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1、动态路由协议动态路由协议动态路由协议动态路由协议l互联大型网络互联大型网络动态路由协议概述动态路由协议概述动态路由协议概述动态路由协议概述动态路由协议的基本思想：动态路由协议的基本思想：路由器之间互相交换路由器之间互相交换路由表（距离矢量路由协议）路由表（距离矢量路由协议）链路信息（链路状态路由协议）链路信息（链路状态路由协议）距离矢量路由选择协议距离矢量路由选择协议距离矢量路由选择协议距离矢量路由选择协议链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议l距离向量距离向量路由选择协议包括路由选择协议包括RIPv1、RIPv2、IGRP 、BGP，其中，其中IGR
2、P是思科专有协议是思科专有协议。lRIPv1、RIPv2、IGRP是内部网关路由选择协是内部网关路由选择协议，议，BGP是外部网关路由选择协议。是外部网关路由选择协议。l距离向量距离向量路由选择协议的工作方式是路由选择协议的工作方式是定期定期广播广播路由器自身的完整或部分路由表。路由器自身的完整或部分路由表。l每个每个路由器把自己直连网络的路由的度量值设路由器把自己直连网络的路由的度量值设置为置为0，把它收到的来自其它路由器的路由表中，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。的度量值增加一定的数值。RIPv1RIPv1的特征的特征的特征的特征l它是距离矢量路由选择协议它是距离
3、矢量路由选择协议l使用跳数作为度量值，最大跳数使用跳数作为度量值，最大跳数15，超过，超过15跳，跳，就不再添加进路由表就不再添加进路由表l采用广播（采用广播（255.255.255.255）进行路由更新）进行路由更新l更新周期为更新周期为30秒秒l管理距离：管理距离：120l不支持变长子网掩码不支持变长子网掩码VLSM，只允许使用标准，只允许使用标准的的A、B、C类网络地址，是有类别（类网络地址，是有类别（Classful）的路由选择协议。的路由选择协议。RIPv2RIPv2配置配置配置配置l指定路由选择协议：指定路由选择协议：#router ripl除了要加入一条除了要加入一条“versi
4、on 2”以外，其他配置以外，其他配置都与都与RIPv1配置相同。配置相同。lNetwork命令指定要发布的直连网络地址，不命令指定要发布的直连网络地址，不需要指定子网值，只指定标准需要指定子网值，只指定标准A、B、C类网络类网络地址即可地址即可lRIPv2靠识别配置在各个接口上的靠识别配置在各个接口上的IP地址和子地址和子网掩码来支持变长子网掩码。网掩码来支持变长子网掩码。RIPv2RIPv2的特征的特征的特征的特征l也是距离矢量路由选择协议，支持认证也是距离矢量路由选择协议，支持认证l同样使用跳数作为度量值，最大跳数同样使用跳数作为度量值，最大跳数15，超过，超过15跳，就不再添加进路由表
5、跳，就不再添加进路由表l采用组播地址（采用组播地址（224.0.0.9）进行路由更新）进行路由更新l更新周期也是更新周期也是30秒，同时支持触发更新秒，同时支持触发更新l管理距离也是管理距离也是120l支持变长子网掩码支持变长子网掩码VLSM，适合多数小型网络，适合多数小型网络，是无类别（是无类别（Classless）的路由选择协议。）的路由选择协议。距离向量路由协议工作原理距离向量路由协议工作原理距离向量路由协议工作原理距离向量路由协议工作原理A1C1B1D1D2A2动态路由配置举例动态路由配置举例动态路由配置举例动态路由配置举例 R1 R1配置配置配置配置192.168.1.2/30192
6、.168.1.1/30192.168.1.5/30192.168.1.6/3010.20.30.1/24172.16.1.1/24172.31.255.1/2410.20.30.0/24172.16.1.0/24172.31.255.0/24192.168.1.0/30192.168.1.4/30R1(config)#router ripR1(config-router)#version 2R1(config-router)#network 10.0.0.0R1(config-router)#network 192.168.1.0动态路由配置举例动态路由配置举例动态路由配置举例动态路由配置举例
7、 R2 R2配置配置配置配置192.168.1.2/30192.168.1.1/30192.168.1.5/30192.168.1.6/3010.20.30.1/24172.16.1.1/24172.31.255.1/2410.20.30.0/24172.16.1.0/24172.31.255.0/24192.168.1.0/30192.168.1.4/30R2(config)#router ripR2(config-router)#version 2R2(config-router)#network 172.16.0.0R2(config-router)#network 192.168.1.
8、0动态路由配置举例动态路由配置举例动态路由配置举例动态路由配置举例 R3 R3配置配置配置配置192.168.1.2/30192.168.1.1/30192.168.1.5/30192.168.1.6/3010.20.30.1/24172.16.1.1/24172.31.255.1/2410.20.30.0/24172.16.1.0/24172.31.255.0/24192.168.1.0/30192.168.1.4/30R3(config)#router ripR3(config-router)#version 2R3(config-router)#network 172.31.0.0R3(
9、config-router)#network 192.168.1.0动态路由协议的作用动态路由协议的作用动态路由协议的作用动态路由协议的作用l 使用动态路由选择协议，如使用动态路由选择协议，如RIP或或OSPF 在每台路由器上指定它所在每台路由器上指定它所直连直连的网段的网段 所有的路由器互相交流它们直连的网段信息所有的路由器互相交流它们直连的网段信息 或互相交流链路状态信息或互相交流链路状态信息 所有的路由器都了解所有的网络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路由表达到完整的稳定状态 即即“收敛（收敛（convergence）”状态。状态。l 动态路由协议一般用于中到大型网
10、络，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配置完后的路由表配置完后的路由表配置完后的路由表R1R1的路由表的路由表的路由表的路由表R2R2的路由表的路由表的路由表的路由表管理距离管理距离管理距离管理距离l管理距离：表示路由的可信度。管理距离：表示路由的可信度。120/1l一个路由器可以同时运行多个路由选择协议一个路由器可以同时运行多个路由选择协议l不同的路由选择协议到达目标网络可能会选择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不同的路径l路由器需要采纳最可信赖的路径路由器需要采纳最可信赖的路径
11、l为了区别不同路由协议的可信度，使用不同的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区分每个路由选择协议l管理距离：管理距离：0255，值越小，越可信赖，值越小，越可信赖各路由协议的管理距离值各路由协议的管理距离值各路由协议的管理距离值各路由协议的管理距离值路由协议路由协议管理距离管理距离路由协议路由协议管理距离管理距离直连接口直连接口0 0OSPFOSPF110110静态路由静态路由1 1IS-ISIS-IS115115EIGRPEIGRP汇总路由汇总路由5 5RIPRIP120120外部外部BGPBGP2020EGPEGP140140内部内部EIGRPEI
12、GRP9090外部外部EIGRPEIGRP170170IGRPIGRP100100内部内部BGPBGP200200对对对对R1R1做静态路由配置做静态路由配置做静态路由配置做静态路由配置lR1(config)#ip route 172.31.255.0 255.255.255.0 192.168.1.2稍待片刻，显示稍待片刻，显示稍待片刻，显示稍待片刻，显示R1R1的路由表的路由表的路由表的路由表到到172.31.255.0子网的路由变成了静态路由，其子网的路由变成了静态路由，其管理距离是管理距离是1，不是刚才由，不是刚才由RIP学习到的动态路由了学习到的动态路由了管理距离管理距离管理距离管理
13、距离 应用应用应用应用l 当到达目标网络的路由由多个不同的路由选择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，路由器会将协议提供时，路由器会将管理距离最小管理距离最小的那个路的那个路由添加进路由表。由添加进路由表。l如果到达某些网络的接口如果到达某些网络的接口down了，路由器也不了，路由器也不会把到达这些网络的路由条目添加进路由表。会把到达这些网络的路由条目添加进路由表。l有时为了备份目的使用静态路由，需要将静态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。路由的管理距离设置得比使用中的动态路由大。lR1(config)#ip route 172.
14、31.255.0 255.255.255.0 192.168.1.10 130 （130比比RIP的管理距离的管理距离120大）大）备份路由，也称浮动静态路由备份路由，也称浮动静态路由备份路由，也称浮动静态路由备份路由，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（度量值（度量值（度量值（MetricMetric）l120/1、120/2中后面的数字就是度量值。中后面的数字就是度量值。判断路由的最佳路径判断路由的最佳路径判断路由的最佳路径判断路由的最佳路径l从网络从网络A到网络到网络B有两条
15、不同的路径，动态路由协议会学习到有两条不同的路径，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所有的网段信息，需要选择一个最佳的路径到达目的网络l路由协议对每一条路径计算出一个数，这个数就是度量值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，路径越佳度量值越小，路径越佳。度量值（度量值（度量值（度量值（MetricMetric）计算）计算）计算）计算l不同路由选择协议计算度量值的方法不一样，所以不同路由选择协议计算度量值的方法不一样，所以不不同路由协议的度量值没有可比性同路由协议的度量值没有可比性l路由协议常用的计算度量值的特征有
16、：路由协议常用的计算度量值的特征有：跳数（跳数（Hops）：数据包途中经过的路由器个数）：数据包途中经过的路由器个数带宽（带宽（Bandwidth）：链路的速度）：链路的速度延迟（延迟（Delay）：数据包从源到目的地的传输时间）：数据包从源到目的地的传输时间负载（负载（Load）：链路上正在传输的数据量负荷）：链路上正在传输的数据量负荷可靠性（可靠性（Reliability）：链路数据差错率）：链路数据差错率开销（开销（Cost）：）：OSPF使用，由带宽计算得出使用，由带宽计算得出提示提示提示提示l如果路由器中有多个路由协议运行，并且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
17、目标网络的多条路径每个路由协议都有到达目标网络的多条路径l那么路由器会那么路由器会首先选择管理距离值低的路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，把它添由协议，然后选择度量值低的路由，把它添加进路由表加进路由表l因为不同路由协议的度量值没有可比性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显示路由器上启用的路由协议显示路由器上启用的路由协议显示路由器上启用的路由协议用用用用debugdebug显示显示显示显示RIPvRIPv调试信息调试信息调试信息调试信息关闭关闭debug：R1#no debug all（路由器）（路由器）S1#undebug all（交换机）
18、（交换机）链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议l 链路状态路由选择协议（如链路状态路由选择协议（如OSPF）能发现整个）能发现整个网络的拓扑结构，根据每条链路的网络的拓扑结构，根据每条链路的带宽带宽计算出到达计算出到达目的网络的最佳路径，适合于大型复杂的网络。目的网络的最佳路径，适合于大型复杂的网络。LSA LSA 各路由器互相发送各路由器互相发送LSA：Link State Advertisement，链路状态通告，链路状态通告拓扑结构拓扑结构数据库数据库拓扑结构拓扑结构数据库数据库拓扑结构拓扑结构数据库数据库SPF树树SPF树树SPF树树R1路由
19、表路由表CD23R2路由表路由表AD22R3路由表路由表BA23 LSALSA 链路状态路由协议术语链路状态路由协议术语链路状态路由协议术语链路状态路由协议术语l LSA（Link State Advertisement）链路状态通告）链路状态通告网段信息，链路的带宽信息，网段信息，链路的带宽信息，IP接口的接口的up和和down信息信息l 拓扑结构数据库拓扑结构数据库也叫链路状态数据库，也叫链路状态数据库，描述了整个网络区域的信息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一个网络区域中的所有路由器都有一致的拓扑数据库l SPF（Shortest Path Firs
20、t），最短路径优先算法），最短路径优先算法对拓扑结构数据库做对拓扑结构数据库做SPF计算，也叫计算，也叫Dijkstra算法，得出算法，得出SPF树树SPF树以路由器自己为树根，选择到达目标网络的最佳路径，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。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链路状态路由协议触发更新链路状态路由协议触发更新链路状态路由协议触发更新l在使用链路状态路由选择协议的网络中，在使用链路状态路由选择协议的网络中，l每台路由器仅在其接口（链路）的状态发生变每台路由器仅在其接口（链路）的状态发生变化时，才
21、将变化后的链路状态信息发送给其他所化时，才将变化后的链路状态信息发送给其他所有的路由器。有的路由器。l每台路由器都使用收到的信息到达每个网络的每台路由器都使用收到的信息到达每个网络的最佳路径，并把结果写进其路由表中。最佳路径，并把结果写进其路由表中。l触发更新数据量较少，平时占用的带宽很少，触发更新数据量较少，平时占用的带宽很少，只是每隔只是每隔30分钟才泛洪一次分钟才泛洪一次LSA完整信息。完整信息。l能及时反应网络的变化，收敛速度很快。能及时反应网络的变化，收敛速度很快。OSPFOSPF的配置的配置的配置的配置l OSPFOpen Shortest Path First，开放最短路径优先协
22、议，开放最短路径优先协议一种基于一种基于SPF算法的路由协议，目前使用的是第算法的路由协议，目前使用的是第2版版OSPF是一种是一种内部网关路由选择协议内部网关路由选择协议（IGP：Interior Gateway Protocol），用于在同一个），用于在同一个自治系统自治系统（AS：Autonomous System）内部的各个路由器之间互相）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。交换链路状态信息，从而发现整个网络的路由表。支持支持VLSM和和CIDR，适合于各种大型网络，适合于各种大型网络收敛速度很快收敛速度很快，快速适应网络的变化，快速适应网络的变化自治系
23、统自治系统自治系统自治系统 ASASl自治系统自治系统（AS：Autonomous System）l一个一个AS是由一个组织负责管理的网络。是由一个组织负责管理的网络。l一个企业网络只属于一个一个企业网络只属于一个AS，一个，一个AS内部运内部运行的路由选择协议是行的路由选择协议是“内部网关路由选择协议内部网关路由选择协议”，如，如RIP、OSPF都是内部网关路由选择协议。都是内部网关路由选择协议。l对于运营商来说，一个城市是一个对于运营商来说，一个城市是一个AS。各个。各个AS之间使用之间使用“外部网关路由选择协议外部网关路由选择协议”互相连互相连接，如接，如BGP就是外部网关路由选择协议。
24、就是外部网关路由选择协议。lAS编号：编号：065535，其中，其中6451265535是私有是私有ASB G PO S P F静静 态态 路路 由由OSPFOSPF的管理距离和度量值的管理距离和度量值的管理距离和度量值的管理距离和度量值lOSPF协议的协议的管理距离是管理距离是110，比，比RIP协议的优先协议的优先级（级（120）高。）高。如果路由器同时运行这两种路由选择协议，并且两个如果路由器同时运行这两种路由选择协议，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，那么路由器会选择器会选择OSPF的路径，并把它添加进路由选择表中。的路径，并把
25、它添加进路由选择表中。lOSPF使用使用Cost（成本）作为度量值（成本）作为度量值，用来表示，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，也称为代价，也称为“链路开销链路开销”。成本的计算公式为成本的计算公式为“100M(bps)/带宽带宽(bps)”带宽越高，成本越小。带宽越高，成本越小。OSPF选择成本较小的链路。选择成本较小的链路。OSPFOSPF的区域划分的区域划分的区域划分的区域划分lOSPF可支持多区域，可支持多区域，Area 0为主干区域，为主干区域，OSPF网络网络必须有必须有Area 0区域，其他区域都必须连接到区域，其
26、他区域都必须连接到Area 0 l每个区域最多每个区域最多50台路由器。区域间使用台路由器。区域间使用CIDR汇总路由汇总路由lLSA只在区域内泛洪，使网络更有效率只在区域内泛洪，使网络更有效率单区域单区域单区域单区域OSPFOSPF的配置的配置的配置的配置Router(config)#router ospfRouter(config-router)#network 标准网络地址标准网络地址 或或 子网地址子网地址或或 接口地址接口地址 反掩码反掩码 area 0OSPFOSPF的配置过程的配置过程的配置过程的配置过程l配置每台路由器所有接口的地址配置每台路由器所有接口的地址l在每台路由器上指
27、定在每台路由器上指定OSPF路由选择协议：路由选择协议：Router(config)#router ospflNetwork命令中可以指定接口所在的命令中可以指定接口所在的标准网络标准网络地址地址，也可以指定接口连接的，也可以指定接口连接的子网地址子网地址，也可以，也可以指定指定接口接口自身的自身的IP地址地址。lNetwork命令中需要指定命令中需要指定反掩码反掩码。反掩码就是。反掩码就是把子网掩码的把子网掩码的“1”和和“0”对换，再转换成十进对换，再转换成十进制。制。lNetwork命令最后要指定接口属于哪一个命令最后要指定接口属于哪一个区域区域OSPFOSPF：R1R1的配置的配置的配
28、置的配置R1(config)#router 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 0OSPFOSPF：R2R2的配置的配置的配置的配置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-r
29、outer)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0OSPFOSPF：R3R3的配置的配置的配置的配置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 0R1R1的路由表的路由表的路由表的路由表R2R2的路由表的路由表的路由表的路由表实验实验实验实验 RIPv2RIPv2的配置的配置的配置的配置R1使用三层交换机替代，将使用三层交换机替代，将F0/1和和F0/2使用使
30、用“no switchport”命令设置为三层模式，直接在这两个接口上配置命令设置为三层模式，直接在这两个接口上配置IP地址地址对三台路由器使用对三台路由器使用RIPv2配置，使所有路由器上的配置，使所有路由器上的各个接口地址都可以互通各个接口地址都可以互通R1R1配置配置配置配置hostname 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.
31、255.252router rip version 2 network 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 network 192.168.0.0 mask 255.255.255.0R2R2配置配置配置配置hostname R2interface FastEthernet 1/0 ip address 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 192.168.0.0R3R3配置配置配
32、置配置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 2 network 192.168.0.0 network 192.168.1.0R1R1路由表路由表路由表路由表R1#show ip routeType:C-connected,S-static,R-RIP,O-OSPF,IA-OSPF inter area N1-OSPF
33、 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 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.
34、0/24 192.168.0.6 Fa0/2 120 3 ActiveR2R2路由表路由表路由表路由表R2#show ip routeCodes: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 2 *-candidate defaultGateway of last resort is no setR 10.20.30.0/24 1
35、20/1 via 192.168.0.5,00:00:21,FastEthernet 1/0C 192.168.0.4/30 is directly connected,FastEthernet 1/0C 192.168.0.6/32 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 1/1R3R3路由表路由表路由表路由表R
36、3#show ip routeCodes: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 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
37、.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.实验实验实验实验 OSPFOSPF的配置的配置的配置的配置R1使用三层交换机替代，将使用三层交换机替代，将F0/1和和F0/2使用使用“no switchport”命令设置为三层模式，直接在这两个接口上配置命令设置为三层模式，直接在这两个接口上配置IP地址地址对三台路由器使用对三台路由器使用OSPF配置，使所有路由器上的配置，使所有路由器上的各个接口地址都可以互通各个接口地址都可以互通