1、动态路由协议,互联大型网络,动态路由协议概述,动态路由协议的基本思想：路由器之间互相交换,路由表（距离矢量路由协议）,链路信息（链路状态路由协议）,距离矢量路由选择协议,链路状态路由选择协议,距离向量路由选择协议包括RIPv1、RIPv2 、IGRP 、BGP，其中IGRP是思科专有协议。RIPv1 、RIPv2 、IGRP是内部网关路由选择协议，BGP是外部网关路由选择协议。距离向量路由选择协议的工作方式是定期广播路由器自身的完整或部分路由表。每个路由器把自己直连网络的路由的度量值设置为0，把它收到的来自其它路由器的路由表中的度量值增加一定的数值。,RIPv1的特征,它是距离矢量路由选择协议
2、使用跳数作为度量值，最大跳数15，超过15跳，就不再添加进路由表采用广播（255.255.255.255）进行路由更新更新周期为30秒管理距离：120不支持变长子网掩码VLSM，只允许使用标准的A、B 、C类网络地址，是有类别（Classful）的路由选择协议。,RIPv2配置,指定路由选择协议：# router rip除了要加入一条“version 2”以外，其他配置都与RIPv1配置相同。Network命令指定要发布的直连网络地址，不需要指定子网值，只指定标准A、B 、C类网络地址即可RIPv2靠识别配置在各个接口上的IP地址和子网掩码来支持变长子网掩码。,RIPv2的特征,也是距离矢量路
3、由选择协议，支持认证同样使用跳数作为度量值，最大跳数15，超过15跳，就不再添加进路由表采用组播地址（224.0.0.9）进行路由更新更新周期也是30秒，同时支持触发更新管理距离也是120支持变长子网掩码VLSM，适合多数小型网络，是无类别（Classless）的路由选择协议。,距离向量路由协议工作原理,A,1,C,1,B,1,D,1,D,2,A,2,动态路由配置举例 R1配置,192.168.1.2/30,192.168.1.1/30,192.168.1.5/30,192.168.1.6/30,10.20.30.1/24,172.16.1.1/24,172.31.255.1/24,10.20
4、.30.0/24,172.16.1.0/24,172.31.255.0/24,192.168.1.0/30,192.168.1.4/30,R1(config)# router ripR1(config-router)# version 2R1(config-router)# network 10.0.0.0R1(config-router)# network 192.168.1.0,动态路由配置举例 R2配置,192.168.1.2/30,192.168.1.1/30,192.168.1.5/30,192.168.1.6/30,10.20.30.1/24,172.16.1.1/24,172.3
5、1.255.1/24,10.20.30.0/24,172.16.1.0/24,172.31.255.0/24,192.168.1.0/30,192.168.1.4/30,R2(config)# router ripR2(config-router)# version 2R2(config-router)# network 172.16.0.0R2(config-router)# network 192.168.1.0,动态路由配置举例 R3配置,192.168.1.2/30,192.168.1.1/30,192.168.1.5/30,192.168.1.6/30,10.20.30.1/24,1
6、72.16.1.1/24,172.31.255.1/24,10.20.30.0/24,172.16.1.0/24,172.31.255.0/24,192.168.1.0/30,192.168.1.4/30,R3(config)# router ripR3(config-router)# version 2R3(config-router)# network 172.31.0.0R3(config-router)# network 192.168.1.0,动态路由协议的作用,使用动态路由选择协议，如RIP或OSPF 在每台路由器上指定它所直连的网段 所有的路由器互相交流它们直连的网段信息 或互相
7、交流链路状态信息 所有的路由器都了解所有的网络 路由表达到完整的稳定状态 即“收敛（convergence）”状态。 动态路由协议一般用于中到大型网络，路由器、三层交换机等网络层设备之间的互联,配置完后的路由表,R1的路由表,R2的路由表,管理距离,管理距离：表示路由的可信度。120/1一个路由器可以同时运行多个路由选择协议不同的路由选择协议到达目标网络可能会选择不同的路径路由器需要采纳最可信赖的路径为了区别不同路由协议的可信度，使用不同的管理距离区分每个路由选择协议管理距离：0255，值越小，越可信赖,各路由协议的管理距离值,对R1做静态路由配置,R1(config)# ip route 1
8、72.31.255.0 255.255.255.0 192.168.1.2,稍待片刻，显示R1的路由表,到172.31.255.0子网的路由变成了静态路由，其管理距离是1，不是刚才由RIP学习到的动态路由了,管理距离 应用,当到达目标网络的路由由多个不同的路由选择协议提供时，路由器会将管理距离最小的那个路由添加进路由表。如果到达某些网络的接口down了，路由器也不会把到达这些网络的路由条目添加进路由表。有时为了备份目的使用静态路由，需要将静态路由的管理距离设置得比使用中的动态路由大。R1(config)# ip route 172.31.255.0 255.255.255.0 192.168.
9、1.10 130 （130比RIP的管理距离120大）,备份路由，也称浮动静态路由,R1(config)# ip route 172.31.255.0 255.255.255.0 192.168.1.10 130,度量值（Metric）,120/1、120/2中后面的数字就是度量值。,判断路由的最佳路径,从网络A到网络B有两条不同的路径，动态路由协议会学习到所有的网段信息，需要选择一个最佳的路径到达目的网络路由协议对每一条路径计算出一个数，这个数就是度量值（Metric），度量值越小，路径越佳。,度量值（Metric）计算,不同路由选择协议计算度量值的方法不一样，所以不同路由协议的度量值没有可
10、比性路由协议常用的计算度量值的特征有：跳数（Hops）：数据包途中经过的路由器个数带宽（Bandwidth）：链路的速度延迟（Delay）：数据包从源到目的地的传输时间负载（Load）：链路上正在传输的数据量负荷可靠性（Reliability）：链路数据差错率开销（Cost）：OSPF使用，由带宽计算得出,提示,如果路由器中有多个路由协议运行，并且每个路由协议都有到达目标网络的多条路径那么路由器会首先选择管理距离值低的路由协议，然后选择度量值低的路由，把它添加进路由表因为不同路由协议的度量值没有可比性,显示路由器上启用的路由协议,用debug显示RIPv调试信息,关闭debug： R1# no
11、 debug all（路由器）S1# undebug all （交换机）,链路状态路由选择协议,链路状态路由选择协议（如OSPF）能发现整个网络的拓扑结构，根据每条链路的带宽计算出到达目的网络的最佳路径，适合于大型复杂的网络。, LSA , LSA ,各路由器互相发送LSA：Link State Advertisement，链路状态通告,拓扑结构数据库,拓扑结构数据库,拓扑结构数据库,SPF树,SPF树,SPF树,R1路由表,C,D,2,3,R2路由表,A,D,2,2,R3路由表,B,A,2,3, LSA,LSA ,链路状态路由协议术语,LSA（ Link State Advertisemen
12、t ）链路状态通告网段信息，链路的带宽信息，IP接口的up和down信息 拓扑结构数据库也叫链路状态数据库，描述了整个网络区域的信息一个网络区域中的所有路由器都有一致的拓扑数据库 SPF（Shortest Path First），最短路径优先算法对拓扑结构数据库做SPF计算，也叫Dijkstra算法，得出SPF树SPF树以路由器自己为树根，选择到达目标网络的最佳路径，并把结果写进路由表，形成链路状态路由表项。,链路状态路由协议触发更新,在使用链路状态路由选择协议的网络中，每台路由器仅在其接口（链路）的状态发生变化时，才将变化后的链路状态信息发送给其他所有的路由器。每台路由器都使用收到的信息到达
13、每个网络的最佳路径，并把结果写进其路由表中。触发更新数据量较少，平时占用的带宽很少，只是每隔30分钟才泛洪一次LSA完整信息。能及时反应网络的变化，收敛速度很快。,OSPF的配置,OSPFOpen Shortest Path First，开放最短路径优先协议一种基于SPF算法的路由协议，目前使用的是第2版OSPF是一种内部网关路由选择协议（IGP：Interior Gateway Protocol），用于在同一个自治系统（AS：Autonomous System）内部的各个路由器之间互相交换链路状态信息，从而发现整个网络的路由表。支持VLSM和CIDR，适合于各种大型网络收敛速度很快，快速适应
14、网络的变化,自治系统 AS,自治系统（AS：Autonomous System）一个AS是由一个组织负责管理的网络。一个企业网络只属于一个AS，一个AS内部运行的路由选择协议是“内部网关路由选择协议”，如RIP、OSPF都是内部网关路由选择协议。对于运营商来说，一个城市是一个AS。各个AS之间使用“外部网关路由选择协议”互相连接，如BGP就是外部网关路由选择协议。AS编号：065535，其中6451265535是私有AS,B G P,O S P F,静 态 路 由,OSPF的管理距离和度量值,OSPF协议的管理距离是110，比RIP协议的优先级（120）高。如果路由器同时运行这两种路由选择协议
15、，并且两个路由协议都有到达同一个目标网络的路径，那么路由器会选择OSPF的路径，并把它添加进路由选择表中。OSPF使用Cost（成本）作为度量值，用来表示从接口发出的数据包到达目标网络所需要花费的代价，也称为“链路开销”。成本的计算公式为“100M(bps)/带宽(bps)”带宽越高，成本越小。OSPF选择成本较小的链路。,OSPF的区域划分,OSPF可支持多区域，Area 0为主干区域，OSPF网络必须有Area 0区域，其他区域都必须连接到Area 0 每个区域最多50台路由器。区域间使用CIDR汇总路由LSA只在区域内泛洪，使网络更有效率,单区域OSPF的配置,Router(config
16、)# router ospfRouter(config-router)# network 标准网络地址 或 子网地址或 接口地址 反掩码 area 0,OSPF的配置过程,配置每台路由器所有接口的地址在每台路由器上指定OSPF路由选择协议： Router(config)# router ospfNetwork命令中可以指定接口所在的标准网络地址，也可以指定接口连接的子网地址，也可以指定接口自身的IP地址。Network命令中需要指定反掩码。反掩码就是把子网掩码的“1”和“0”对换，再转换成十进制。Network命令最后要指定接口属于哪一个区域,OSPF：R1的配置,R1(config)# ro
17、uter ospfR1(config-router)# network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0R1(config-router)# network 12.0.0.0 0.255.255.255 area 0,OSPF：R2的配置,R2(config)# router ospfR2(config-router)# network 12.12.12.0 0.0.0.255 area 0R2(config-router)# network 23.23.23.0 0.0.0.255 area 0R2(config-router)# network 172.16.1.
18、0 0.0.0.255 area 0,OSPF：R3的配置,R3(config)# router ospfR3(config-router)# network 23.23.23.2 0.0.0.0 area 0R3(config-router)# network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0,R1的路由表,R2的路由表,实验 RIPv2的配置,R1使用三层交换机替代，将F0/1和F0/2使用“no switchport”命令设置为三层模式，直接在这两个接口上配置IP地址,对三台路由器使用RIPv2配置，使所有路由器上的各个接口地址都可以互通,R1配置,hostname
19、R1interface FastEthernet 0/1 no switchport ip address 10.20.30.1 255.255.255.0interface FastEthernet 0/2 no switchport ip address 192.168.0.5 255.255.255.252router rip version 2 network 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 network 192.168.0.0 mask 255.255.255.0,R2配置,hostname R2interface FastEthernet 1/0 ip addre
20、ss 192.168.0.6 255.255.255.252interface FastEthernet 1/1 ip address 192.168.0.9 255.255.255.252router rip version 2 network 192.168.0.0,R3配置,hostname R3interface FastEthernet 1/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0interface FastEthernet 1/1 ip address 192.168.0.10 255.255.255.252router rip version
21、2 network 192.168.0.0 network 192.168.1.0,R1路由表,R1#show ip routeType: C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2Type Destination IP Next hop Interface Distance
22、Metric Status- - - - - - -C 10.20.30.0/24 0.0.0.0 Fa0/1 0 0 ActiveC 192.168.0.4/30 0.0.0.0 Fa0/2 0 0 ActiveR 192.168.0.8/30 192.168.0.6 Fa0/2 120 2 ActiveR 192.168.1.0/24 192.168.0.6 Fa0/2 120 3 Active,R2路由表,R2# show ip routeCodes: C - connected, S - static, R - RIP O - OSPF, IA - OSPF inter area N1
23、 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 * - candidate defaultGateway of last resort is no setR 10.20.30.0/24 120/1 via 192.168.0.5, 00:00:21, FastEthernet 1/0C 192.168.0.4/30 is directly connected, FastEthernet 1/0C 192.168.0.
24、6/32 is local host.C 192.168.0.8/30 is directly connected, FastEthernet 1/1C 192.168.0.9/32 is local host.R 192.168.1.0/24 120/1 via 192.168.0.10, 00:00:00, FastEthernet 1/1,R3路由表,R3#show ip routeCodes: C - connected, S - static, R - RIP O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1,
25、 N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 * - candidate defaultGateway of last resort is no setR 10.0.0.0/8 120/2 via 192.168.0.9, 00:00:19, FastEthernet 1/1R 192.168.0.4/30 120/1 via 192.168.0.9, 00:00:19, FastEthernet 1/1C 192.168.0.8/30 is directly connected, FastEthernet 1/1C 192.168.0.10/32 is local host.C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet 1/0C 192.168.1.1/32 is local host.,实验 OSPF的配置,R1使用三层交换机替代，将F0/1和F0/2使用“no switchport”命令设置为三层模式，直接在这两个接口上配置IP地址,对三台路由器使用OSPF配置，使所有路由器上的各个接口地址都可以互通,
