第3章 IP路由原理

Contents 3.1 IP路由概述 3 1 3.2 静 态 路 由 2

3.1.1 IP路由 在TCP／IP网络中，大多数是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。 路由动作包括两项基本内容：寻址和转发 寻址即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。 转发是按寻址的最佳路径 传送数据分组。

3.1.2 IP路由选择协议 路由器有两个 主要功能： 维护路由选择表并确保其他路由器知道网络拓扑中的变化当分组到达一个接口时，路由器利用路由表决定把分组发送到哪里。 把这些数据交换到相应的接口，按接口类型成帧后，发送此帧。

3.1.2 IP路由选择协议 路由选择协议 分成两类： 静态路由选择协议 动态路由选择协议

静态路由选择协议是在管理配置路由器时设置的固定的路由表。只要网络管管理员不改变，静态路由就不会改变。 3.1.2 IP路由选择协议 静态路由选择协议是在管理配置路由器时设置的固定的路由表。只要网络管管理员不改变，静态路由就不会改变。 静态路由包括： ① 直连路由 ② 静态路由 ③ 默认路由

3.1.2 IP路由选择协议 动态路由选择协议是通过运行路由选择协议，使网络中路由器相互间通信，传递路由信息，利用收到的路由信息动态更新路由器表的过程。它能实时地适应网络拓扑结构的变化。 动态路由协议包括： ① 内部网关协议（IGP） ② 外部网关协议（EGP）

3.1.2 IP路由选择协议 动态路由协议的分类如图所示：

动态路由协议从算法的角度又分为距离矢量路由协议、链路状态路由协议。 3.1.2 IP路由选择协议 动态路由协议从算法的角度又分为距离矢量路由协议、链路状态路由协议。 距离矢量路由协议包括：RIP、IGRP 、BGP 链路状态路由协议包括： OSPF、IS-IS

有类路由协议包括： RIP Version 1（RIPv1）、IGRP。 无类路由包括： RIP v2、EIGRP、OSPF、IS-IS。 有些路由协议不在路由更新消息中给出与网络相关的子网掩码信息，这种路由协议称为有类路由协议。而另外一些路由协议支持在路由更新消息中附带子网掩码码信息，这种路由协议称为无类路由协议。 有类路由协议包括： RIP Version 1（RIPv1）、IGRP。 无类路由包括： RIP v2、EIGRP、OSPF、IS-IS。

路由器根据路由表中的信息，选择一条最佳的路径，将数据转发出去。 如何确定最佳路径，是路由选择的关键。路由决策原则按以下次序： 3.1.3 路由决策原则 路由器根据路由表中的信息，选择一条最佳的路径，将数据转发出去。 如何确定最佳路径，是路由选择的关键。路由决策原则按以下次序：

3.1.3 路由决策原则 1 2 3 首先按最长匹配原则 当有多条路径到达目标时，以其IP地址或网络号最长匹配的作为最佳路由。 3.1.3 路由决策原则 1 首先按最长匹配原则 当有多条路径到达目标时，以其IP地址或网络号最长匹配的作为最佳路由。 例如：10.1.1.1/8，10.1.1.1/16， 10.1.1.1/24，10.1.1.1/32， 将选10.1.1.1/32 2 其次，按最小管理距离优先 在相同匹配长度的情况下，按照路由的管理距离：管理距离越小，路由越优先。 例如：S 10.1.1.1/8 为静态路由， R 10.1.1.1/8 为RIP产生的动态路由，静态路由的缺省管理距离值为1，而RIP 缺省管理距离值为120， 因而选S 10.1.1.1/8。 3 最后，按度量值最小优先 当匹配长度、管理距离都相同时，比较路由的度量值（metric），度量值越小越优先。 例如：S 10.1.1.1/8 [1/20]， 其度量值为20，S 10.1.1.1/8 [1/40]，其度量值为40，因而选S 10.1.1.1/8 [1/20]。

路由表是路由选择的重要依据，不同的路由协议，其路由表中的路由信息也不尽相同。但大都会包括以下一些字段： 3.1.4 路由器中的路由表 路由表是路由选择的重要依据，不同的路由协议，其路由表中的路由信息也不尽相同。但大都会包括以下一些字段：

3.1.4 路由器中的路由表 输出接口字段 目标网络地址 /掩码字段 管理距离 /度量值字段 路由更新时间字段 下一跳地址字段

每一个Windows系统中都有一个IP路由表，它存储了本地计算机可以到达的目的网络及如何到达的相关路由信息。 在CMD方式下用命令 route print 或 netstat -r 都能显示本地计 算机上的IP路由表：

一旦定义了路由器的接口IP地址，并激活了此接口，路由器就自动产生激活端口IP所在网段的直连路由信息。即直连路由。 3.2.1 直连路由 1．直连路由定义 一旦定义了路由器的接口IP地址，并激活了此接口，路由器就自动产生激活端口IP所在网段的直连路由信息。即直连路由。

3.2.1 直连路由 2．直连路由的配置 如图显示了路由器各接口的IP地址及连接

3.2.1 直连路由 配置命令如下： Router> Router> enable 3.2.1 直连路由 配置命令如下： Router> Router> enable Router# configure terminal Router(config)# interface f1/0 Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-if)# no shutdown Router(config-if)# exit Router(config)# interface f1/1 Router(config-if)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.0

静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息，静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处是网络安全保密性高。 3.2.2 静态路由 1．静态路由概述 静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息，静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处是网络安全保密性高。 2．静态路由的一般配置步骤 （1）为路由器每个接口配置IP地址； （2）确定本路由器有哪些直连网段的路由信息； （3）确定整个网络中还有哪些属于本路 由器的非直连网段； （4）添加所有本路由器要到达的非 直连网段相关的路由信息。

3．静态路由描述转发路径的方式有两种 3.2.2 静态路由 （1）指向本地接口（即从本地某接口发出） 3.2.2 静态路由 3．静态路由描述转发路径的方式有两种 （1）指向本地接口（即从本地某接口发出） （2）指向下一跳路由器直连接口的IP地址（即将数据包交给X.X.X.X） 4．静态路由配置命令 （1）配置静态路由用命令ip route router(config)# ip route [网络编号] [子网掩码] [转发路由器的 IP地址/本地接口] （2）删除静态路由命令用 [网络编号] [子网掩码]

5．静态路由的配置举例： 3.2.2 静态路由 【实验配置】 （1）在路由器 A 上配置： Router> enable 3.2.2 静态路由 5．静态路由的配置举例： 【实验配置】 （1）在路由器 A 上配置： Router> enable Router# configure terminal Router(config)# hostname RA RA (config)# interface f1/0 RA (config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 RA (config-if)# no shutdown RA (config-if)# exit RA (config)# interface s1/2 RA (config-if)# ip address 172.16.2.1 255.255.255.0

5．静态路由的配置举例： 3.2.2 静态路由 （2）配置接口时钟频率（DCE）： 3.2.2 静态路由 5．静态路由的配置举例： （2）配置接口时钟频率（DCE）： RA (config)# interface serial 1/2 RA (config-if) # clock rate 64000 （3）配置静态路由： RA (config)# ip route 202.99.8.0 255.255.255.0 172.16.2.2 或RA (config)# ip route 202.99.8.0 255.255.255.0 s1/2

5．静态路由的配置举例： 3.2.2 静态路由 （4）在路由器B 上配置： Router> enable 3.2.2 静态路由 5．静态路由的配置举例： （4）在路由器B 上配置： Router> enable Router# configure terminal Router(config)# hostname RB RB (config)# interface f1/0 RB (config-if)# ip address 202.99.8.1 255.255.255.0 RB (config-if)# no shutdown RB (config-if)# exit RB (config)# interface s1/2 RB (config-if)# ip address 172.16.2.2 255.255.255.0

3.2.2 静态路由 （5）配置静态路由： RA (config)# ip route 192.168.10.0 3.2.2 静态路由 （5）配置静态路由： RA (config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 172.16.2.1 或RA (config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 s1/2 【测试结果】 （1）在PC1上PING 192.168.10.1，能通 （2）在PC1上PING 172.16.2.2，能通 （3）在PC1上PING 202.99.8.1 ，能通 （4）在PC1上PING 202.99.8.3 ，能通 【验证命令】 RA (config)# show ip route RA (config)# show ip int brief RB (config)# show ip route RB (config)# show ip int brief

1．默认路由概述 3.2.3 默认路由 （1）0.0.0.0/0可以匹配所有的IP地址，属于最不精确的匹配 3.2.3 默认路由 1．默认路由概述 （1）0.0.0.0/0可以匹配所有的IP地址，属于最不精确的匹配 （2）默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况 （3）当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由信息进行转发 2．配置默认路由的命令 router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [下一跳路由器的IP地址/本地接口]

3．默认路由的配置举例 3.2.3 默认路由 【实验配置】 在路由器 A 上配置： （1）配置接口基本信息： 3.2.3 默认路由 3．默认路由的配置举例 【实验配置】 在路由器 A 上配置： （1）配置接口基本信息： Router> enable Router# configure terminal Router(config)# hostname RouterA RouterA (config)# interface s1/2 RouterA (config-if)# ip address 172.16.2.2 255.255.255.0 RouterA (config-if)# no shutdown （2）配置接口时钟频率（DCE）： RouterA (config)# interface serial 1/2 RouterA (config-if) # clock rate 64000 RouterA (config-if)# exit

3.2.3 默认路由 （3）配置静态路由： RA (config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1 或RA (config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 s1/2 （4）在路由器B上配置： Router> enable Router# configure terminal Router(config)# hostname RouterB RouterB (config)# interface s1/2 RouterB (config-if)# ip address 172.16.2.1 255.255.255.0 RouterB(config-if)# no shutdown RouterB (config-if)# exit RouterB (config)# interface f1/0 RouterB (config-if)# ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 RouterB (config-if)# no shutdown （5）配置默认路由： RouterB (config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2

3.2.3 默认路由 【测试结果】 （1）在PC1上PING 172.16.1.1能通 （2）在PC1上PING 172.16.2.2能通 3.2.3 默认路由 【测试结果】 （1）在PC1上PING 172.16.1.1能通 （2）在PC1上PING 172.16.2.2能通 【验证命令】 RA (config)# show ip route RA (config)# show ip int brief RB (config)# show ip route RB (config)# show ip int brief

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