0,10.120.2.0,E0,S0,S1,2011-4-10,24,Rout
7、ed Protocol（IP）工作在网络层，而Routing Protocol工作在传输层或者应用层Routing Protocol负责学习最佳路径，而Routed Protocol根据最佳路径将来自上层的信息封装在IP包里传输,路由协议和被路由协议的区别,2011-4-10,25,配置路由,路由器可以自动检测产生直接路由，因此，必须手工配置的是间接路由和缺省路由。间接路由和缺省路由可以由管理员指定(属于静态路由)，也可以由路由协议动态生成(属于动态路由) 。一般地，路由器查找路由的顺序是：先静态路由，后动态路由。如果以上路由表中都没有合适的路由，则通过缺省路由将数据包传输出去。可以综合使用三
8、类路由。,2011-4-10,26,缺省静态路由,缺省路由就是在没有找到任何匹配的路由项情况下，才使用的路由。即只有当无任何合适的路由时，缺省路由才被使用。在路由表中，缺省路由以到网络0.0.0.0（掩码为0.0.0.0）的路由形式出现。缺省路由，用于INTERNET连接，安全性不好Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0,2011-4-10,27,静态路由由网络管理员在路由器上手工添加路由信息以实现路由目的,动态路由根据网络结构或流量的变化，路由协议会自动调整路由信息以实现路由,静态路由和动态路由,2011-4-10,28,路由的分类,静态路由：
9、 一般使用在末节网络（stub network），由管理员设置并维护动态路由： 一般放置在大型网络中，通过路由器间的更新信息自动修改自己的路由表，是一种动态的、智能的路由协议,2011-4-10,29,配置静态路由,静态路由可满足特定的网络需求将网络流量局限于单一的入口或出口的网络称为末端网络边界路由器使用静态路由来为 ISP 提供安全稳定的路径。,2011-4-10,30,静态路由,与大多数动态路由协议相比，静态路由在提供转发服务时，少了很多系统开销 静态路由的安全性也相对较高，因为它无需更新路由静态路由需要网络管理员花时间手工输入准确的路由信息,2011-4-10,31,静态路由优缺点,优
10、点：对路由器CPU没有管理性开销在路由器间没有带宽占用增加安全性缺点：必须真正了解网络对于新添网络配置繁琐对于大型网络工作量巨大,2011-4-10,32,静态路由的应用场合,一个小型到中型的网络，而且没有或只有较小的扩充计划时。静态路由要手工输入，手工管理；管理开销对于动态路由来说是一个大大的负担。,2011-4-10,33,建立静态路由,在Global配置模式下建立静态路由:ip route network mask address/interface distance建立缺省路由:ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 address/interface激活IP路由：ip ro
11、utting删除静态路由：no ip route network mask 如果送出接口被禁用，则与之相关的静态路由会消失,2011-4-10,配置静态路由,ip route ：静态路由配置命令（command）Network：目标网络（destination network）mask：网络掩码（subnet mask）Address：下一跳地址（Next-hop address）Interface：本地出接口（Local outgoing interface）Distance：管理距离（administrative distance ）Permanent：当把端口down掉后相应静态路由不会
12、被删除,Router(config)# ip route network mask address | interfacedistance permanent,2011-4-10,35,配置静态路由,2011-4-10,36,修改静态路由,修改静态路由存在的路由不能被修改.可以用命令在原有的条目前加关键字no 删除 ，例如:no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2写入新的路由,2011-4-10,37,默认路由,路由表无法保存通往所有 Internet 站点的路由一种特殊类型的静态路由，即默认路由，当路由表不包含目的地址的路径时，它指定了
13、一个网关以供使用命令：ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 next-hop address 只要没有可匹配的路由，路由器就使用默认静态路由. 如果企业使用动态路由协议，则边界路由器可以将默认路由作为动态路由更新的一部分发送给其它路由器,2011-4-10,38,默认路由,使用缺省路由后，Stub Network可以到达路由器 R-2 以外的网络。,2011-4-10,39,缺省路由注意,在使用了缺省路由时，需要添加ip classless命令原因：所有cisco路由器是有类的，即在接口默认使用了默认的mask。当路由器收到一个目的子网不在路由表中的数据包时，默认，丢弃该数据包。因
14、此在使用缺省路由时必须使用ip classless命令，因为在路由表中不会包含远端子网信息,2011-4-10,40,确认静态路由配置,router#show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1
15、- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static routeGateway of last resort is 0.0.0.0 to network 0.0.0.0 10.0.0.0/8 is subnetted, 1 subnetsC 10.1.1.0 is directly connected, Serial0S* 0.0.0.0/0 is directly connected, Serial0,2011-4-10,41,静态路由检测,检测静态路由的方法：show running-c
16、onfig静态路由的排错：show ip routeping ip_address,2011-4-10,42,2011-4-10,43,路由与包转发过程,包转发包括两个功能:找出最佳路径送到外出接口通过以下三个方法之一确定结果:Directly Connected Network：直接通过本路由器接口转发数据包到主机 Remote Network ：转发数据包到下一跳路由器No Route Determined：丢弃该数据包并报告差错,2011-4-10,44,交换过程,路由器的交换功能把数据包从一个接口转到另一个接口。当数据包到达路由器将做以下处理:剥离二层帧头. 根据目的IP地址选出最佳路
17、由.将数据包重新封装成帧. 将帧转发出去.一个数据包从一台网络设备到另一台源和目的IP地址在过程中不会改变包在路由器之间传输其源和目的2层地址地址将随之变化 next.TTL值每经过一跳减1,2011-4-10,45,交换过程,Step1- PC1 将 IP 数据包封装成以太网帧，并将其目的 MAC 地址设为 R1 FastEthernet 0/0 接口的 MAC 地址,2011-4-10,46,交换过程,Step2(1)- R1 发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,2011-4-10,47,交换过程,Step2(2-3)- R1 剥离以太网帧后检测目的IP地址.,2011-4-10,4
18、8,交换过程,Step2(4)- R1 在路由表中寻找目的 IP地址.,2011-4-10,49,交换过程,Step2(5)- R1 查询下一跳IP地址，更新目的地址重新封装成帧,2011-4-10,50,交换过程,Step2(6)- R3 将以太网数据包从接口 Fa0/0转发出去,2011-4-10,51,交换过程,Step3(1)- R2发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,2011-4-10,52,交换过程,Step3(2-3)- R2 剖离以太网帧头 检测目的ip地址,2011-4-10,53,交换过程,Step3(4)- R2在路由表中寻找目的 IP地址,2011-4-10,54
19、,交换过程,Step3(4)- R2更新目的地址从新封装成帧,2011-4-10,55,交换过程,Step3(5)- R2将以太网数据包从接口 S0/0转发出去,2011-4-10,56,交换过程,Step4(1)- R3 接受 PPP 帧,2011-4-10,57,交换过程,Step4(2-3)- R3 剥离 PPP 帧 检测目的 IP地址,2011-4-10,58,交换过程,Step4(4)- R3在路由表中寻找目的 IP地址,2011-4-10,59,交换过程,Step4(5)- R3 的快速以太口直接连接到目的，更新目的地址从新封装成帧.,2011-4-10,60,交换过程,Step5- IP 数据包到达 PC2. 帧被剥离后继续检测上层协议,
