网络互联与路由器技术 项目六 路由选择协议在路由器中的使用 网络互联与路由器技术 项目六 路由选择协议在路由器中的使用 主讲人：现代教育技术中心 孟庆宝

课程内容 任务一：路由器如何通过路由表转发数据 任务二：使用路由选择协议构建路由表 任务三：静态路由选择协议配置方法 实 训：通过静态路由协议实现三台路由器间通讯

任务一：路由器如何通过路由表转发数据 Emphasize: Layer 2 has no mechanism (like a TTL) to stop loops.

在路由表中并不需要保留从源站到目的站的完整路由，而只需要保留转发的下一个路由器地址。 通过各路由表之间的彼此协作，实现IP分组转发的完整路由。 R1 主机B 下一跳 目的站 主机A路由表 R1的路由表 R2 R2的路由表 目的站 下一跳 主机B R4 R6的路由表 R4的路由表 目的站 下一跳 主机B - 目的站 下一跳 主机B R6

标准的路由表举例

默认路由选择条目 如果路由器找不到数据包目的地址条目，则将数据包转发到路由器默认路由所设置的下一跳接口。 前提是路由器中设置了默认路由，一般默认路由条目目的地址使用“0.0.0.0”代表。 目的网络 下一跳 Net 8 R7 0.0.0.0 R1 路由表

任务一：路由器如何通过路由表转发数据 路由器数据转发流程图 Emphasize: Layer 2 has no mechanism (like a TTL) to stop loops.

任务二：使用路由选择协议构建路由表 构建路由表条目的两种方法： 静态路由技术：网络管理员在路由器上手工添加、删除、修改路由表条目。 动态路由技术：配置路由选择协议，各路由器间自动学习路由条目信息，以实现路由条目的自动添加、修改和删除。 Emphasize: Layer 2 has no mechanism (like a TTL) to stop loops.

静态路由和动态路由的区别 静态路由：是在路由器中设置的 固定的路由表，除非网络管理员 干预，否则不会发生变化。不能 对网络的改变作出反映，一般用 于网络规模不大、拓扑结构固定 的网络中。 静态路由的优点是简单、高效、 可靠。 在所有的路由中，静态路由优先 级最高。当动态路由与静态路由 发生冲突时，以静态路由为准。 动态路由：网络中的路由器之间 相互通信，传递路由信息，利用 收到的路由信息更新路由表的过 程。 动态路由的优点是能实时地适应 网络结构的变化。如果发生了网 络变化，就会引起网络中所有路 由器重新计算路由，更新各自的 路由表以动态地反映网络拓扑变 化。 动态路由适用于网络规模大、网 络拓扑复杂的网络。当然，各种 动态路由协议会不同程度地占用 网络带宽和CPU资源。

动态路由选择协议度量标准 当路由选择算法更新路由选择表时，主要目标是确定路由选择表中包含的最佳信息。 每个路由选择算法都有自己的度量标准。 通常，度量标准值越小，路径就越好。

常用度量标准： 带宽（bandwidth）指链路的数据容量。 延迟（delay）指分组沿着从源到目的的每条链路移动所需的时间。 负载（load）指网络资源的活动量。 可靠性（reliability）指每个网络链路的错误率。 跳数（hop count）指分组到达目的地之前必须必须经过的路由器个数。 滴答数（ticks）指使用IBM PC时钟滴答计数的数据链路延迟。 代价（cost）由管理员指派的基于带宽、花费等的度量值。

根据算法不同动态路由选择协议分为： 距离矢量 （Distance vector） 链路状态 （Link-state） 平衡混和 （Balanced hybrid）

距离矢量路由选择协议 采用路由器条数（hop count）作为路径选择度量值。 只向直连路由器定期发送路由更新 设备资源及网络带宽占用小 网络收敛时间较长，速度慢。

算法积累网络距离信息，以便可以维护一个网络拓扑信息的数据库。 W X Y Z A B C 路由选择表 Y -----0 Z -----0 X------1 W------2 路由选择表 X -----0 Y -----0 Z------1 W------1 路由选择表 W -----0 X -----0 Y------1 Z------2 算法积累网络距离信息，以便可以维护一个网络拓扑信息的数据库。

链路状态路由选择协议 使用SPF（最短路径优先）算法，采用混合度量标准计算最佳路由条目 路由器中除路由表外，还保存有拓扑表和邻居表，以便及时发送更新信息 当网络发生变化时，收敛速度快。

链路状态相关概念

链路状态路由选择的缺点 处理器的负荷高 内存占用大 带宽资源占用大 运行链路状态协议的路由器需要更多的存储容量并执行更多的进程。路由器必须有足够的内存来存放各种数据库、拓扑树和路由选择表的所有信息。同时，初始链路状态分组的泛洪也要消耗一定的网络带宽。

混合路由选择协议 该协议具有距离矢量和链路状态两种路由协议的特性。 该协议使用更精确度量标准的距离矢量来确定到达目的网络的最佳路径。它使用拓扑的改变来触发路由选择数据库的更新，而不是周期性的更新。 该协议的算法收敛较快，占用更少的带宽、内存和处理器开销。 例如：增强内部网关路由协议（EIGRP）。

各动态路由协议参数对比 距离矢量 链路状态 混合型 代表协议 RIP V1&V2 IGRP OSPF IS-IS EIGRP 更新频率 周期更新 触发更新 更新方式 广播 组播 更新范围 直连邻居 所有邻居 有界更新 收敛速度 慢 快 度量值 跳数 带宽 跳数限制 有 无 CPU占用 低 高

任务三：静态路由选择协议配置方法 Stub Network Network 172.16.1.0 S0/0 S0/0 A B B 172.16.2.2 172.16.2.1 Purpose: This figure describes how a static route operates. Emphasize: For intercommunication, static routes must be configured in both directions. Static routes are often used to route traffic to a stub network or other network where only a single route to that network exists.

静态路由操作（Static Route Operation ） 1.网络管理员配置静态路由 Network administrator configures the route 2.路由器将静态路由装入路由表中 Router installs the route in the routing table 3.使用静态路由转发数据包 Packets are routed using the static route

配置静态路由（Static Route Configuration） Router(config)#ip route network [mask] {address | interface}[distance] 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 ） Purpose: This figure describes the command syntax used to establish an IP static route. Emphasize: A static route allows manual configuration of the routing table. No dynamic changes to this table entry will occur as long as the path is active. Routing updates are not sent on a link that is only defined by a static route; hence, conserving bandwidth. Describe the The ip route field descriptions: network—destination network or subnet mask—subnet mask address—IP address of next hop router interface—name of interface to use to get to destination network. Transition: The next figure provides a static route configuration example. 静态路由定义了一条到目标网络或子网的路径 Defines a path to an IP destination network or subnet

配置静态路由

配置静态路由实例 默认静态路由是静态路由的一个特例 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.1.0.65 所有数据均被路由到地址为192.1.0.65的相邻路由器,级别最高 默认静态路由是静态路由的一个特例

验证静态路由配置 （Verifying Static Route Configuration ） R1# show ip route（查看路由表） Gateway of last resort is not set 1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback0 2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets S 2.2.2.0 [1/0] via 12.12.12.2 12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 12.12.12.0 is directly connected, Serial0/0

缺省路由（Default Routes ） 当数据包的网络在路由表中每匹配的时候，就使用缺省路由转发数据包。如果没有缺省路由，则丢包。 Default routes are used to route packets with destinations that do not match any of the other routes in the routing table. If default route is not configred，just drop it。 Purpose: This figure gives an example of a default route configuration. Emphasize: With an address and subnet mask of 0.0.0.0 0.0.0.0 in the ip route statement, packets for any network not listed in the routing table will be sent to the next hop, 172.16.2.2.

2.2.2 缺省路由配置 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/1 或者 2.2.2 缺省路由配置 缺省路由（default route）又称为默认路由，是静态路由的一个特例。 缺省路由的使用 图2-2-2 缺省路由的使用 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/1 或者 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2

缺省路由配置实例（Default Routes Example ） Stub Network 172.16.1.0 Network S0/0 10.0.0.0 A B B 172.16.2.2 172.16.2.1 Purpose: This figure gives an example of a default route configuration. Emphasize: With an address and subnet mask of 0.0.0.0 0.0.0.0 in the ip route statement, packets for any network not listed in the routing table will be sent to the next hop, 172.16.2.2. ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2 This route allows the stub network to reach all known networks beyond router A. 0.0.0.0 0.0.0.0用于缺省路由

验证默认路由配置 （Verifying Default Route Configuration ） R1# show ip route（查看路由表） 1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback0 2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets S* 0.0.0.0 [1/0] via 12.12.12.2 12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 12.12.12.0 is directly connected, Serial0/0

4.1.2 静态路由配置示例 图4-1 配置静态路由

表4.1 网络中设备的TCP/IP参数

1．配置计算机接口 配置PCA到PCD的网络接口信息

2．配置路由器接口并测试连通性 Router>enable Router#configure terminal Router(config)#hostname RTA RTA(config)#interface fastEthernet 0/0 RTA(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 RTA(config-if)#no shutdown RTA(config-if)#int s0/0/0 RTA(config-if)#ip add 10.0.0.1 255.255.255.252 RTA(config-if)#clock rate 2000000 RTA(config-if)#bandwidth 2048 RTA(config-if)#no shut RTA(config-if)#^Z RTA#ping 192.168.1.2

3．配置路由 RTA#conf t RTA(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2 注意： 1、IP地址作下一跳时，这个地址必须是和本路由器直接相连的下一个路由器接口的IP地址。使用IP地址作下一跳时，静态路由条目的管理距离AD值是1。 2、用接口名作下一跳时，必须是在点对点链路上，而以太网这种广播型接口就不能作为下一跳接口。使用接口作下一跳时静态路由条目的管理距离AD值是0。

4．验证全网的连通性 PCA>ping 192.168.2.2 PCA>tracert 192.168.2.2 在PCA上分别使用ping命令和tracert命令向PCC发包测试连通性。 PCA>ping 192.168.2.2 PCA>tracert 192.168.2.2

4.1.3 默认路由 当用户网络只有一个出口时，可以使用默认路由来简化静态路由的配置。默认路由的特点是：目的网络地址和子网掩码全为0。根据IP包转发原则，如果一个数据包目的网络和其他的路由条目都不匹配，也必将和地址、掩码全为0的路由条目匹配。

配置默认路由命令 Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <ipaddress|interface> [distance] 以图4-1为例，RTA只有接口S0/0/0通向广域网，因此可以在RTA上配置一条默认路由。 RTA(config)#no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 RTA(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2 // RTA(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0/0/0