2019-01-20 14:53:32 weixin_43205333 阅读数 358

路由协议分类

工作方式
 分为静态路由与动态路由协议
对网络的认识

DV(distance vector距离矢量) 只知道目的网络的大概方向和距离,道听途说型,自身无选录算法,容易形成环路 ,rip eigrp 皆为此类型

LS(linkstate链路状态)知道全网的拓扑结构,map,不会形成环路 ,ospf协议为此类型

混合型(兼有DV和LS两种有点)eigrp


路由协议使用的范围

AS(自治系统):一个逻辑管理域,由统一的机构负责管理1-65535 ,如电信移动网通皆为AS
IGP(内部网关协议):运行在同一个AS内部的路由协议 rip、eigrp、ospf
EGP(外部网关协议):运行在不同AS之间的路由协议BGP(边界网关协议)

⦁ 传递路由信息的精确性和准确性
有类别(classfull)传递路由更新的时候不带子网掩码,传递路由不准确 ripv1 igrp
无类别(classless) 带子网掩码,传递路由精确

RIP 协议

为防止回环发生,RIP采用以下几种机制

水平分割机制-DV型协议防环
从一个借口上收到的路由更新,不会再从这个接口上发回,即A给B的路由表更新,B不会再发回给A


静态路由

配置静态路由表命令:

Ip router 目的网络号 目的网络号的子网掩码 下一跳目的IP 下一跳路由端口的子网掩码

例:ip router 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.1 255.255.255.0
其中 192.168.2.0 255.255.255.0 为R3路由的网络号,即为目的网络号
192.168.1.3 255.255.255.0 为R2路由的F0/1端口,即为下一跳的路由端口IP及子网掩码

查看路由信息
R1#show ip route
删除路由信息
R1(config)#NO ip route 172.16.10.229 255.255.255.255 192.168.178.254
静态路由添加后都是单向通讯,想要互通的话要反向路由也做静态路由表

默认路由

如若内网的地址想要到外网,需要添加一条默认路由,即下一跳到任何地址

 Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.10.226  //0.0.0.0代表任何地址,172.16.10.226表下一出口

动态路由

RIP

RIP的路径选择

1.Hop(跳数)是RIP选路依据的唯一度量值
2.度量值metric一样,负载转发数据
3.RIP默认支持4条同时负载
4.RIP跳数最大为15(可等于15)
#- 为防止回环发生,RIP采用以下几种机制

水平分割机制-DV型协议防环

从一个借口上收到的路由更新,不会再从这个接口上发回,即A给B的路由表更新,B不会再发回给A

RIP宣告的IP需是主类地址,例如10.0.0.0(A类) 172.16.0.0 (B类) 192.168.1.0.(C类)
RIP使用的协议为UDP 520 为4层的协议

RIP路由协议配置

要使用RIP协议,需要宣告此路由的直连接口信息,命令如下:

Router(config)#router rip     //设置
Router(config-router)#version 2
Router(config-router)#network 192.168.178.0
Router(config-router)#network 172.16.0.0     //注意要宣告所有与路由直连的接口,并且根据IP分类
                                         //进行宣告,因为宣告的地址没有子网掩码

在network配置之后,路由便会向外发送rip报文

rip路由汇总

作用是优化路由表,减小路由表的范围,优化转发
默认情况下,RIP开启后会自动开启自动汇总,开启自动汇总的命令为

  Router(config)#auto-summary

手动汇总的命令为:

Router(config)#ip summary-address rip 192.168.135.0 255.255.248.0    //一条即可汇总135-140段

RIP下的默认路由

下发默认路由的命令是:

Router(config)#router rip
Router(config)#default-information originate

默认路由一般为边界路由器,即与ISP连接的那台路由器。


OSPF

(Open Shortest Path First) 开放式最短路径优先

使用IP协议,所以是3层的路由协议

OSPF有分区概念,分为骨干区域(ID为0)和非骨干区域(ID非0)
所有非0区域必须直连骨干区域,不可串接
OSPF的选路标准是根据带宽来选取,即COST值越小 越优先
如果OSPF运行在IPV4环境中,就使用的是OSPF V2  
如果OSPF运行在IPV6环境中,就使用的是OSPF V3

OSPFV2

1.无需管理员手动制定每条路由
2.动态发送OSPF报文,自动形成路由表
3.OSPF报文以组播和单播形式发送,组播地址是224.0.0.5 244.0.0.6
4.路由表支持更新机制:触发更新、周期更新
5.OSPF路由协议是直接封装在IP报头的协议,IP协议号是89
6.OSPF路由协议是典型的链路状态路由协议
7.无类路由协议,适用于大中型网络
8.工业标准的协议,只能运行在IPV4的网络上
OSPF三张表:

邻居表、拓扑表(链路状态数据库)、路由表

OSPF引入区域的概念

⦁ 骨干区域(area 0)
⦁ 常规区域(1-65535)
所有常规区域必须和骨干区域相连
常规区域内的路由信息交互先经骨干,再传递至其他常规区域,骨干区起到中转作用

OSPF的配置

Router(config)#router ospf 100   //100为进程号,每台路由器可以相同也可以不同
Router(config)#network 10.1.1.2 0.0.0.0 area 0   //网段和反掩码,255.255.255.0 的反掩码是0.0.0.255
Router(config)#network 10.2.2.2 0.0.0.0 area 0   //are 0 即为区域0

OSPF中有路由器ID的概念

路由器ID是路由器在OSPF网络中的唯一标示

两种配置router-id 的方式
1.手动制定() 命令为:Router(config)#router-id 1.1.1.1 Router ID 制定后跟实际通讯的IP没有关系,也不通
2.自动选择,选择规则为 (1)优先环回口最大的IP (2)没有环回口,选择物理口最大的IP

OSPF选路是OSPF的选路标准是根据带宽来选取 即COST值越小 越优先

如果要更改OSPF的选路,做到等价负载,即路由有两条相同的路线情况下,均可以连通的情况下
可以修改接口的BW值,show int e0/0接口信息中可以看到BW 10000Kbit/s
将此数值修改成2个接口相同即可做到等价负载,BW值只是一个数值,不影响实际传输的速率

修改的命令为

Router(config)#int e0/0
Router(config)#bandwidth 10000  //后面不需要单位
查看邻居表的命令为
show ip ospf neighbor
查看LSDB(链路状态数据库)
   Show ip ospf database

EIGRP

特点
1.无需管理员手动指定每条路由
2.动态发送EIGRP报文,自动形成路由表
3.EIGRP报文以组播和单播形式发送,组播地址是24.0.0.10
4.路由表支持更新机制:触发更新
5.EIGRP路由协议是直接封装在IP报头的协议,IP协议号是88
6.EIGRP路由协议是典型的高级距离矢量型路由协议
7.收敛速度快,100%无环路
8.支持非等价负载均衡
9.无类路由协议,思科私有的路由协议,适用于中型网络
10.支持多种网络层协议,也就是说可以在非IP网络上运行

EIGRP的三张表

邻居表 直接相连并运行EIGRP的路由器列表,就是收集直连的设备信息
拓扑表 收集信息并计算 ,
路由表 根据拓扑表计算最优路径 并算出路由表

EIGRP选路度量值

默认计算度量值标准是由两个条件: 带宽 延迟 在计算的时候,带宽取最小值(瓶颈)延迟取总和(延迟叠加)
可以配置的度量值标准 : 可靠性 ——》(取最小值) 负载——》(取最大值) M、
还有 一个 MTU值 ——》(最小值)
虽然在路局路由器间通过EIGRP数据包交换MTU信息,但计算度量值时并不考虑MTU信息因素

EIGRP配置命令

Router(config)#router eigrp 100      (100为AS号,即自制系统号,所有跑EIGRP网络内的路由需要相同)
Router(config)#network 172.16.0.0    可以使用反掩码,也可以宣告主类地址
Router(config)#network 10.0.0.0

EIGRP的度量值叫 metric

计算公式为 [10的7次方/最小带宽(K)+延迟总和]*256 = metric
用命令show int e0/0查看接口里
BW 1544 Kbit/S 为接口带宽 DLY 20000 used 为延迟

修改方式为

进入接口配置

Router(config-if)#bandwidt 1000000  //修改带宽
Router(config-if)#delay 10      //修改延迟

如果要修改EIGRP的选路,将希望走的那条线路的接口的带宽改大 延迟改小即可

AD 即管理距离

各个协议的AD值不同,如下表

协议 AD值
OSPF 110
EIGRP 90
RIP 120

在查看路由表信息的内容中有此类信息

在单臂路由的环境中,使用动态路由协议的时候要把每个环回口也要宣告
2019-06-12 15:42:32 ly2230976595 阅读数 238

路由协议相关知识

在这里插入图片描述

  1. 路由控制的定义

1.1 静态路由与动态路由
静态路由:事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种方法。静态路由手动设置。一旦发送故障,管理员手动修改

动态路由: 由路由协议在运行过程中自动的设置路由控制信息的一种方法。动态路由管理员必须设置好路由协议,如果要追加一个新的网络到原有的网络中,只需在新增加网络的路由器上进行一个动态路由的设置即可。
在这里插入图片描述

1.2 动态路由的基础
在这里插入图片描述
2. 路由的控制范围
根据路由控制的范围常使用IGP(Interior GateWay Protocol) 和EGP(Exterior GateWay)两种类型的路由协议。
IGP:
内部网关协议:根据IGP在区域网络内部进行主机识别。
外部网关协议(EGP):在区域网络之间进行路由选择。

  1. 路由算法
    最具代表性:距离向量算法和链路状态算法。

距离向量算法:根据距离和方向决定目标网络或目标主机位置的一种方法。
在这里插入图片描述
路由器可以互换目标网络的方向及其距离的相关信息,并以这些信息为基础制作路由控制表。优点:处理简单。缺点:因其只有距离和方向的信息,所以当网络构造变得分外复杂时,在获得稳定的路由信息之前需要消耗一定时间,也极易发送路由循环。

链路状态算法:在了解网络整体连接状态的基础上生成路由控制表的一种方法。该方法中,每个路由器必须保持同样的信息才能进行正确的路由选择。
优点:即使网络结构变得复杂,每个路由器也能够保持正确的路由信息、进行稳定的路由选择。
缺点:当网络结构很复杂时,需要从网络代理获取路由信息表,路由信息表的管理和处理代理信息需要高速CPU处理能力和大量的内存。

  1. 主要的路由协议
    在这里插入图片描述

4.1 RIP
RIP:距离向量型的一种路由协议。广泛用于LAN
(1) 广播路由控制信息
RIP将路由信息定期(30s)一次向全网广播,如果没有收到控制信息,连接断开。RIP规定等待5次,如果等待6次仍未收到路由信息,才会真正关闭连接。
三步:30s一次,将自己所知道的路由信息广播出去;将已知的路由信息经过一跳之后继续广播;以此类推,逐步传播路由信息。
(2)根据距离向量确定路由
距离的单位为跳数。跳数指经过路由器的个数。RIP希望尽可能少通过路由器将数据包转发到目标IP地址。根据距离向量生成距离向量表,再抽出较小的路由生成最终的路由控制表。
(3) 使用子网掩码时的RIP处理
在这里插入图片描述
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(4) Rip中路由变更时的处理
RIP基本行为:
将自己所知道的路由信息定期进行广播
一旦认为网络被断开,数据将无法流过此路由器,其他路由器也就可以得知网络已经断开。
收到自己发出去的消息—无限计数。解决该问题的方法:
在这里插入图片描述
当环路有多余的情况下,需要很长时间才能产生正确的路由,为解决该问题:方法有毒性逆转和触发更新

毒性逆转:当网络中发生链路被断开的时候,不是不再发送这个消息,而是将这个无法通信的消息传播出去。即发送一个距离为16的消息。
触发更新:当路由信息发生变化时,不等待30S而是立即发送出去。

4.2 RIP2
在这里插入图片描述
4.3 OSPF
OSPF:一种链路状态型路由协议,由于采用链路状态类型,即使网络中有环路,也能够进行稳定的路由控制。
在这里插入图片描述
(1) OSPF是链路状态型路由协议
路由器之间交换链路状态生成网络拓扑信息,然后再根据这个拓扑信息生成路由控制表。
RIP路由选择,要求途中所经过的路由器个数越少越好。与之相比,OSPF可以给每条链路赋予一个权重,并始终选择一个权重最小的路径作为最终路由。即以每条链路的代价为度量标准,始终选择一个总的代价最小的一条路径。RIP是选择路由个数最少的路径,而OSPF是选择总的代价较小的路径。

(2)OSPF基础知识
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(30 OSPF工作原理
OSPF进行连接确认的协议为HELLO协议。
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(4) 将区域分层化进行细分管理
链路状态型路由协议的潜在问题在于:当网络规模越来越大时,表示链路状态的拓扑数据库就越大,路由控制信息的计算就越困难。为减少计算负荷,引入区域的概念。
在这里插入图片描述
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4.4 BGP(边界网关协议)

BGP作用:连接不同自治系统。属于外部网关协议(EGP)
只有BGP,RIP,OSPF共同进行路由控制,才能进行整个互联网的路由控制。

(1) BGP与AS

在这里插入图片描述
(2) BGP是路径向量协议
根据BGP交换路由控制信息的路由器叫做BGP扬声器。

  1. MPLS(MUlti protocol label switching)多协议标记交换技术
    实现MPLS功能的路由器叫做标记交换路由器LSR(label switching router),与外部网络连接的那部分LSR叫做标记边缘路由器。
    MPLS的优点:
    第一转发速度快。路由器转发Ip数据包时,首先要对你目标地址和路由控制表中可边长的网络地址进行比较,然后选出最长匹配的路径才能进行转发。MPLS不是,它是使用固定长度的标记信息,使得处理更加简单,可以通过高速的硬件实现转发。
    第二利用标记生成虚拟路径,并在它上面实现IP数据包的通信
2019-03-02 12:58:16 qq_39063722 阅读数 374

路由协议汇总路由协议汇总

2019-06-18 15:21:11 qq_22930647 阅读数 245

学习笔记:动态路由协议,距离矢量路由协议RIP(原理及配置)


1.动态路由

  • 基于某种路由协议实现

特点:

  • 减少了管理任务
  • 占用了网络带宽

1.1基础

动态路由协议概述

  • 路由器之间用来交换信息的语言

度量值

  • 跳数、带宽、负载、时延、可靠性、成本

收敛

  • 是所有路由表都达到一致状态的过程

静态路由和动态路由的比较

  • 网络中静态路由和动态路由互相补充

1.2分类

按照路由执行的算法分类 

  • 距离矢量路由协议 

依据从源网络到目标网络所经过的路由器的个数选择路由 

RIP(距离矢量路由协议)、IGRP(思科私有的内部网关路由协议) 

  • 链路状态路由协议 

综合考虑从源网络到目标网络的各条路径的情况选择路由

 OSPF(开放式最短路径优先链路状态路由协议)、IS-IS(中间系统到中间系统路由协议)

2.RIP路由协议工作原理

  • RIP是距离-矢量路由选择协议
  •  RIP的基本概念

       定期更新 (30s)

       邻居

       广播更新

       全路由表更新

  • 路由表的形成:

  • 度量值为跳数

最大跳数为15跳,16跳为不可达

  • RIP更新时间

每隔30s发送路由更新消息,UDP520端口

  • RIP路由更新消息

发送整个路由表消息

3.RIP的配置和验证

思考题:简述水平分割的作用?

  •       水平分割是在距离矢量路由协议中最常用的避免环路发生的解决方案之一。
  •       产生环路的一种情况是:路由器A将从路由器B学习到的路由信息又告诉给了路由器B。最终,路由器B认为通过路由器A能够到达目标网络,路由器A认为通过路由器B能够到达目标网络。路由数据包的时候,数据将在两个路由器间不停地循环,直至TTL的值为0,将此数据包丢弃。
  • 水平分割的思想就是:在路由信息传送过程中,不再把路由信息发送到接收到此路由信息的接口上。从而在一定程度上避免了环路的产生。

启用水平分割:ip split-horizon

禁用水平分割:no ip split-horizon

附:上述命令在接口模式下配置。

 

这里的配置选择v2并且关闭了路由自动汇总

 

 

 

 

 

 

2017-05-20 15:52:43 a1414345 阅读数 4079

本文旨在区分清楚路由选择、路由协议和路由算法的关系。然后讲解常用路由协议和路由算法。

什么是路由选择

百科的说法:

路由选择是指选择通过互连网络从源节点向目的节点传输信息的通道,而且信息至少通过一个中间节点。

我的理解:路由选择的目的就是为 IP 数据包选择出一条合适的路。

什么是路由协议

百科的说法:

路由协议是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。

我的理解:路由协议规定了 IP数据报在网络中存储和转发的方式。

什么是路由算法

百科的说法:

路由算法是提高路由协议功能,尽量减少路由时所带来开销的算法。

我的理解:路由算法就是根据度量标准,从众多路径中高效地选择出最佳路由路径。

上面三个到底有什么不可描述的联系

下面观点纯属个人理解,如有不对还望指出。

三者之间的关系:

总的来说:路由选择依赖于各种路由协议,而各种路由协议又依赖于路由算法。
各种路由协议之间采取不同的路由算法进行路由选择。

现在说点人话:我们可以把路由选择看做要干一件什么一样的事情,而路由协议规定了我们按照什么样的方式去完成这件事情,而路由算法则具体的如何去做这件事情。拿生活中的一个例子来说:

小明要做一件事情,这件事情就是去上学,此时选一种合适的方式去上学就是路由选择。而从家里出发到学校的过程,有不同路径和不同的交通方式,此时路由协议可以看做我们要进行去上学这件事情的大方向,比如说直走,右转,左转等。而路由算法则具体的描述了如何完成这件事情,我首先应该步行五分钟,然后坐公交车从哪个方向,做那一路公交车和走哪一条街,具体高效快速的到达学校相当于路由算法。

常见路由协议

按应用应用范围的不同,路由协议可分为两类:

在一个AS(Autonomous System,自制系统)内的路由协议称为内部网关协议(Interior gateway protocol),AS之间的路由协议称为外部网关协议(Exterior gateway protocol)。

正在使用的内部网关协议:

  • RIP(Routing Information Protocol):基于距离矢量(DV)的路由协议,以路由跳数作为计数单位的路由协议,适用于比较小的网络环境。
  • IGRP(Interior Gateway Routing Protocol):一种基于距离向量型的内部网关协议。
  • EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):增强内部网关路由协议,结合了链路状态(LS)和距离矢量(DV)型路由选择协议的Cisco专用协议
  • IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System):中间系统到中间系统路由协议,最初是ISO为CLNP(Connection Less Network Protocol,无连接网络协议)设计的一种动态路由协议。
  • OSPF(Open Shortest Path First):开放式最短路径优先。是对链路状态路由(LS)协议的一种实现,隶属内部网关协议(IGP),故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法(Dijkstra)被用来计算最短路径树。

外部网关协议:

  • EGP (Exterior Gateway Protocol):是AS之间使用的路由协议,由于EGP存在很多的局限性,IETF边界网关协议工作组制定了标准的边界网关协议(BGP),当前被广泛使用。
  • BGP 边界网关协议

路由算法

路由协议根据路由算法生成路由表并选择最佳路径进行转发数据包。

算法的设计目标:

  • 最优化
  • 简洁性
  • 坚固性
  • 快速收敛
  • 灵活性

路由算法主要分以下两类:

  • 总体式路由算法:每个路由器都拥有网络中其他路由器的全部信息,以及网络的流量状态。也叫LS (链路状态)算法。
  • 分散式路由算法:每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息,没有网络中每个路由器的信息。也叫DV (距离向量)算法。

LS算法

链路状态算法(也称最短路径算法)发送路由信息到互联网上所有的结点,对于每个路由器,仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。

采用LS算法时,每个路由器必须遵循以下步骤:

1、确认在物理上与之相连的路由器并获得它们的IP地址。当一个路由器开始工作后,它首先向整个网络发送一个“HELLO”分组数据包。每个接收到数据包的路由器都将返回一条消息,其中包含它自身的IP地址。

2、测量相邻路由器的延时(或者其他重要的网络参数,比如平均流量)。为做到这一点,路由器向整个网络发送响应分组数据包。每个接收到数据包的路由器返回一个应答分组数据包。将路程往返时间除以2,路由器便可以计算出延时。(路程往返时间是网络当前延迟的量度,通过一个分组数据包从远程主机返回的时间来测量。)该时间包括了传输和处理两部分的时间——也就是将分组数据包发送到目的地的时间以及接收方处理分组数据包和应答的时间。

3、向网络中的其他路由器广播自己的信息,同时也接收其他路由器的信息。
在这一步中,所有的路由器共享它们的知识并且将自身的信息广播给其他每一个路由器。这样,每一个路由器都能够知道网络的结构以及状态。

4、使用一个合适的算法,确定网络中两个节点之间的最佳路由。

在这一步中,路由器选择通往每一个节点的最佳路由。它们使用一个算法来实现这一点,如Dijkstra最短路径算法。在这个算法中,一个路由器通过收集到的其他路由器的信息,建立一个网络图。这个图描述网络中的路由器的位置以及它们之间的链接关系。每个链接都有一个数字标注,称为权值或成本。这个数字是延时和平均流量的函数,有时它仅仅表示节点间的跃点数。例如,如果一个节点与目的地之间有两条链路,路由器将选择权值最低的链路。

DV算法

距离向量算法(也称为Bellman-Ford算法)则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息,但仅发送到邻近结点上。从本质上来说,链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处,而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。由于链路状态算法收敛更快,因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面,链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间,因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。

Dijkstra算法执行下列步骤:

1、路由器建立一张网络图,并且确定源节点和目的节点,我们设为V1和V2。然后路由器建立一个矩阵,称为“邻接矩阵”。在这个矩阵中,各矩阵元素表示权值。例如,[i, j]是节点Vi与Vj之间的链路权值。如果节点Vi与Vj之间没有链路直接相连,它们的权值设为“无穷大”。

2、路由器为网路中的每一个节点建立一组状态记录。此记录包括三个字段:
前序字段——表示当前节点之前的节点。
长度字段——表示从源节点到当前节点的权值之和。
标号字段——表示节点的状态。每个节点都处于一个状态模式:“永久”或“暂时”。

3、路由器初始化(所有节点的)状态记录集参数,将它们的长度设为“无穷大”,标号设为“暂时”。

4、路由器设置一个T节点。例如,如果设V1是源T节点,路由器将V1的标号更改为“永久”。当一个标号更改为“永久”后,它将不再改变。一个T节点仅仅是一个代理而已。

5、路由器更新与源T节点直接相连的所有暂时性节点的状态记录集。

6、路由器在所有的暂时性节点中选择距离V1的权值最低的节点。这个节点将是新的T节点。

7、如果这个节点不是V2(目的节点),路由器则返回到步骤5。

8、如果节点是V2,路由器则向前回溯,将它的前序节点从状态记录集中提取出来,如此循环,直到提取到V1为止。这个节点列表便是从V1到V2的最佳路由。

常见的路由协议

阅读数 2211

路由协议的总结

阅读数 1225

OSPF路由协议

阅读数 68

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