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  • 基于通过搜索支撑树定势的思想,提出了一种新型多下一跳路由算法,具体包括四种可行的实现方案。该算法选路策略灵活,通过计算网络拓扑的支撑树完成对节点的定势,可以产生到目的地的大量路径同时进行分流传输,充分...
  • 路由器的下一跳计算(网关)

    千次阅读 2020-11-08 16:26:46
    下一跳则强调的是数据传输的路径, 并不是必然直接就到网关地址的。 所以,默认下一跳是网关是一种便捷的逻辑, 但是实际上下一跳不一定是网关。 现共收到5个分组,其目的站IP地址分别为: (1)128.96.39.10 ...

    refer
    先总的说一句,
    路由器是设备,
    路由器上有路由表,
    路由表中的路由是一个个的地址

    网关指的是网段之间的一部分,
    具体讲可以说网关地址就是两个具体的地址,如常见的192.168.0.1,

    下一跳则强调的是数据传输的路径,
    并不是必然直接就到网关地址的。

    所以,默认下一跳是网关是一种便捷的逻辑,
    但是实际上下一跳不一定是网关。
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    现共收到5个分组,其目的站IP地址分别为:

    (1)128.96.39.10

    (2)128.96.40.12

    (3)128.96.40.151

    (4)192.4.153.17

    (5)192.4.153.90
    试分别计算其下一跳。

    解:
    (1)分组的目的站IP地址为:128.96.39.10
    先与子网掩码255.255.255.128相与
    得128.96.39.0,可见该分组经网关1转发。
    (2)分组的目的IP地址为:128.96.40.12。
    ① 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,
    不等于128.96.39.0。
    ② 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,
    经查路由表可知,该项分组经网关3转发。
    在这里插入图片描述

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  • 静态路由配置(目的下一跳

    千次阅读 2020-08-04 17:33:51
    优点:①不会占用大量的CPU资源进行计算和分析;②网络安全保密性高; 缺点:出现故障难以排查; 配置静态路由 链路协议:应用在接口上的协议。 #查看链路协议 [R1]dis interface GigabitEthernet 0/0/0 #...

    静态路由

    静态路由:由用户或者管理员手动配置或者维护的路由表的信息。

    优点:①不会占用大量的CPU资源进行计算和分析;②网络安全保密性高;
    缺点:出现故障难以排查;

    配置静态路由

    在这里插入图片描述

    链路协议:应用在接口上的协议。

    #查看链路协议
    [R1]dis interface GigabitEthernet 0/0/0
    #GigabitEthernet0/0/0 current state : DOWN:接口欧状态信息
    #Line protocol current state : DOWN:链路协议信息
    #查看路由表
    [R1]dis ip routing-table
    
    

    在R4、R5上配置过去

    #配置静态路由命令(目的网段的地址+下一个跳转的接口地址)
    [R4]ip route-static 172.16.10.0 24 10.10.10.20
    #配置静态路由命令(目的网段的地址+下一跳的地址)
    [R5]ip route-static 172.16.10.0 24 20.10.10.20
    
    

    静态路由是双向的,配置了过去的流程还要配置回去的流程:
    在R6、R5上配置过来的

    #配置静态路由命令(目的网段的地址+下一个跳转的接口地址)
    [R6]ip route-static 192.168.10.0 24 20.10.10.10
    #配置静态路由命令(目的网段的地址+下一跳的地址)
    [R5]ip route-static 192.168.10.0 24 10.10.10.10
    

    抓包看协议

    在这里插入图片描述
    缺省路由
    经常会用到,大中小企业都会用到。
    缺省路由:又叫默认路由(default route)

    缺省路由的配置:
    ip route-static 0.0.0.0 0 +下一跳地址

    访问任何网段 都将数据包交给 10.1.1.2.同时我们的缺省路由也是属于静态路由,只是它是属于特殊的静态路由。

    注意:缺省路由,它是属于替补路由,只有当其他的路由不可达的时,才会使用缺省路由。

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  • 1.自治系统(AS):单一技术管理组路由器,这些路由器使用种AS内部的路由选择协议和共同的度量来确定分组在该AS内的路由,同时选择确定AS之间的路由个自治系统内的所有路由器在本自治系统内部必须是连通...

    5.1 路由协议

    1.自治系统(AS):单一技术管理下的一组路由器,这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量来确定分组在该AS内的路由,同时选择确定AS之间的路由。一个自治系统内的所有路由器在本自治系统内部必须是连通的。如一家公司、一所大学、一个政府部门。

    2.域内路由:自治系统内部的路由选择称为域内路由选择---》内部网关协议(IGP) 如RIP和OSPF

    3.域间路由:自治系统之间的路由选择称为域间选择 ---》外部网关协议(EGP)  如BGP

                 如两个自治系统使用不同的IGP此时,就需要BGP来协商调整。

    5.2路由信息协议(RIP)

    RIP规定:

    • 距离称为跳数
    • RIP认为好的路由就是通过的路由器数据少,即有限选择跳数少的路径
    • RIP允许一条路径最多15个路由器(最多允许15跳),距离大于15跳,表现为网络不可达。

    RIP特点:

    • 仅和相邻路由器交换信息
    • 路由器交换的信息是当前路由器所知道的全部信息,即自己的路由表
    • 规定时间间隔交换路由信息

    距离向量算法:

    这里以 RIP 算法(距离向量算法的一种)为例。

    1. 以地址为X的相邻路由器发来的 RIP(Routing Information Protocol) 报文
    2. 将该 RIP 报文中的下一跳地址修改为 X,且跳数全部增加 1
    3. 对每个项目执行如下步骤
      a.若原路由表没有 RIP 中的目的网络 N,直接添加到原路由表中
      b.若原路由表中有 RIP 中的目的网络 N,但下一跳地址不是 X ,选择跳数少的替换。如果两者跳数一样,则保留原路由表的项。
      c.若原路由表中有 RIP 中的目的网络 N,且下一跳地址是 X,使用收到的项替换
    4. 若超过 180s (RIP 默认 180s)还没有收到相邻路由器的更新路由表,则相邻路由器置为不可达,跳数为 16

    即:

    前提:目的网络相同

    相同下一跳,替换

    不同下一跳,是否距离短,选择距离短的替换

    例子:

    如下,有 B,C 两个路由器的路由表。B,C 为相邻路由器,现在 C 向 B 发送 RIP 报文,求 B 更新后的路由表

    B 的路由表

    目的网络 距离 下一跳
    N1 7 A
    N2 2 C
    N6 8 F
    N8 4 E
    N9 4 D

    C 的 RIP 报文中的路由表

    目的网络 距离
    N2 15
    N3 2
    N4 8
    N8 2
    N7 4

    解:

    1. 将 RIP 报文的下一跳地址改为 C 且跳数增加 1
    目的网络 距离 下一跳
    N2 16 C
    N3 3 C
    N4 9 C
    N8 3 C
    N7 5 C
    1. 与原路由表(B 的路由表)比较并更新
      a. 因为 C 路由表中并无关于 N1,N6 和 N9 的信息,所以原路由表保存不变
      b.对于 N2,目的网络一样,下一跳地址一样(同为 C),所以更新跳数为 16
      c.对于 N3,因为原路由表中无该项,所以直接添加。N4 和 N7 同理添加
      d.对于 N8,目的网络一样,但下一跳不一样,选择距离短(跳数少的添加),所以更新为 C 路由表的信息

    更新后的 B 路由表

    目的网络 距离 下一跳
    N1 7 A
    N2 16 C
    N3 3 C
    N4 9 C
    N6 8 F
    N7 5 C
    N8 3 C
    N9 4 D

     

    5.3 OSPF,开放最短路径优先协议

    1.使用分布式链路状态路由算法的典型代表,与RIP比较四点区别:

    1. OSPF向本自治系统中的所有路由器发送信息,泛洪法,而RIP只是临近的几个已知路由器
    2. 发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态。---(链路状态:本路由器和哪些路由器相邻及改链路的‘度量’,而RIP发送的信息是本路由器所知道的全部信息,即整个路由表)
    3. 只有当链路状态发生改变时,路由器才用洪泛法发送信息
    4. OSPF是网络层协议,不使用UDP\TCP,直接使用IP数据报进行传送,而RIP是应用层协议,它在传输层使用UDP

    2.OSPF基本工作原理

    是用Dijkstra算法计算出最短路径,以此构造自己的路由表

    5.4边界网关协议(BGP)--常用于互联网的网关之间

    BGP采用路径向量路由选择协议,它与距离向量协议和链路状态协议有很大区别,BGP是应用层协议,基于TCP

    BGP工作原理:

    1. 每个自治系统选择一个路由器作为该自治系统“发言人”
    2. “发言人”需要与其他“发言人”交换信息,首先需要建立连接TCP
    3. 建立会话之后,利用会话交换路由信息,选择优质路由

    BGP使用四种报文:

    1. 打开报文:用来建立关系
    2. 更新报文:发送某一路由信息
    3. 保活报文:用来确定打开报文并周期地正式邻站关系
    4. 通知报文:用来发送检测到的差错

     

     

     

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  • 按拓扑图模拟指定路由器计算下一跳,自动生成路由表,自定义拓扑输入txt文档,例子3个路由
  • 直连路由、静态路由:直连路由:接口配置正确的IP地址和掩码,物理UP和协议...注:静态路由下一跳可以不是直连路由,路由器会使用递归路由进行多次查询当网络拓扑发生变化时,静态路由不会自动适应拓扑改变,而是...

    直连路由、静态路由:

    直连路由:接口配置正确的IP地址和掩码,物理UP和协议UP

    静态路由:由管理员手动配置和维护的路由。静态路由配置简单,并且无需像动态路由那样占用路由器的CPU资源来计算和分析路由更新,度量值为0。

    条件:出接口状态物理UP和协议UP且下一跳地址一定需要可达。

    注:静态路由的下一跳可以不是直连路由,路由器会使用递归路由进行多次查询

    当网络拓扑发生变化时,静态路由不会自动适应拓扑改变,而是需要管理员手动进行调整。静态路由一般适用于结构简单的网络。

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    1、负载分担:

    当源网络和目的网络之间存在多条链路时,可以通过等价路由来实现流量负载分担。这些等价路由具有相同的目的网络和掩码、管理距离和度量值。

    在RTB上配置了两条静态路由,它们具有相同的目的IP地址和子网掩码、管理距离(都为1)、度量值(都为0),但下一跳不同。在RTB需要转发数据给RTA时,就会使用这两条等价静态路由将数据进行负载分担。

    2、路由备份/浮动静态路由:

    在配置多条静态路由时,可以修改静态路由的管理距离,使一条静态路由的管理距离高于其他静态路由,从而实现静态路由的备份,也叫浮动静态路由。

    RTB上配置了两条静态路由。正常情况下,这两条静态路由是等价的。通过配置路由的管理距离,使第二条静态路由的管理距离要高于第一条。路由器只把管理距离低的静态路由加入到路由表中。当加入到路由表中静态路由出现故障时,优先级高的静态路由才会加入到路由表并承担数据转发。

    注:在静态路由配置后面加上permanent,可以使得该条静态路由永久有效(除非使用命令clear ip route *)。

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    3、路由过滤:在某种路由协议中,将一个接口宣告进该协议,会实现对于该协议报文的收发,被宣告进该协议的接口路由以及通过这些接口获悉的邻居传递过来的属于该协议并加入路由表的路由;在距离矢量环境中,可以使用静态路由实现对某条路由条目的传递过滤,但在链路状态协议中是无效的。

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    4、递归表查询:

    分析:当管理员使用静态路由时,只配置了下一跳地址没有出接口时,路由器会先查找路由表,匹配了这条静态之后,再进行二次查表,确定出接口之后才能进行数据转发,这就是递归查询,这样五无疑会增加路由器的CPU消耗,所以建议管理员在配置静态路由时,后面加上出接口和下一跳地址。

    5、递归路由:

    分析:假如R4后面有一个园区网,大约有N条路由,如果使用常规方式写静态路由,工作量非常大且无法在R2/R3上实现负载均衡;可以使用递归路由解决这个问题;先在R1写N条去往R4身后园区网的静态路由,下一跳使用R4 e0/0接口的地址,在R1写一条递归路由,出接口、下一跳使用R2/R3 e0/0接口地址。

    注:写主静态路由时一定不能包含出接口,否则路由器就不会执行递归表查询了。

    6、服务等级协议SLA:一种网络性能测量和诊断工具,通过主动在多个端点之间发送探针/测试报文(使用协议有ICMP、TCP、UDP等等),对网络性能和服务质量进行分析,并为用户提供网络服务质量的各种参数,例如:网络服务评估、网络故障诊断、抖动延迟,文件传输速率,TCP时延等等。

    注:可以使用SLA联动浮动静态路由,路由器可以更清晰的感知一条完整链路的运行状态,当主路径down了,可以实时的进行链路切换。

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    分析:园区R1和园区R2之间通过使用浮动静态路由实现互联,园区之间申请了一根电信线路作为主路径,另外一根移动线路作为备用路径;在使用常规的浮动静态路由时,当电信内网R2、R3、R5之间的链路出现故障时,静态路由是不会感知到链路故障,down掉主路径的静态路由自动切换到备份路径的;当使用SLA联动浮动静态路由时,SLA会周期性发送探针探测整条主路径的状态,当主路径某一位置出现故障时,主路径路由就会自动从R1的路由表中消失,移动的备份路径就会出现在R1的路由表进行数据转发。

    7、黑洞路由和路由黑洞

    NULL0口是个伪接口,不能配置地址也不能被封装,接口总是UP状态;但是从来不转发或接受任何数据流量,对于所有发到该接口的数据都会直接被丢弃;在配置静态路由时,把出接口指向null0接口的路由就被称为黑洞路由;在一些使用路由汇总或聚合的情况中,正确使用黑洞路由可以消除路由环路。

    ip route 10.0.0.0 255.255.0.0 null0(黑洞路由相当于是出现故障情况下的备用路由,所以可以把该条静态黑洞路由的优先级设置低一点(值大一点))

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下一跳路由计算