路由与远程访问 直连路由、静态路由、默认路由和动态路由 一、路由器 1) 主要功能: 路由器的网络层的设备,负责IP数据包的路由选择和转发。 1) 主要功能: 路由器的网络层的设备,负责IP数据包的路由选择和转发。 用于连接多个逻辑上分开的网络 选择最佳路径传送数据 进行包过滤 流量控制 对数据包进行统计,可同时进行计费工作。 2)路由类型 直连路由、静态路由、默认路由和动态路由
路由与远程访问 直连路由是与路由器直接相联网络的路由,路由器有对直连网络有转发能力。 静态路由是管理员人为设置的路由,网络开支小,可以有效的改善网络状况。 默认路由是静态路由的一个特例,将路由表不能匹配的数据包送默认路由。一般在最后。 动态路由是路由协议自动建立和管理的路由,常见动态路由协议有: RIP(Routing Information Protocol) 、 IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)、 EIGRP(Enhance Interior Gateway Routing Protocol)、 OSPF(Open Shortest Path First)、 BGP(Backbone Getway Protocol) 上述路由协议称为routing protocol,而IP、IPX称为可路由的协议routed protocol。 也有一些协议是不可路由的,如NetBEUI协议。
路由与远程访问 3)路由算法 路由算法常见的有三种类型: 距离矢量D-V(Distance-Vector) 算法,如:RIP、IGRP、BGP; 链路状态L-S(Link State)算法,如:OSPF、IS-IS; 混合算法,如:Cisco的EIGRP。 4)路由表(route print) 路由表(Routing Table)是路由器中路由项的集合,是路由器进行路径选择的依据,每条路由项包括:目的网络和下一跳,还有优先级,花费等。路由优先匹配原则: 直接路由:直连的网络优先级最高。 静态路由:优先级可设,一般高于动态路由。 动态路由:相同花费时,长掩码的子网优先。 默认路由:最后有一条默认路由,否则数据包丢弃。
路由与远程访问 5)路由器的分类 硬件路由器——效率高,但是价格贵 软件路由器——效率不高 6)相关命令(ping、route print、tracert、PathPing)
达到此IP分组目的在路由表中有一条指定路由吗? 路由与远程访问 Internet的IP层查找路由的算法 将此分组转发到DEFAULT路由器 IP寻径算法 IP 分组目的为本机吗? 接受此分组 是 否 IP分组目的与本机处在同一个网络上吗? 丢弃 达到此IP分组目的在路由表中有一条指定路由吗? 将此分组传到此路由项给出的路由器 有无DEFAULT 路由?吗? 寻径失败 否 是
路由与远程访问 1、静态路由 由管理员手动配置 用在小型、状态稳定的网络 优点:开销小 缺点:网络拓扑发生变化时不能及时反映;当网络规模大时,配置起来负担大 Route add IP mask mask Gateway Route delete IP 2、默认路由 特殊的静态路由,管理员手动配置。 路由表中没有明确匹配的数据包指定下一跳地址 Route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 Gateway
路由与远程访问 3、动态路由 适用于网络规模的大型网络 网络结构可能会经常发生变化 动态路由协议自动收集网络信息,动态维护路由表 优点:自动维护,管理员负担小,动态变化 缺点:增加路由器开销,需要更好的硬件,而且路由协议会浪费链路带宽
路由与远程访问 虚拟机的使用 虚拟机的网络配置 启用服务器的路由和远程访问,案例10.1 配置并测试静态路由,案例10.2 配置并测试默认路由,案例10.3
动态路由选择机制 路由数据的处理原则:依据路由表 1、最长匹配掩码 2、度量值 3、如果度量值相等,负载均衡 路由表形成的处理原则: 1、自身动态路由协议内: 根据度量值 2、不同动态路由协议间: A、根据度量值 B、度量值相等的情况下,则依据路由协议的优先级(管理距离),如RIP<OSPF
动态路由选择机制 启动路由器 直连路由与静态路由->路由表 接收来自其它路由器的路由信息 动态更新路由表 定时向指定的相邻路由器发送路由表(udp方式)
动态路由选择机制 RIP是应用较早、使用较普遍的内部网关协议,适用于小型同类网络,是典型的距离向量协议。 RIP通过广播UDP报文来交换路由信息,每30秒发送一次路由信息更新。180秒、240秒。。。 RIP提供跳跃计数(hop count)作为尺度来衡量路由距离,跳跃计数是一个包到达目标所必须经过的路由器的数目。如果到相同目标有二个不等速或不同带宽的路由器,但跳跃计数相同,则RIP认为两个路由是等距离的。RIP最多支持的跳数为15,即在源和目的网间所要经过的最多路由器的数目为15,跳数16表示不可达。 RIP V1:广播学习方式,支持连续子网划分的路由 如:10.1/16 10.2/16 10.3/16 RIP V2:组播或多播学习方式,支持不连续子网划分的路由。
动态路由选择机制 求解以下RIP路由器通过多次RIP广播后的最终路由表为?(只求解R1、R2、R3) R4 R1 R2 R3 R0 2.2.2.0/24 3.3.3.0/24 1.1.1.0/24 4.4.4.0/24 R1的路由表 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 2.2.2.0/24 R2的路由表 目标 网关 跳数 3.3.3.0/24 R2 2.2.2.0/24 R3的路由表 目标 网关 跳数 4.4.4.0/24 R3 3.3.3.0/24 3、R3收到R2的RIP包后 1、R1收到R2的RIP包后 2、R2收到R1的RIP包后 目标 网关 跳数 3.3.3.0/24 R3 4.4.4.0/24 2.2.2.0/24 R2 1 1.1.1.0/24 2 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 2.2.2.0/24 3.3.3.0/24 R2 1 目标 网关 跳数 3.3.3.0/24 R2 2.2.2.0/24 1.1.1.0/24 R1 1 5、R1收到R2的RIP包后 目标 网关 跳数 3.3.3.0/24 R2 2.2.2.0/24 1.1.1.0/24 R1 1 4.4.4.0/24 R3 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 2.2.2.0/24 3.3.3.0/24 R2 1 4.4.4.0/24 2 4、R2收到R3的RIP包后
动态路由选择机制 求解以下RIP路由器通过多次RIP广播后的最终路由表为?(只求解R1、R2、R3) R4 R1 R2 R3 R0 1.1.1.0/24 2.2.2.0/24 R1的路由表 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 4.4.4.0/24 R2 2 3.3.3.0/24 R0 8 R2的路由表 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R2 2.2.2.0/24 R3的路由表 目标 网关 跳数 2.2.2.0/24 R3 3.3.3.0/24 R4 3 3、R3收到R2的RIP包后 1、R1收到R2的RIP包后 2、R2收到R1的RIP包后 目标 网关 跳数 2.2.2.0/24 R3 3.3.3.0/24 R4 3 1.1.1.0/24 R2 1 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 3.3.3.0/24 R0 8 2.2.2.0/24 R2 1 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R2 2.2.2.0/24 3.3.3.0/24 R1 9 5、R1收到R2的RIP包后 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R2 2.2.2.0/24 3.3.3.0/24 R3 4 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 3.3.3.0/24 R2 5 2.2.2.0/24 1 4、R2收到R3的RIP包后
动态路由选择机制 作业: 求解以下RIP路由器通过多次RIP广播后的最终路由表为?(只求解R1、R2、R3) R4 R1 R2 R3 R0 1.1.1.0/24 2.2.2.0/24 R1的路由表 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 3.3.3.0/24 R2 9 R2的路由表 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R2 2.2.2.0/24 4.4.4.0/24 R3 8 R3的路由表 目标 网关 跳数 2.2.2.0/24 R3 3.3.3.0/24 R4 7 目标 网关 跳数 2.2.2.0/24 R3 1.1.1.0/24 R2 1 3.3.3.0/24 R4 7 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 2.2.2.0/24 R2 1 4.4.4.0/24 9 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R2 2.2.2.0/24 4.4.4.0/24 R3 8 5、R1收到R2的RIP包后 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R2 2.2.2.0/24 3.3.3.0/24 R3 8 目标 网关 跳数 1.1.1.0/24 R1 2.2.2.0/24 R2 1 3.3.3.0/24 9 4、R2收到R3的RIP包后
动态路由选择机制 路由环路: 矢量路由的一个弱点就是可能产生路由环路,产生路由环路的原因有两种,一是静态路由设置的不合理,再一是动态路由定时广播产生的误会。 先看静态路由设置不合理的情况: 设两个路由器RouterA和RouterB,其路由表中各有一条去往相同目的网络的静态路由,但下一跳彼此指向对方,形成环路。
动态路由选择机制 再看动态路由造成的情况: 假设某路由器RouterA通过RouterB至网络neta,但RouteB到neta不可达了,且RouterB的广播路由比RouterA先来到,RouterB去neta不可达,但RouterA中有去往neta路由,且下一跳是RouterB,这时RouteB就会从RouterA那里学习该路由,将去往neta的指向RouterA,跳数加1。去neta的路由原本是RouterB传给RouterA的,现RouterB却从RouterA学习该路由, 显然是不对的,但这一现象还会继续,RouterA去neta网络的下一路是RouterB,当RouterB的跳数加1的时候,RouterA将再加1。周而复反形成环路,直至路由达到最大值16。
动态路由选择机制 解决路由环路的办法 (1) 规定最大跳数 RIP规定了最大跳数为16,跳数等于16时视为不可达,从而阻止环跳进行。 (2) 水平分割 水平分割是过滤掉发送给原发者的路由信息。具体路由信息单向传送。 (3) 毒性逆转 水平分割的改进,收到原是自己发出的路由信息时,将这条信息跳数置成16,即毒化。 (4) 触发方式 一旦发现网络变化,不等呼叫,立即发送更新信息,迅速通知相邻路由器,防止误传。 (5) 抑制时间 在收到路由变化信息后,启动抑制时间,此时间内变化项被冻结,防止被错误地覆盖。
动态路由选择机制 如何配置动态路由? 1、启用动态路由 2、添加动态路由接口 如何验证? 配置完后,观察接口状态,隔数秒查看路由表,确认是否学习到RIP路由信息。 RIP接口配置:只需添加与相邻RIP路由器相连的接口 实验:通过动态路由实现实验2全网相互通信