第四章

路由原理本章目標(biāo)通過本章的學(xué)習(xí)，您應(yīng)該掌握以下內(nèi)容：

認(rèn)識路由區(qū)分靜態(tài)、動態(tài)路由的不同對距離矢量和鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的原理有一定的認(rèn)知設(shè)置靜態(tài)路由路由功能EndSystemEndSystemIntermediateSystemNetworkSourceHostDestinationHostRouterNetworkInternetwork路由概念路由指在Internet上將信息從源主機發(fā)送到目標(biāo)主機的過程直接遞交當(dāng)目標(biāo)主機所在的網(wǎng)絡(luò)與源主機或者路由器所在的網(wǎng)絡(luò)相同時，使用直接遞交，數(shù)據(jù)包直接發(fā)送給目標(biāo)主機數(shù)據(jù)包的Header中目標(biāo)IP地址與目標(biāo)MAC地址指向同一臺主機間接遞交當(dāng)目標(biāo)主機所在的網(wǎng)絡(luò)與源主機或者路由器所在的網(wǎng)絡(luò)不同時，使用間接遞交，數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應(yīng)的路由器數(shù)據(jù)包的Header中目標(biāo)IP地址與目標(biāo)MAC地址不指向同一臺主機路由概念（續(xù)）DataTransferAcrossRouters檢查數(shù)據(jù)包檢查IPaddress將數(shù)據(jù)包發(fā)給上一層目標(biāo)機器是否在本網(wǎng)

Yes,目標(biāo)網(wǎng)卡MACaddress

No,路由器MACaddress總是使用destination’sIPaddress檢查數(shù)據(jù)包檢查IPaddress將數(shù)據(jù)包發(fā)給上一層檢查數(shù)據(jù)包TTL減一目標(biāo)機器是否在本網(wǎng)

Yes,目標(biāo)網(wǎng)卡MACaddress

No,另一路由器MACaddressRouter2Router1ABCD要實現(xiàn)路由，路由器必須知道:目的地址源地址所有可能的路由路徑最佳路由路徑管理路由信息什么是路由172.16.1.010.120.2.0什么是路由Network

ProtocolDestination

NetworkConnected

Learned

10.120.2.0

172.16.1.0

ExitInterfaceE0

S0可路由協(xié)議:IP

路由器只知道與其直接相連的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)路由器必須知道未和其直接相連的目的地址172.16.1.010.120.2.0E0S0IP路由發(fā)送數(shù)據(jù)的機器，會把網(wǎng)絡(luò)號與本機網(wǎng)絡(luò)號不同的數(shù)據(jù)包，發(fā)給路由器（DefaultGateway）路由器會由路由表決定如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包RIP、IGRP、EIGRP、OSPF轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)號（NetworkID）路由表計算機通過路由記錄來決定如何將數(shù)據(jù)包發(fā)送給目標(biāo)主機多個路由記錄組合形成的數(shù)據(jù)庫成為路由表路由表的結(jié)構(gòu)NetworkID：目標(biāo)NetworkIDForwordingAddress（Gateway）：轉(zhuǎn)發(fā)地址、下一跳地址Interface：數(shù)據(jù)在本機上有那一個Interface轉(zhuǎn)發(fā)到GatewayMetric：指明路由的困難程度由HopCount（跳數(shù)）、網(wǎng)絡(luò)延遲、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)可靠性等因素決定Lifetime：路由記錄的保存時間路由器維護路由表根據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)記錄分為硬件路由器軟件路由器路由的查詢源主機將目標(biāo)主機名解析為IP地址源主機將目標(biāo)IP地址與自己的IP地址進行比較，若為本地網(wǎng)絡(luò)，直接遞交若為遠程網(wǎng)絡(luò)，查詢本地路由表數(shù)否有相應(yīng)的記錄查詢相應(yīng)的主機路由查詢相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)路由若無相應(yīng)記錄，遞交給默認(rèn)路由在路由器上進行相同的查詢，若無，則遞交給下一個路由器直到TTL為零，返回錯誤靜態(tài)路由由網(wǎng)絡(luò)管理員在路由器上手工添加路由信息以實現(xiàn)路由目的動態(tài)路由根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或流量的變化，路由協(xié)議會自動調(diào)整路由信息以實現(xiàn)路由靜態(tài)路由和動態(tài)路由靜態(tài)路由的應(yīng)用場合一個小型到中型的網(wǎng)絡(luò)，而且沒有或只有較小的擴充計劃時靜態(tài)路由要手工輸入，手工管理；管理開銷對于動態(tài)路由來說是一個大大的負(fù)擔(dān)靜態(tài)路由的優(yōu)點：帶寬優(yōu)良，安全性好172.16.2.1SO靜態(tài)路由172.16.1.0B172.16.2.2NetworkA在小型網(wǎng)絡(luò)中適宜設(shè)置靜態(tài)路由。BStubNetwork指定一條可以到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑Router(config)#iproutenetwork[mask]

{address|interface}[distance][permanent]靜態(tài)路由的配置StubNetworkiproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1172.16.2.1SO靜態(tài)路由的例子172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB這是一條單方向的路徑，必須配置一條相反的路徑。StubNetworkiproute0.0.0.00.0.0.0172.16.2.2缺省路由172.16.2.1SO172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB使用缺省路由后，StubNetwork可以到達路由器A以外的網(wǎng)絡(luò)。路由協(xié)議路由協(xié)議

用于路由器選擇路徑和管理路由表。一旦選擇了一條路徑后，路由器將路由可路由協(xié)議。Network

ProtocolDestination

NetworkConnected

RIP

IGRP

10.120.2.0

172.16.2.0

172.17.3.0ExitInterfaceE0

S0

S1可路由協(xié)議:IP

路由協(xié)議:RIP,IGRP172.17.3.0172.16.1.010.120.2.0E0S0自治系統(tǒng)100自治系統(tǒng)200IGPs:RIP,IGRPEGPs:BGP自治系統(tǒng)：內(nèi)部和外部的路由協(xié)議自治系統(tǒng)：使用相同的路由準(zhǔn)則的網(wǎng)絡(luò)的集合IGP在一個自治系統(tǒng)內(nèi)運行。EGP連接不同的自治系統(tǒng)。缺省的管理距離直接連接：0靜態(tài)路由：1（可以修改的）EIGRP：90IGRP：100OSPF：110RIP：120未知：255（最大值）路由的不可信度IGRP

AdministrativeDistance=100RouterDRouterBRouterARouterCRIP

AdministrativeDistance=120EIneedtosendapackettoNetworkE.BothrouterBandCwillgetitthere.

Whichrouteisbest?路由協(xié)議的分類距離矢量混合路由鏈路狀態(tài)CBADCDBA距離矢量的路由協(xié)議定期將路由表復(fù)制給相鄰的路由器并且進行矢量堆加CDBACBADRoutingTableRoutingTableRoutingTableRoutingTableDistance—Howfar

Vector—Inwhichdirection鏈路狀態(tài)協(xié)議傳遞最佳的路徑信息給其它的路由器LSP數(shù)據(jù)包SPF運算拓補結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)最佳路由信息路由表CADB距離矢量和環(huán)狀路由的綜合應(yīng)用混合路由選擇基于距離矢量的路徑Convergerapidlyusing通過傳遞變化的更新信息達到快速收斂平衡的路由路由選擇協(xié)議在IGP中，RIP是個廣泛使用的協(xié)議。RIP也稱向量距離協(xié)議，用信息包所經(jīng)過的網(wǎng)關(guān)來做距離的單位，超過15跳便無法到達。IGRP是CISCO專用的路由協(xié)議，可以服務(wù)于大型互連網(wǎng)絡(luò)，不受限于15跳的限制（100跳）路由器從收集到的源信息中選擇到達目標(biāo)地址的最佳路徑ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0RoutingTable10.2.0.010.3.0.0

00S0S1RoutingTable10.3.0.0S0010.4.0.0E00RoutingTable10.1.0.010.2.0.0

E0S0

00距離矢量—源信息的獲得路由器從收集到的源信息中選擇到達目標(biāo)地址的最佳路徑ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0RoutingTable10.1.0.010.2.0.010.3.0.0RoutingTable10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0RoutingTable10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0

1E0S0S0100距離矢量—源信息的獲得距離矢量—源信息的獲得路由器從收集到的源信息中選擇到達目標(biāo)地址的最佳路徑ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0RoutingTable10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0RoutingTable10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0RoutingTable10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S010.1.0.0S012E0S0S0S01200

距離矢量—選擇最佳路徑用于確定最佳路由路徑的參數(shù)信息56T156T1BAHopcountRIPIGRPBandwidthDelayLoadReliabilityMTU距離矢量—管理路由信息路由表的更新過程將通過路由器之間一步一步來完成A更新路由表網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變將導(dǎo)致路由表的更新距離矢量—管理路由信息路由表的更新過程將通過路由器之間一步一步來完成A更新路由表在下一個周期后路由器A發(fā)送更新過的路由表網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變將導(dǎo)致路由表的更新距離矢量—管理路由信息路由表的更新過程將通過路由器之間一步一步來完成AB更新路由表更新路由表網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變將導(dǎo)致路由表的更新在下一個周期后路由器A發(fā)送更新過的路由表路由回環(huán)每一個節(jié)點管理著與之相連的所有網(wǎng)絡(luò)緩慢的收斂容易造成路由信息的不一致路由回環(huán)路由器C推斷到達10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)的最好路徑是通過路由器B路由回環(huán)路由器A根據(jù)錯誤的信息升級它的路由表路由回環(huán)無限計數(shù)10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)將在路由器A,B,和C之間循環(huán)10.4.0.0網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)將無限大解決方法1：定義最大跳數(shù)指定最大跳數(shù)來防止路由回環(huán)解決方法2：水平分割在一個接口上不會發(fā)送從此接口接受到的路由更新解決方法3：路由毒殺ABC10.1.0.0E0S0S0S1S0E0XRoutingTable10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00InfinityRoutingTable10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000RoutingTable10.2.0.0S0S1S1E11210.1.0.010.4.0.010.3.0.000ROUTERC當(dāng)發(fā)現(xiàn)10.4.0.0出現(xiàn)故障時，把它的HOP修改為16路由器將該路由信息的跳數(shù)標(biāo)記為無限大：16（Infinity）10.4.0.010.2.0.010.3.0.0解決方法4：反轉(zhuǎn)毒殺ABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XRoutingTable10.3.0.0S0S0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00InfinityRoutingTable10.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.000RoutingTable10.2.0.0S0S1S1E1Possibly

Down210.1.0.010.4.0.010.3.0.000Poison

Reverse當(dāng)一條路徑信息變?yōu)闊o效之后，路由器并不立即將它從路由表中刪除，而是用16，即不可達的度量值將它廣播出去。即可清除相鄰路由器之間的任何環(huán)路反轉(zhuǎn)毒殺可以超越水平分割解決方法5：Hold-Down計時路由器在Hold-Down時間內(nèi)將該條記錄標(biāo)記為possiblydown以使其它路由器能夠重新計算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化Hold-Down和路由中毒、反轉(zhuǎn)毒殺同時使用Network10.4.0.0isdownthenbackupthenbackdownUpdateafterhold-downTimeNetwork10.4.0.0isunreachableABC10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XUpdateafterhold-downTime解決方法6：觸發(fā)更新當(dāng)路由表發(fā)生變化時路由器立即發(fā)送更新信息ABC10.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XNetwork10.4.0.0isunreachableNetwork10.4.0.0isunreachableNetwork10.4.0.0isunreachable10.1.0.0一個完整的方案DBEAXC10.4.0.0HolddownVersion3.0DBEACX10.4.0.0HolddownHolddownHolddownHolddown一個完整的方案Version3.0DBEACX10.4.0.0HolddownHolddownHolddownPoisonReversePoisonReversePoisonReversePoisonReverse一個完整的方案HolddownVersion3.0DBEACX10.4.0.0HolddownHolddownHolddownPacketforNetwork10.4.0.0PacketforNetwork10.4.0.0一個完整的方案Holddown