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  • 动态路由协议的种类
    2020-07-10 12:05:16

    按路由算法划分
    距离矢量路由协议
    链路状态路由协议
    常见动态协议
    BGP(边界网关协议),RIP(非面向连接的协议),BGP(面向连接的协议),IS-IS(中间系统到中间系统路由协议)
    按应用范围划分
    IGP(内部网关协议)
    EGP(外部网关协议)

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  • 动态路由协议分类

    千次阅读 2020-07-29 08:48:02
    .3动态路由协议分类 前面已经为大家介绍了路由器对于直连路由的发现过程,以及静态路由的概念和部 署要点。对于一个小型网络,静态路由或许已经能够满足需求,但是在大中型网络中, 由于网段数量特别多、网络拓扑...

    技术背景

    • 对于一个小型网络,静态路由或许已经能够满足需求,但是在大中型网络中,由于网段数量特别多、网络拓扑复杂等原因,仅仅使用静态路由来实现数据互通显然是不太现实的,原因是配置及维护工作量都太大,再者存在静态路由无法动态地响应网络拓扑变更等因素。
    • 动态路由协议(Dynamic Routing Protocol)可以很好地解决上述需求问题。
    • 在路由器上激活了动态路由协议后,就相当于激活了路由器的某种能力,路由器之间就能够交互路由信息或者用于路由计算的数据,而当网络拓扑发生变更时,动态路由协议能够感知这些变化并且自动地作出响应,从而使得网络中的路由信息适应新的拓扑,这种动作完全由协议自动完成,无需人为干预。
    • 因此在一个规模较大的网络中,我们往往会使用动态路由协议,或者静态路由与动态路由协议相结合的方式来建设该网络。

    动态路由协议分类

    • 动态路由协议有很多,而分类的方法也存在多种。
    • 基于协议算法不同,可以将动态路由协议分成两类:
    1. 距离矢量路由协议(Distance Vector Routing Protocol);
    2. 链路状态路由协议(Link State Routing Protocol) 。
    • 根据工作范围的不同,动态路由协议可分为两类:
    1. IGP ( Interior Gateway Protocol,内部网关协议),比如RIP, OSPF, IS-IS等;
    2. EGP ( Exterior Gateway Protocol,外部网关协议),比如BGP ( Border Gateway Protocol )等。
    • IGP被用于在AS(Autonomous System,自治系统)内部实现路由信息的交互,而EGP则被用于在AS之间实现路由信息的交互。AS的传统定义是,由一个单一的机构或组织所管理的一系列IP网络及其设备所构成的集合,可以简单地将AS理解为一个独立的机构或者企业所管理的网络,比如一家跨省公司的网络等。

    距离矢量路由协议

    • 距离矢量路由协议指的是基于距离矢量的路由协议,RIP是最具代表性的距离矢量路由协议。
    • “距离矢量”这个概念包含两个关键的信息:“距离”和“方向”,其中“距离”指的是到达目标网络的度量值,而方向指的是到达该目标网络的下一跳设备。
    • 每一台运行距离矢量路由协议的路由器都会周期性地将自己的路由表通告出去,其直连的路由器会收到这些路由信息,学习前者通告的路由并更新自己的路由表后,它也会向自己直连的路由器通告其路由表,最终网络中的每台路由器都能获知到达各个网段的路由,这个过程被称为路由的泛洪(Flooding)过程。

    示例

    如下图所示的网络拓扑中,

    在这里插入图片描述

    • R1及R2两台路由器直连。
    • 初始情况下R1及R2都只知道自己“家门口的情况”,也就是说,R1及R2都自动发现了自己直连接口的路由。R1在其路由表中写入192.168.12.0/24及1.0.0.0/8两条直连路由,而R2则在其路由表中写入192.168.12.0/24这一条直连路由。
    • 对于R2而言,此刻是无法访问1.0.0.0/8的,因为在它的路由表中并没有任何能够到达这个网段的路由信息。
    • 现在R1和R2上激活距离矢量路由协议。
    • R1路由通告:
      (1)R1将已经发现的路由(1.0.0.0/8及192.168.12.0/24)通过路由协议报文通告给R2,这两条路由各附带着一个度量值。
      (2)以距离矢量路由协议的典型代表RIP为例,它使用跳数(Hop Count)作为路由的度量值,所谓跳数就是到达目的网段所需经过的路由器的个数,直连网段的度量值被视为0跳。
      (3)R1将两条直连路由通告给R2时,为路由设置的跳数为1,“我家门口的这些网段对于我自己而言可以直接到达(只需0跳),现在别人要经过我来访问该网段,就需要加上我这一跳”。
    • R2处理R1的路由通告:
      (1)由于192.168.12.0/24是R2自己的直连网段,因此R2会忽略R1通告过来的、到达该网段的路由更新,而1.0.0.0/8路由对于R2而言是未知的,因此R2将这条路由加载进路由表,同时为该条路由关联度量值:1跳,并且把路由的通告者R1视为该条路由的下一跳。
      (2)当R2要转发到达1.0.0.0/8的数据包时,就会将数据包发给下一跳路由器R1。可以形象的理解就是:“R2认为1.0.0.0/8可以通过R1到达,自己与该网段距离1跳路由器”,这也就是“距离矢量”名称的由来。
    • 需要注意的是,运行距离矢量路由协议的路由器并不了解网络的拓扑结构,该路由器只知道:
      (1)自己与目的网络之间的距离;
      (2)从哪个方向可到达目的网络。

    链路状态路由协议

    • 链路状态路由协议与距离矢量路由协议不同,运行链路状态路由协议的路由器会使用一些特殊的信息描述网络的拓扑结构及IP网段,这些信息被称为链路状态(Link State )信息,所有的路由器都会产生描述自己直连接口状况的链路状态信息。
    • 路由器将网络中所泛洪的链路状态信息都搜集起来并且存入一个数据库中,这个数据库就是LSDB( Link-State Database,链路状态数据库),
    • LSDB可以视为对整个网络的拓扑结构及IP网段的描绘,所有路由器拥有对该网络的统一认知,接下来所有的路由器都基于LSDB使用特定的算法进行计算,计算的结果是得到一棵以自己为根的、无环的最短路径树,并将基于这棵树得到的路由加载到路由表中。
    • 典型的链路状态路由协议有OSPF及IS-IS。
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  • 一、动态路由协议分类 (1)按照工作区域范围: (2)按照路由算法: 总结: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------...

    目录

    一、动态路由协议的分类

    (1)按照工作区域范围:

    (2)按照路由算法:

    RIP相关知识简介:

    二、静态路由优缺点:

    三、 动态路由优缺点:

    四、单播、组播、广播详解:


    一、动态路由协议的分类

    (1)按照工作区域范围:

    (2)按照路由算法:

    总结:

     链路状态协议有三张表:首先双方建立邻居关系,建立完成后,形成邻居表,然后同步数据库 【互相发送LSA报文(链路状态通告报文),告诉对方哪些接口启用OSPF,接口IP地址、掩码。cost值,在同一个区域泛洪........  让每台路由器拥有OSPF网络详细的地图,然后每台路由器根据这个地图去计算去往每一个目的节点有多少条路径,选择最佳的路径放进自己的路由表(意味着每台路由器的路由表是自己计算出来的)||||

     

    然而距离矢量协议所有的路由时别人告诉的(从自己邻居学习到的自己不做运算,当为错误路由时,也会选择相信,没有辨别性和判断性);链路状态协议则是双方先成为邻居,你把你知道的网络拓补告诉给我,我把我知道的告诉给你,所有路由表互相去同步,同步之后生成地图(数据库表),有了这个地图就可以去计算所有去往目的节点的最佳路径,然后放进自己的路由表

     -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    RIP相关知识简介:

    RIP协议:路由信息协议(目前已经被市场淘汰)

    距离矢量协议特点:
    1、cost值采用的是跳数,最大跳数15条,16跳代表不可达
    2、周期性每隔25-30之间广播自己的整张路由表给邻居,实际上浪费了带宽和设备资源

    3、RIP协议里面的路由都是从自己的邻居学习到的,自己不做运算
    4、RIP协议是一个应用层协议,因为RIP协议有一个端口号UDP 520 : 二层头+IP头+UDP头+RIP数据
    两个版本V1和V2
    V1版本:
    采用广播更新路由,有类协议(不支持VLSM子网掩码更新),不支持手动路由汇总,采用自动自动路由汇总

    V2版本:
    组播更新,组播地址:224.0.0.9,比广播更新更省资源,支持VLSM;支持手动路由汇总,支持触发增量更新
    RIP协议如果产生路由环路怎么解决:
    水平分割:这个路由从这个接口学习到,不会从这个接口在通告回去

    最大跳数:16跳
    路由毒化
    触发更新
     

    RIP详解:(34条消息) RIP详解(一)_Lance的博客-CSDN博客_rip详解

    (34条消息) 路由选择协议 RIP、OSPF、BGP 详解_WS的小屋-CSDN博客_bgp ospf与rip的区别

    (34条消息) RIP路由协议详解_k916631305的博客-CSDN博客_rip路由协议

    -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    二、静态路由优缺点:

    三、 动态路由优缺点:

     详细:静态路由协议和动态路由协议的优缺点_zzm_的博客-CSDN博客            静态路由和动态路由的比较_Allen Liu-CSDN博客_静态路由和动态路由的优缺点

    -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    四、单播、组播、广播详解:

     (34条消息) 单播、组播、广播_Y-zero的博客-CSDN博客_单播组播广播

    (34条消息) 广播单播组播的知识总结与分享_woshihongq的博客-CSDN博客_广播报文

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  • 动态路由协议

    千次阅读 2021-12-11 20:28:12
    1.2、动态路由协议 1.2.1、概述 路由器之间用来交换信息的语言 1.2.2、度量值 1、跳数:跳数度量可以简单地记录路由器的跳数。 2、带宽:带宽度量将会选择高带宽路径,而不是低带宽路径。 ...

    目录

    一、动态路由

       1.1、动态路由基础

         1.1.1、动态路由

         1.1.2、动态路由特点

       1.2、动态路由协议

         1.2.1、概述

         1.2.2、度量值

         1.2.3、收敛

       1.3、静态路由和动态路由的比较

    二、动态路由协议分类

       2.1、距离矢量路由协议

       2.2、链路状态路由协议

    三、RIP路由协议

       3.1、RIP的工作原理

       3.2、RIPv1与RIPv2概念

       3.3、水平分割

    四、RIP的配置和验证

    案例一 RIPv1  

    案例二 RIPv2

    案例3三手动汇总

    案例四 RIP认证


    一、动态路由

       1.1、动态路由基础

         1.1.1、动态路由

           基于某种路由协议实现

         1.1.2、动态路由特点

             1、减少了管理任务

             2、占用了网络带宽

       1.2、动态路由协议

         1.2.1、概述

               路由器之间用来交换信息的语言

         1.2.2、度量值

         1、跳数:跳数度量可以简单地记录路由器的跳数。

         2、带宽:带宽度量将会选择高带宽路径,而不是低带宽路径。

         3、负载:负载度量反映了占用沿途链路的流量大小。最优路径应该是负载最低的路径。与跳数和带宽不同,路径上的负载会发生变化,因而度量也会跟着变化。这时需要注意,如果度量变化过于频繁,路由摆动可能经常发生。路由摆动会对路由器的CPU,数据链路层的带宽和全网稳定性产生负面影响。

         4、时延:时延度量反应了数据包经过一条路径所花费的时间。使用时延作为度量值的路由选择协议时将会选择使用最低时延的路径作为最优路径

         5、可靠性:可靠性度量来度量链路再某种情况下发生故障的可能性。可靠性是可以变化的或固定的。链路发生故障的次数或特定时间间隔内收到错误的次数都是变化可靠性度量的例子。固定可靠性度量是基于管理员确定的一条链路的已知量。可靠性最高的路径将被优先选择。

         6、成本:成本是用来描述路由优劣的一个通用术语,最小成本或最短仅仅指的是路由协议基于自己特定的度量对路径的一种看法。网络管理员可以对成本进行手工定义

         1.2.3、收敛

           使所有路由器的路由表都达到一致状态的过程  

       1.3、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

    二、动态路由协议分类

       2.1、距离矢量路由协议

         距离矢量型路由协议路由的学习来自于邻居路由器的通告,通告的时候时周期性的,俗称传闻路由,路由的学习容易被邻居路由误导,导致路由学习错误。

       2.2、链路状态路由协议

      链路状态型路由协议的学习来自于拓扑表,每个路由器都会形成一张完整的拓扑表,类型于完整的地图,更具自身节点出发来计算到达其他节点的最短路径,因此路由信息更加可靠,且通告是触发式的,收敛时间段。

    三、RIP路由协议

       3.1、RIP的工作原理

         1、定期更新(30秒更新一次)

         2、邻居(运行RIP的其他路由器)

         3、广播更新

         4、全部路由表更新 RIP度量值为跳数,最大跳数为15跳,16跳不可达。 每隔30秒发送路由更新消息, RIP使用UDP协议,端口号是520

       3.2、RIPv1与RIPv2概念

         RIP 路由协议包含两个版本,即RIPv1和RIPv2,两者的主要区别

    RIPv1RIPv2
       有类路由协议(默认子网)无类路由协议(可自定义子网掩码)
      广播更新(255.255.255.255)组播更新(224.0.0.9)
    不支持vlsm支持vlsm
    自动路由汇总,不可关闭自动路由汇总可关闭,可手工汇总
    不支持不连续子网支持不连续子网

       3.3、水平分割

        执行水平分割可以阻止路由环路的发生,从一个接口学习到路由信息,不再从这个接口发送出去,同时也能减少路由更新信息占用的链路带宽资源。

       

    四、RIP的配置和验证

    案例一 RIPv1  

    路由器一
    ESW1#conf t  //进入全局模式
    ESW1(config)#int f0/0  //进入接口模式
    ESW1(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0 //配置接口IP
    ESW1(config-if)#no shutdown //开启此接口
    ESW1(config)# router rip //启动RIP进程
    ESW1(config-router)network 10.0.0.0 //宣布直连网段,以主类网络方式宣告
    
    路由器二
    ESW2#conf t //进入全局模式
    ESW2(config)#int f0/0 //进入接口模式
    ESW2(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0 //配置接口IP
    ESW2(config-if)#no shutdown //开启此接口
    ESW2(config)# router rip  //启动RIP进程
    ESW2(config-router)network 10.0.0.0  //宣布直连网段,以主类网络方式宣告
    ESW2(config-router)network 192.168.1.0  //宣布直连网段,以主类网络方式宣告
    
    路由器三
    ESW3#conf t //进入全局模式
    ESW3(config)#int f0/0 //进入接口模式
    ESW3(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0 //配置接口IP
    ESW3(config-if)#no shutdown //开启此接口
    ESW3(config)# router rip  //启动RIP进程
    ESW3(config-router)network 192.168.1.0  //宣布直连网段,以主类网络方式宣告
    ESW3(config-router)network 10.0.0.0  //宣布直连网段,以主类网络方式宣告
    

    路由器四
    ESW4#conf t //进入全局模式
    ESW4(config)#int f0/0 //进入接口模式
    ESW4(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0 //配置接口IP
    ESW4(config-if)#no shutdown //开启此接口
    ESW4(config)# router rip  //启动RIP进程
    ESW4(config-router)network 10.0.0.0  //宣布直连网段,以主类网络方式宣告
    

    四台路由器再特权模式下输入debug ip rip 可以发送和接收rip更新信息 更新完成后输入show ip route 查看路由表  

    在这里插入图片描述


    在这里插入图片描述


    在这里插入图片描述


    在这里插入图片描述

    结果已成功学习到路由信息

    案例二 RIPv2

    对照RIPv1配置进行更改

    路由器一
    ESW1#conf t  //进入全局模式
    ESW1(config)#router rip  //启动RIP进程
    ESW1(config-router)#version 2  //启用版本二
    ESW1(config-router)#no auto-summary  //关闭自动汇总

    路由器二
    ESW2#conf t  //进入全局模式
    ESW2(config)#router rip  //启动RIP进程
    ESW2(config-router)#version 2  //启用版本二
    ESW2(config-router)#no auto-summary  //关闭自动汇总
    路由器三
    ESW3#conf t  //进入全局模式
    ESW3(config)#router rip  //启动RIP进程
    ESW3(config-router)#version 2  //启用版本二
    ESW3(config-router)#no auto-summary  //关闭自动汇总

           

    路由器四
    ESW4#conf t  //进入全局模式
    ESW4(config)#router rip  //启动RIP进程
    ESW4(config-router)#version 2  //启用版本二
    ESW4(config-router)#no auto-summary  //关闭自动汇总

     配置完成后再特权模式下输入show ip route查看路由表

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    可以看到路由表中的路由信息不再以汇总的形式出现,而是以具体网段的形式出现
    在这里插入图片描述

    路由器可以ping通

    案例3三手动汇总

    建立三个环回口并配置IP
    ESW1(config)#int loopback 1
    ESW1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.255
    ESW1(config-if)#int loopback 2
    ESW1(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.255
    ESW1(config)#int loopback 3
    ESW1(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.255
    ESW1(config)#int f0/0 //进入接口模式
    ESW1(config-if)#ip summary-address rip 192.168.1.0 255.255.255.248 //将IP进行汇总
    ESW1(config)#router rip //启动RIP进程
    ESW1(config-router)#network 192.168.1.0 //宣告直连网段
    

    ESW1(config-router)#network 192.168.1.0宣告直连网段
    在这里插入图片描述
    查看路由表,可以看到有192.168.1.0网段,这是汇总后的地址,ping具体IP时是可以ping通的
    在这里插入图片描述

    案例四 RIP认证

    ESW1#conf 进入特权模式
    ESW1(config)#key chain R1 //钥匙链名称为R1
    ESW1(config-keychain)#KEy 1 //第一把钥匙
    ESW1(config-keychain-key)#key-string cisco //钥匙密钥为Cisco
    ESW1(config-keychain-key)#int f0/0 //进入接口
    ESW1(config-if)#ip rip authentication mode md5 rip //认证模式为md5加密认证
    ESW1(config-if)#ip rip authentication key-chain r1 //认证调用之前预先定好的钥匙链名称
    

    认证完成后,打开路由器二,输入show ip route 查看路由表,没有路由器一的路由信息
    在这里插入图片描述

     

    配置路由器二,采用与路由器一相同的配置
    ESW2#conf  //进入特权模式
    ESW2(config)#key chain R1 //钥匙链名称为R1
    ESW2(config-keychain)#key1 //第一把钥匙
    ESW2(config-keychain-key)#key-string cisco //钥匙密钥为Cisco
    ESW2(config-keychain-key)#int f0/0 //进入接口
    ESW2(config-if)#ip rip authentication mode md5 rip //认证模式为md5加密认证
    ESW2(config-if)#ip rip authentication key-chain r1 //认证调用之前预先定好的钥匙链名称
    

    认证完成后,打开路由器二,输入show ip route 查看路由表,有路由器一的路由信息
    在这里插入图片描述

     

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