《网络互联技术——路由、交换与远程访问》电子教案 第5章 IP路由原理

1、第5章 IP路由原理,5.1 路由协议概述,5.1.1 路由基本原理 1路由表 图5-1-1 路由选择,图5-1-2 路由表,图5-1-3 路由表输出的解释,2管理距离和代价,图5-1-4 管理距离,表5-1-1 常见路由信息源及其对应的管理距离值,3最长掩码匹配原则,图5-1-5 最长掩码匹配原则,4路由过程中的数据包交换,图5-1-6 路由过程中的数据包交换,5.1.2 路由协议的分类,被路由协议（routed protocols） 路由选择协议（routing protocols）,1直连路由、静态路由、动态路由,直连路由（connected route） 静态路由（static route） 动态路由（dynamic route）,直连路由、静态路由、动态路由,2IGP和EGP,图5-1-8 IGP和EGP,3距离矢量、链路状态路由协议,距离向量路由选择协议 距离向量路由选择协议基于距离矢量的路由选择算法（distance vector-based routing algorithms），也称为贝尔曼-福特（Bellman-Ford）算法。 基于距离矢量路由选择算法的路由协议包

2、括：RIP、IGRP等。 链路状态路由选择协议 链路状态路由选择协议基于链路状态路由选择算法（link-state routing protocol），也称为最短路径优先算法（shortest-path first，SPF）。 基于链路状态路由选择算法的路由协议包括：OSPF、IS-IS等,4有类路由和无类路由,有类路由协议 有类路由协议在路由更新广播中不携带相关网络的子网掩码信息。 有类路由协议在网络边界按标准的网络类别（A类、B类、C类）发生自动总结。 有类路由协议自动假设网络中同一个标准网络的各子网总是连续的。 有类路由协议包括：RIP Version 1 (RIPv1)、IGRP。,图5-1-9 不连续的网络设计,无类路由协议,无类路由协议在路由更新广播中含有相关网络的子网掩码信息。 无类路由协议还支持变长子网掩码。 无类路由协议可以手动控制是否在一个网络边界进行的总结。 无类路由包括：RIP v2、EIGRP、OSPF、IS-IS。,5.2 静态路由和缺省路由配置,5.2.1 静态路由配置 静态路由的优点： 不需要启动动态路由选择协议进程，因而减少了路由器的运行资源开销。 在

3、小型互连网络上很容易配置。 可以控制路由选择。,静态路由的使用,Router A ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 serial 0/0 或者ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.2 Router B ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 serial 0/0 或者ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 10.0.0.1,5.2.2 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,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,图5-2-3 缺省路由,5.3 RIP配置,5.3.1 RIP概述 RFC 1508 RIP采用贝尔曼福德（Bellman-Ford）算法 目前RIP有两个版本RIPv1和RIPv2。 RIP有以下一些主要特性： RIP属于典型的距离向量路由选择协议。 RIP

4、消息通过广播地址255.255.255.255进行发送，使用UDP 协议的520端口。,5.3.1 RIP概述（续）,RIP以到目的网络的最小跳数作为路由选择度量标准，而不是在链路的带宽和延迟的基础上进行选择。 RIP是为小型网络设计的。它的跳数计数限制为16跳，这限制了网络的规模。 RIP是一种有类路由协议，不支持不连续子网设计。 RIP周期进行路由更新，将路由表广播给邻居路由器，广播周期为30秒。 RIP的管理距离为120。,5.3.2 RIP原理,1路由表维护 图5-3-1 RIP协议,路由更新的发送,图5-3-2 RIP路由更新的发送,路由更新的接收,图5-3-3 在RouterB上执行命令show ip route的输出,2路由自环问题,图5-3-4 路由自环问题-1,图5-3-5 路由自环问题-2,图5-3-6 路由自环问题-3,3解决路由自环问题计数到无穷,在这种方案中，RIP将路由表中任一路由条目的代价值限制为15跳。同时，用代价值16表明一个网络不可达。 但是，计数到无穷的提出限制了路由网络的规模。,4解决路由自环问题水平分割,图5-3-7 水平分割,5解决路由自环问

5、题触发更新,RIP规定：当网络发生变化（新网络的加入、原有网络的消失）时，路由器将立刻发送路由更新消息而不用等待更新计时器到时。 触发更新只是在概率上降低了自环发生的可能性。,6解决路由自环问题路由毒杀和反转毒杀,7解决路由自环问题抑制定时器,8RIP中的计时器,更新（Update）周期时间30秒 失效（Invalid）计时器180秒 清空（Flushed）计时器270秒 抑制（Hold-down）计时器180秒,图5-3-8 RIP中的计时器,5.3.3 RIP配置,1基本配置 图5-3-9 在Router A上配置RIP协议的过程和命令,图5-3-10 RIP基本配置,2被动接口（Passive Interface）,图5-3-11 配置被动接口,5.3.4 RIP诊断,1show 命令 show run show ip route show ip protocols,图5-3-12 显示动态路由协议的配置参数,2Debug命令,图5-3-13 对RIP进行诊断,5.3.5 RIPv2,RIPv2（RFC 1723）是RIPv1的扩展版本。 在RIPv2的消息包中包含了子网掩码信息

6、。 在RIPv2中，更新消息发送到多播地址224.0.0.9。 RIPv2可以关闭自动总结的特性。 RIPv2采用跳跃计数作为链路代价值。 RIPv2采用和RIPv1相同的计数器。 RIPv2的跳跃计数的最大值也是15跳。,5.4 实验1 本地局域网互连（直连路由）,一、实验目的 掌握利用路由器连接本地局域网的方法。 二、实验任务 利用路由器连接本地局域网。 三、实验设备 路由器Cisco 2611一台，带有网卡的工作站PC两台，控制台电缆一条，交叉双绞线两条。,四、“本地局域网互连”实验环境,五、实验步骤,1按图5-4-1连接路由器和各工作站。 2按图5-4-1配置路由器和各工作站IP地址等参数。 3检查路由器的路由表信息。 4测试各工作站之间的连通性。 5检查路由器的运行配置文件内容。,5.5 实验2 静态路由、默认路由配置,一、实验目的 掌握静态路由和默认路由的配置方法。 二、实验任务 配置两台路由器上的静态路由，实现模拟远程网络互联。 三、实验设备 路由器Cisco 2611两台，带有网卡的工作站PC两台，控制台电缆一条，交叉双绞线若干。,四、“静态路由、默认路由配置”实验环境

7、,五、实验步骤,1按图5-5-1连接路由器和各工作站。 2按图5-5-1配置路由器和各工作站IP地址等参数。 3配置路由器RouterA和RouterB上的静态路由。 4测试各工作站之间的连通性。 5配置路由器RouterA上的默认路由，使其指向Internet 6检查路由器RouterA和RouterB的路由表。 7检查路由器RouterA和RouterB的运行配置文件内容。,5.6 实验3 RIP路由协议配置,一、实验目的 掌握RIP动态路由协议的配置、诊断方法。 二、实验任务 1配置RIP动态路由协议，使得两台Cisco2611路由器模拟远程网络互联。 2对运行中的RIP动态路由协议进行诊断。 三、实验设备 路由器Cisco 2611两台，带有网卡的工作站PC两台，控制台电缆一条，交叉双绞线若干。,四、“RIP路由协议配置”实验环境,五、实验步骤,1按图5-6-1连接路由器和各工作站。 2按图5-6-1配置路由器和各工作站IP地址等参数。 3配置路由器RouterA和RouterB上的RIPv1协议。 4测试各工作站之间的连通性。 5检查路由器RouterA和RouterB的路由表。 6检查路由器RouterA和RouterB的运行配置文件内容。 7打开对RIP的诊断，使用shutdown和no shutdown命令关闭、开启串行接口Serial 0/0、快速以太网接口Fastethernet 0/0。观察RIP诊断的输出。,5.7 思考与练习,1解释路由器表中各字段的含义。 2写出路由协议常见的分类方法。,

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