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路由技术到底研究什么内容
研究路由器寻找最佳路径的过程
路由器根据最佳路径转发数据包
知识点#xff0c;重要OSRF,BGP1.静态路由原理
路由技术分类
静态路由和动态路由技术
静态路由#xff1a;是第一代路由技术#xff0c;由网络管理员手工静态写路由/路径告知路…概述
路由技术到底研究什么内容
研究路由器寻找最佳路径的过程
路由器根据最佳路径转发数据包
知识点重要OSRF,BGP
1.静态路由原理
路由技术分类
静态路由和动态路由技术
静态路由是第一代路由技术由网络管理员手工静态写路由/路径告知路由器数据包转发哪个接口/下一跳比较适合小型网络 静态路由实验
语法
ip route 目标网段目标掩码出接口
R1-- ip route 192.168.2.1 255.255.255.0 f0/0
常用show 命令
show ip interface brief 查看接口ip地址
show running-config interface f0/0 查看接口配置
show running-config | include ip route 查看静态路由配置
shwo ip route 查看路由表
show ip route static 查看静态路由
实验过程
静态路由配置
1.配置R1/2创建环回接口loopback用于模拟主机
interface loopback 1
ip add 192.1.1 255.255.255.0
2.查看路由表
show ip route
3.新建静态路由
ip route 目标网段子网掩码接口
R1:ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 f0/0
R2:ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 f0/0
4.测试连通性
R1:ping 192.168.2.1 source 192.168.1.1
R2:ping 192.168.1.1 source 192.168.2.1默认路由
原理
1.默认路由一般能用于网络企业校园出口用于指向互联网实现内网主机能够和外网通信
2.默认路由一般放在路由表的最底部只有当常规精准的路由条目没有匹配时才会查看默认路由
3.电脑上的默认路由
实验1默认路由的连通
R1:
conf t
int f0/0
ip add 12.1.1.1 255.255.255.0
no sh
R2:
conf t
int f0/0
ip add 12.1.1.2 255.255.255.0
no sh
int lo1
ip add 2.2.2.2 255.255.255.255
int lo2
ip add 22.2.2.2 255.255.255.255
int lo3
ip add 22.22.2.2 255.255.255.255
int lo4
ip add 8.8.8.8 255.255.255.255
int lo5
ip add 8.8.4.4 255.255.255.255在R1中
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 f0/0
或者
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2注意默认路由不能相互指定只能单向否则容易造成“环路
实验2浮动路由的连通
优先级/管理距离 0-255越小越优先debug ip icmp 调试icmp协议
debug ip packet 调试ip协议
undebug all 关闭所有调试在R3 中添加
ip add 8.8.8.8 255.255.255.255
ip add 8.8.4.4 255.255.255.255在R2 和R3中打开debug
debug ip icmp
debug ip packet在R1中把f0/0网线断掉
shutdown
此时看到 路由切换到f1/0
ping 8.8.8.8
可看到R3有流量传输 静态路由进阶
实验流程
1.配置ip地址保证连通性
2.配置静态路由保证R1/2/3连通
3.配置默认路由保证R4接收到数据包
问答当R1访问R3,ip数据包头部经过R2时数据包内容有哪些变化
答源目ip地址不变源目mac跟随地址逐渐改变ttl逐跳递减校验和也随着改变
代理arp
ip route 23.1.1.0 255.255.255.0 f0/0
ping 23.1.1.3 发送arp请求 who is 23.1.1.3 和谁通信就问谁ip route 23.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2
ping 23.1.1.3 发送arp请求 who is 23.1.1.3 无论和谁通信就问下一跳节省资源速度快清除arp表关闭物理接口 clear arp 开启物理接口 清除比较干净
代理ARP不同路由实现方法
定义Proxy-arp 当实现跨网段的的请求时路由器将本地MAC返回给ARP询问者实现MAC地址代理最终使得主机能够通信电脑一般都是以下一跳的ip地址来默写网关
开启或关闭代理
int f0/0
ip proxy-arp
no ip proxy-arp
局域网环境下为了防止中间路由器设备关闭代理ARP最好用下一跳的方式来编写静态默认路由
当路由器主机路由条目指向出接口时触发了代理ARP 当路由器指向下一跳ip地址则采用正常的常规的ARP 注意点R1和R3别忘记加入下面的 路由协议概述
动态路由和静态路由协议
1.管理层面
静态路由比较容易修改和部署动态路由协议一般路由的体积面积比较大管理相对比较复杂
2.技术层面动态路由协议比较能够适应个中网络结构拓扑能够智能感应到网络状态静态路由无法实现需要人工干预
动态路由协议分类
算法特征
距离矢量RIP/EIGRP/BGP
链路状态 OSRF,ISIS
运行范围 IGP,EGP有类、无类
有类:ip子网只能识别8/16/24自动汇总 A/B/C
无类ip子网只能识别任意掩码3.通用路由选择算法当多链路时候如何选择一条最佳路径
--1.最长匹配原则
当路由器访问目的并且有多路径将目的ip地址根本地址和本地路由条目进行对比从左到右匹配的比特位越多则越精准优先级越高2.管理距离Adminisitrator Distance)
--也称优先级越小越优先管理距离可以用于衡量不同路由协议直接打路径优劣3.度量值METRIC
用于衡量同一路由协议的路径优劣度量便是路由协议用于计算路径的方式或参数例如带宽距离MTU延迟最长匹配原则--管理距离--度量值--负载均衡
常见的AD值 常见的METRIC RIP路由协议部署
1.背景/概述
Routing information Protocol 路由信息协议是第一代动态路由协议所属距离矢量协议基于跳数来进行路径选择(最多支持15跳)RIP协议有多个版本分为V1/V2/V3
2.特征
OSI层次应用层协议基于UDP端口520
算法距离矢量协议
有类无类v1有类v2无类
运行范围IGP
最佳路径管理距离1120度量值路由器个数
代码
network 10.0.0.0排错
show run | include ip route 查看静态路由配置
show run | section router rip 查看RIP配置
show run | s r r 查看rip配置
show ip route static rip eigrp 查看静态/rip/eigrp
show ip protocols 查看路由协议信息no ip routing 关闭路由功能清除路由表
ip routing 开启路由功能 路由分组和计时器
request分组
定义RIP氢气去分组用于初始化路由器邻居请求路由条目
原理response
rip回复分组用于更新/发送本地路由信息
特征周期更新广播更新不可靠更新
计时器
更新计时器30s 用于实现对路由条目的周期交互
失效计时器180s若路由条目180s没有收到更新则失效
抑制计时器180s用于防环
刷新计时器240s直接从路由表移除触发更新/中毒路由机制
当路由协议检测到网络拓扑发生变动时不再需要基于计时器进行路由处理直接发送故障信息变动信息进行处理此项过程为触发更新路由器算法
路由算法可以根据路径参数度量值生成的路由条目贝尔曼算法
如果收到邻居给的路由若本地没有则接收
如果收到邻居给的路由若本地有根据度量值对比择优录入
如果收到邻居给的路由则劣质但是还是从原有的邻居学到的也录入
路由防环
环路形成 1.水平分割
从本接口收到的路由条目不能再从本接口发送出去
2.最大16跳
定义如果RIP路由条目跳数达到16跳则此路由失效并且被丢弃
原理rip只能支持直径为16跳的网络最大有效是15跳16跳表示失效
3.路由中毒-触发更新
定义如果RIP路由条目发生故障会将此路由标记为16跳并发送给邻居告知邻居此路由有问题尽快删除
4.毒性逆转
定义如果RIP路由条目发送故障时会将此路由标记为16跳并发送给邻居邻居会返回16跳中毒路由实现确认
5.抑制计时器
定义当收到故障路由之后默认会直接删除本故障路由若此时从远方又收到此路由则可能造成再一次环路为了解决这个问题设置抑制计时器当收到故障路由保持180s之后再删除路由条目版本对比
V2是无类路由协议能支持VLSM和CIDRV1是有类路由协议·
V2传播路由时夹带子网掩码V1没有
V2是组播更新V1是广播更新RIPV2部署
router rip
version 2
no auto-summary 关闭自动汇总
network 网段有类
clear ip route * 刷新路由表RIP2路由汇总
创建多个网段可以用一个环回口secondary实现
r1将其network宣告出去此时r2和r3能够学到
r3上执行路由汇总在物理接口此时r2和r3只能学到汇总路由
EIGRP基础
eigrp是思科私有的
收敛之王
增强型内部网络路由协议是一种混合路由协议集成了距离矢量和链路特征高级距离矢量
可靠更新触发更新增量更新
支持大型网络拓扑
EIGRP基本特征
OSI层次传输层协议基于协议号88
算法距离矢量
运行范围内部网络协议
有类无类IGRP是类EIGRP是无类
最佳路径管理距离90/170度量值采用混合度量
带宽延迟负载可信度MTU
如果
R1(config)#router eigrp
% Incomplete command.R1(config)#router eigrp 100
IP routing not enabled
解决办法输入 ip routing
eigrp实验代码
router eigrp 100
R1(config-router)#network 12.0.0.0
R1(config-router)#network 1.0.0.0
R1(config-router)#network 192.168.1.0
R1(config-router)#network 13.0.0.0 EIGRP基本部署
方式一network子网掩码
R1(config) router eigrp 100 开启EIGRP进程定义自治系统符号
no auto-summary 关闭自动汇总
network 1.1.1.1 255.255.255.255
自治系统号A5范围1-65535 表示区域/管理域的概念同一个企业运营商的EIGRP路由器必须处于同一个AS内否则邻居无法建立并无法学到路由
路由收敛描述路由协议故障恢复信息处理速度和效率方式2 network 反掩码/通配符掩码$
router eigrp 100
network 1.1.1.1 0.0.0.0
network 12.1.1.0 0.0.0.255
no auto-summary反掩码和子网掩码换算
反掩码 255.255.255.255-子网掩码
反掩码是什么(路由条目/网段抓取工具,将xxx字段开头路由都通告出去)
子网掩码1表示网络位0表示主机位
反掩码1表示随意匹配0表示严格匹配 UPDATE包
ERGIP表项
邻居表用于存储邻居信息show ip eigrp neighbor
拓扑表 用于存储所有路由条目无论优劣show ip eigrp topology (all-links)
路由表 用于存储最佳路由条目通过DUAL算法计算 show ip route eigrp 总结 1.NULL0路由时用于解决路由环路 2.网络子网有时候是不完整的但是还是会见总路由告知邻居若网络拓扑情况有数据包经过缺失子网时则有可能造成路由环路 3.NULL0路由优先级高于默认路由可以有效防止数据转发出去并且将数据抑制在本地
EIGRP路由汇总
汇总配置
int f0/0 , f1/0
ip summary-address eigrp 100 192.168.0.0 255.255.252.0排错命令
show run int f0/0 查看接口配置
OSRF路由协议
OSRF基础
基本特征
OSRF 开放最短路径优先采用SRF算法进行路径计算是目前使用最为广泛的路由协议之一被大量使用在企业网和校园网中
OSI层次
传输层协议基于IP协议协议号89
运行特征
链路状态协议
距离矢量和链路状态
前者传递路由条目后者传递链路信息
前者网络能见度只有一跳后者是整个拓扑
前者计算路由基于邻居后者计算路由基于自己
前者可能造成环路后者基本无环
ISIS和OSPF的区别
OSPF和ISIS
一、基本点
1、ISIS基于数据链路层OSPF基于IP层协议号89所以ISIS扩展性更强
2、OSPFv2只能用于IPv4ISIS可以应用在多种网络层协议中IPv4IPv6CLNP
3、OSPF支持4种网络类型BNBMAP2PP2MP
ISIS支持2种网络类型BP2P
OSPF更加适合网络环境比较复杂的场景
4、OSPF支持骨干区域普通区域和特殊区域区域的划分更加有层次适合企业网层次化部署
ISIS支持L2和L1的区域L1的区域类似OSPF的特殊区域更加适合运营商做扁平化网络部署
5、OSPF划分区域区域的边界在路由器上
ISIS划分区域区域的边界在链路上
6、OSPF有区域内区域间区域外路由之分路由控制更加精细
7、OSPF支持v-link做网络的优化
8、报文类型
OSRFhelloDDLSRLSULSAck
ISISP2P-helloL1-LAN-helloL2-LAN-hello
L1-CSNPL2-CSNP类似DD描述LSDB的摘要信息
L1-PSNPL2-PSNP类似LSRLSAcK用来请求LSP或确认LSP
L1-LSPL2-LSP类似LSU用来更新LSP的全部信息
二、路由器类型
OSPFIRABRASBR
ISISLevel-1L2L1/2
1、L1的路由器只能和L1或L1/2路由器在同一区域建立L1的邻居关系
2、L2的路由器可以和L2或L1/2路由器在不同区域建立L2的邻居关系
3、L2的邻居关系是骨干区域
三、邻居关系
OSPF在广播/NBMA网需要选举DR/BDR
D-other和DR/BDR建立FULL的邻接关系
D-other之间建立2-Way的邻居关系
ISIS在广播网络选举DIS
所有路由器建立全链接的邻接关系
DR 首先比较优先级默认为1 有备份的DR D-other和DR/BDR建立FULL的邻接关系 收集LSA信息
优先级越大越好优先级一样 叫BDR D-other之间建立2-Way的邻居关系 为其他路由器同步LSDB减少LSA泛洪
比较router-id越大越好 不能抢占当DR失效由BDR充当DR
优先级为0不能参与选举
最大为255
DIS 首先比较优先级默认为64 无备份 所有路由器建立全链接的邻接关系 周期发送所有的LSP的摘要信息CSNP
优先级越大越好优先级一样 可以抢占因为是全互连邻接关系
比较MAC/DLCI越大越好
如果没有MAC/DLCI
则比较system-id越大越好
四、LSDB同步机制
OSPF
ISIS
1、P2P的网络LSDB同步
当邻居关系建立之后立即发送一次CSNP
对方收到之后发送PSNP请求相应LSP
收到PSNP之后回应LSP更新对方LSDB并启动LSP超时计时器
如果在超时计时器内没有收到对方的PSNP确认
则重传LSP
如果在计时器内收到对方的PSNP
则认为LSDB同步完成
PSNP完成了OSPF中LSR和LSAck的作用
2、Broadcast的网络LSDB同步
由DIS周期发送CSNP
当有新上线的路由器时会立即发送自身所有的LSP
新上线的路由器会根据周期的CSNP来查看自身缺少哪些LSP
则会发送PSNP请求相应LSP
DIS会根据PSNP来更新相应LSP
收到LSP的路由器无需确认如果没有收到则再次发送PSNP
注LSP每900s更新一次超过1200s则认为该LSP失效从1200开始减小
LSA每1800s更新一次超过3600s则认为该LSA失效从小到大计数部署
router ospf 100
router-id 1.1.1.1
network 12.1.1.0 0.0.0.255 area 0
骨干区域Area 0 用于实现其他区域的流量中转实现区域防环
常规区域Area x 一般分支机构/部门使用常规区域之间不能直接通信必须经过骨干区域
1.区域划分使得OSPF的网站拓扑变的更加层次性和立体化
区域划分可以最大程度减少网络动荡和网络路径计算和消耗
区域划分可以实现区域间防环常规区域无法直接通信必须将数据丢给骨干区域由骨干统一转发(形成星型放射拓扑)
区域划分易于网络管理
OSPF邻居状态机
1.发送hello包
2.发送目录信息
3.发送需求信息
4.交换需求信息
5.更新需求信息
6.确认需求信息OSPF路由分组
1.hello分组
功能用于建立和维持邻居关系
分组每10秒相互发送hello分组若40s没有发送则邻居关系删除
2.DBD分组
clear ip ospf process
功能数据库描述符对于对OSPF的网络拓扑进行描述
3.LSR分组
用于对LSU进行真正的请求
4.LSU
用于存储和传递路径信息
5.LSACK
用于对LSU进行可靠的确认 clear ip ospf process 刷新路由 在特权模式下
