导图社区 路由
路由是指分组从源到目的地时,决定端到端路径的网络范围的进程。路由工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。
编辑于2022-06-09 22:21:32路由
静态路由
静态路由:由网络管理员手工添加的路由条目
静态路由:优点1,选路由管理员选择,相对更好掌控 2,静态路由不需要额外的占用资源(链路带宽资源,设备的硬件资源) 3,更加安全
缺点:1,在复杂的网络环境下,配置量较大 2,静态路由无法基于网络拓扑结构的变化而自动收敛。
静态路由拓展配置
1,负载均衡 --- 当一台路由器到达同一个目标网段存在多条开销相似的 路径时,可以让流量进行差分,延多条路径同时传输,可以达到叠加带宽 的效果。
环回接口 --- 路由器配置的虚拟接口,一般用于虚拟实验环境而不受 设备的限制。 指令:[r1]interface LoopBack 0 (取值为0-1023)[r1-LoopBack0]ip address 192.168.1.1 24 使用环回地址时,可以使用以下指令来判断网络是否通畅 ping -a --- 指定源IP发送Ping包
手工汇总
当路由器可以访问多个连续的子网时,若均通过相同的 下一跳,则可以讲这些网段进行汇总计算,之后,仅编辑到达汇总网段的 静态路由即可。可以减少路由条目数量,可以提高转发效率。
本质上是使用了vlsm-子网掩码划分,来划分网段,但是由于网段划分数只能为2的次方数,所以容易出现路由黑洞,
路由黑洞
在汇总中,若包含网络内实际不存在的网段时,可能造 成流量的有去无回,造成链路资源的浪费。
产生路由黑洞之后如果路由器配备有缺省路由的话就容易形成路由环路,故合理的子网划分和汇总可以减少路由黑洞的产生
缺省路由
一条不限定目标的路由条目。当本地路由表中所有路由条 目均没有匹配到时,则将匹配缺省路由。配置指令为ip route-static 0.0.0.0 0 +下一跳路由接口IP 路由条目的匹配按照优先级划分,而它的优先级最低
空接口路由
主要是为了防止路由黑洞和缺省路由相遇百分之百出 环问题。可以在黑洞路由器上,添加一条到达汇总的路由指向空接口。
原理
1,路由表的匹配原则 --- 最长匹配原则(精确匹配原则)2,NULL0 ---- 虚拟接口 --- 空接口 --- 如果一条路由条目的出接口为 空接口,则匹配到这条路由条目的数据包将直接被丢弃。
浮动静态路由
通过修改静态路由的默认优先级,实现静态路由的 备份效果
过程 [r1]ip route-static 192.168.2.0 24 21.0.0.2 preference 61 设置路由优先级[r1]display ip routing-table protocol static -- 在路由表中过滤静态路由 [r1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown --- 手工关闭接口
动态路由
优点: 1,配置量较小 2,动态路由可以基于网络拓扑结构的变化而自动收敛。
缺点: 1,动态路由的选路有算法计算出来,可能回出现选路不佳的情况 2,需要额外占用带宽资源及硬件资源 3,因为设备之间存在信息传递,所以,比较容易被利用,出现安全问 题。
二者相较而言,静态路由更加适合规模较小的简单网络中,动态路由更适合于规模较大的复杂环境中。现实中我们常用的都是动态路由,静态路由很少
动态路由的拓扑信息是树形信息,可以有效避免环路的形成
动态路由相关系统及协议
AS:自治系统 --- 由单一的组织或机构所管理的一系列IP网络及设备构成 的集合。 AS号 --- 16位二进制构成的 --- 0 - 65535 --- 现在也有拓展版的AS 号 --- 32位二进制构成
AS的通信 --- IGP协议 --- 内部网关协议 --- AS内部通信使用的路由协议 RIP,OSPF,IS-IS,EIGRP。。。 --- EGP协议 --- 外部网关协议 --- AS之间通信使用的路由协议 BGP --- 边界网关协议
GP协议根据算法 距离矢量型协议 --- 贝尔曼.福特算法(Bellman-ford) --- 直接传递 路由条目信息 --- “依据传闻的路由协议” --- RIP----现在已经基本淘汰,但考试要考 链路状态型协议 --- 传递的是链路状态信息(LSA --- 链路状态摘 要) --- 拓扑信息 --- 最终收集网络完整的拓扑结构 --- SPF算法 (最短路径优先算法) --- 最短路径树 --- 树形结构的优点是计算出 的路径信息不会出现环路。现在%80的网络都采用的是这个协议
RIP --- 路由信息协议
RIP在设计之初,就意识到该协议存在一定的问题,所以,定义了一 个工作半径 --- 15跳 ---- 当RIP收到一跳路由信息,其中开销值为 16,则认为目标网段不可达。 RIP仅带有两个数据包Request --- 请求包 Response --- 应答包(更新包) --- 携带路由信息的数据包
在RIP中,将相邻两台具备通信条件的路由器成为邻居
COST --- 开销值 ---- 动态路由重要的选路依据,当动态路由到达同一 个目标网段计算出多条路径时,将选择开销值最小的加入到路由表 中。不同动态路由协议开销值的评判标准不同,所以,不同动态路由协议 之间开销值没有可比性。 就RIP而言其传递过程中携带的COST值=该路由在本地开销值+1; 假如,存在R1、R2两台路由器,且他们之间是直连的,他们两个的本地COST 值都是0,说如果R2给R1使用RIP发送数据给R1,那么数据包中携带的COST值为1
RIP是以跳数作为开销值的评判依据的。 同时RIP也支持等开销负载均衡 华为体系定义RIP的默认优先级为 --- 100
RIP的版本 RIPV1,RIPV2 服务于 IPV4 RIPNG 服务于IPV6
RIPV1和RIPV2的区别
1,RIPV1是有类别的路由协议,RIPV2是无类别的路由协议;RIPV1在传递路由信息时不携带子网掩码,RIPV2在传递路由信息 时,携带子网掩码。
2,RIPV1使用广播的形式发送数据,RIPV2使用组播的形式发送数据; RIPV2 ---- 224.0.0.9 RIPV1和RIPV2使用UDP --- 520 RIPNG使用UDP -- 521
3,RIPV1不支持手工认证,RIPV2支持手工认证。手工认证,即人工修改,V1无法手动修改,而V2可以手动修改。
RIP在收敛完成后,依然会每隔30S发送一个response应答包。RIP的这 种行为我们称为RIP的周期更新。RIP的周期更新是异步周期更新 1,周期保活为了弥补RIP自身没有确认机制。 2,周期保活为了弥补RIP自身没有保活机制。对路由条目进行保活,若失效则删除该条目------失效计时器----180s,放在每一条路由条目。-----路由刷新的是失效计时器 。删除的是路由表中的该路由信息删除,
带毒传输
路由条目刷新后,启动180S失效计时器, 若计时器结束,路由未刷新,则将认定该路由失效。将该路由信息从 全局路由表中删除,之后,将该路由信息保存到缓存当中,将开销值 改为16。 之后再进行周期更新时,依旧会携带这条路由信息。 我们称这样的传输为带毒传输。带毒传输的目的时为了告诉其他路由器该IP地址已失效。且在开始传输的120秒之后销毁该数据
Bellman-Ford算法
RIP协议使用的算法,其方式如下
假设存在R1、R2两台直连路由,R1左边链接1.1.1.0/24网段,R2右边链接2.2.2.0/24网段,他们之间的网段为12.0.0.0/24,使用Bellman-Ford算法时,RIP会根据以下情况来判断;
1,R2将2.0网段的路由信息发送给R1,但是,R1本地并没有到达2.0网 段的路由信息。则R1将该路由信息刷新到本地的路由表中。
2,R2将2.0网段的路由信息发给R1,但是,R1本地存在到达2.0网段的 路由信息,并且,下一跳也是R2。则R1将R2发来的路由信息刷新到本 地的路由表中。
3,R2将2.0网段的路由信息发给R1,但是,R1本地存在到达2.0网段的 路由信息,并且,下一跳不是R2。则比较开销值,如果,本地的开销 值大于R2发来的开销值,则R1将R2发来的刷新到本地的路由表中。
4,R2将2.0网段的路由信息发给R1,但是,R1本地存在到达2.0网段的 路由信息,并且,下一跳不是R2。则比较开销值,如果,本地的开销 值小于R2发来的开销值,则R1将不刷新。
RIP的环路机制
出环的原因:假设存在R1、R2两台路由器互相直连,R1左侧存在一个1.1.1.0 / 24网段的IP段,R2右侧存在一个2.2.2.0/24的网段,他们之间的网段为12.0.0.0/24。一开始R2向R1发送了关于2.2.2.0/24网段的数据包,数据包内含有目标地址和值为1的COST 。 由于RIP使用的是异步更新的方法来发送更新数据。那么会出现这个情况。在R2右侧链接的2.2.2.0/24网段失效之后,R2会在它的相关信息中将它的优先级数据改为16,以此来告诉其他路由器该网段已失效,但在它发出该数据包之前,若此时R1的更新数据包发往R2,数据包中所带的COST地址由R1时的1增值为2,会使得R2认为消失的2.2.2.0/24网段在R1出存在接口,可以通过R1前往该网段。 若此时有数据包要从R2发往该网段则R2会发给R1,但是在R1的记录中,前往该网段的路径为R2,则又会将数据包发给R2,R2收到之后又发给R1,此时,环路形成。
破环原理:COST机制,在RIP中形成环路时,R1和R2在收到双方发送的数据包时都会刷新数据,所以COST值一直处于增加状态,当COST值增加到16时,R1和R2都会将这个数据包划分到无效地址之中,进行带毒传输。
垃圾收集计时器:失效路由器归0时开始计时,120S时间到 之后将彻底删除该路由信息,更新时也不再携带。-----带毒传输的数据最后都会走向这里。
破环机制: 1,RIP自身设置的15跳限制 2,触发更新 --- 在拓扑结构发生变化的第一时间将变更信息传递出去 3,水平分割 --- 从哪个接口学来的信息就不再从这个接口发出去 4,毒性逆转 --- 从哪个接口学来的信息还允许从这个接口发出去,但是 要带毒。 水平分割和毒性逆转因为做法相互矛盾,所以,不能同时使用。华为 设备默认开启水平分割机制。如果两种同时开启,则将按照毒性逆转的方 式来执行。
RIP的基本配置
1,启动RIP进程 [r1]rip 1 ---- 进程号仅具有本地意义,用来区分本地多个相同协议的 进程(在同一台路由器配置多个RIP时使用 [r1-rip-1]
2,选择RIP的版本 [r1-rip-1]version 2(IPV4)
3,宣告
宣告的要求:1,所有直连网段都必须宣告; 2,必须按照主类进 行宣告 [r1-rip-1]network 1.0.0.0
宣告的作用:1,激活接口 ---- 只有激活的接口才能收发RIP数 据 2,发布路由 ---- 只有激活接口对应的直连路由才 能被发布出去