第06章 高级路由协议
《路由协议》课件
对未来学习与实践的建议
01
深入学习各种路由协议的原理与特点
为了更好地理解和应用路由协议，需要深入学习各种路由协议的原理与
特点，掌握其工作机制和应用场景。可以通过阅读相关教材、参加技术
培训、参与技术社区等方式进行学习。
02
实践操作与案例分析
通过实践操作和案例分析，可以更好地理解和应用路由协议。可以通过
详细描述
根据作用范围和应用场景的不同，路由协议可以分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）两类。内部 网关协议主要用于自治系统内部，如RIP、OSPF等；而外部网关协议主要用于不同自治系统之间的路由选择，如 BGP等。
路由协议的作用和重要性
总结词
路由协议的主要作用是自动发现和维护路由信息，确保数据包能够正确、高效地传输到 目标网络或主机。
路由协议通信方式
包括周期性更新、按需更新等，这些方式能够根据网络状况 和设备需求进行动态调整，提高网络通信效率和稳定性。
路由协议的路由算法
路由协议的路由算法分类
包括距离矢量算法、链路状态算法等，这些算法根据不同的网络状况和设备需 求进行选择和应用。
路由协议的路由算法特点
包括收敛速度快、路由路径优化等，这些特点能够提高网络通信效率和稳定性 ，降低网络拥塞和延迟。
确定网络拓扑结构
根据实际网络环境，确定路由器 和交换机的连接方式，绘制网络 拓扑图。
测试与验证
通过ping命令、traceroute等工 具测试路由协议的连通性和性能 。
路由协议的优化方法
调整路由协议参数
根据网络实际情况，调整路由 协议的参数，如Hello和Dead 时间、Cost值等，以提高路由
详细描述
路由协议在网络中扮演着至关重要的角色。通过自动发现和维护路由信息，路由协议能 够确保数据包能够沿着最佳路径传输到目标网络或主机。此外，路由协议还具有许多其 他功能，如路由汇总、策略路由、负载均衡等，这些功能能够提高网络的性能和可靠性
路由协议详解范文
路由协议详解范文
路由协议是构建和维护路由表的协议，也是计算机网络中最重要的协
议之一、它用于构建和维护网络的路由表，通过启用路由来确定路由器如
何把数据包传送到下一个目标网络。
路由协议的主要功能是将来自不同的网络上的数据包进行协调，使它
们能够被可靠地传输，从而建立和维护路由表。
它主要用来告诉路由器如
何找到特定网络的下一跳路由器，以及如何将数据包发送到该目标网络中。
路由协议主要有两种，即距离向量路由协议和链路状态路由协议。
距
离向量路由协议是一种传输控制协议，它使路由器能够根据路由表中储存
的信息决定它要发送到哪一台路由器。
它的工作原理是，路由器将它的
“距离”发送到每个联接路由器，然后从其他路由器获得它的更新距离，
从而更新路由表，获得最短路径。
链路状态路由协议是一种非常有用的路
由协议，它会问路由器关于链路状态，如是否存在下一跳和它是否可用。
它的工作原理是，当链路发生变化时，路由器会发送一个更新报文告诉其
他路由器，从而实时更新路由表，使数据传输能够正确地发送到目标网络。
路由协议的主要作用是通过确定数据包的路径。
路由协议介绍范文
路由协议介绍范文
路由协议是一种复杂的协议，它允许计算机之间进行数据通信。
它是
一个复杂的背景，其中许多协议被用来帮助网络运转，以及实现网络连接，这些都是路由协议的一部分。
路由协议可以分为三类：链路层路由协议，网络层路由协议和应用层
路由协议。
链路层路由协议是基于底层物理媒介的应用协议，它定义了计算机之
间通过物理媒介发送数据的格式、端口号和时间间隔。
它们包括以太网协
议（Ethernet）、令牌环协议（Token Ring）和光纤分布式数据接口（FDDI）等。
网络层路由协议用于建立和维护网络连接，它支持通信层协议，管理
信息的传输和路由，它通常是由因特网使用的协议。
主要的网络层路由协
议有：因特网协议（IP）、路由发现协议（RIP）、私有互联网协议（IPX）、简单网络管理协议（SNMP）、多播协议（Multicast）、虚拟私
有网络（VPN）等。
应用层路由协议是高层路由协议，它支持应用层协议，例如远程登录
协议（Telnet）、消息传递协议（SMTP）和文件传输协议（FTP）等。
路由协议通常在用户程序之间使用，用户程序以数据单元的形式传输
用户数据。
介绍路由协议
介绍路由协议引言路由协议是计算机网络中一种用于决定数据包转发路径的协议。
它是实现网络路由的重要组成部分，能够为数据包选择合适的转发路径，从而实现数据在网络中的有效传输。
本文将介绍几种常见的路由协议及其特点。
静态路由静态路由是一种基本的路由方式，其中路由表由网络管理员手动配置。
当数据包到达路由器时，静态路由根据存储在路由表中的目的地址信息，决定下一跳的路由器，并将数据包发送到该路由器。
静态路由的配置过程相对简单，适用于小型网络。
然而，静态路由表不具备自适应能力，无法应对网络拓扑变化，需要手动更新。
动态路由动态路由是一种能够根据网络状态自动更新路由表的路由协议。
它利用一系列算法和度量标准来决策数据包的转发路径。
动态路由器通过交换路由信息和监测网络拓扑变化，来维护和更新路由表。
这个过程需要时间和计算资源，但可以实现灵活和自适应的路由选择。
内部网关协议（IGP）内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）是一种运行在自治系统内部的动态路由协议。
IGP主要用于在同一个自治系统内部的各个路由器之间交换路由信息，以确保数据包在自治系统内部的高效转发。
常见的IGP有RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）等。
RIPRIP是一种基于距离向量的内部网关协议。
通过使用跳数作为度量标准，RIP 选择最短的路径作为数据包的转发路径。
然而，RIP的路由收敛速度相对较慢，对较大规模的网络不太适用。
OSPFOSPF是一种开放式的最短路径优先协议。
它通过广播链路状态信息和动态调整路径度量，选择网络中最短的路径。
相比于RIP，OSPF具有更快的收敛速度，能够适应大型网络的需求。
IS-ISIS-IS是一种中间系统到中间系统的协议，主要应用于大型分布式网络，如互联网。
路由协议详解【完整版】
路由协议详解【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）路由协议详解路由器的工作不外乎两个，一是路径选择，二是数据转发。
进行数据转发相对容易一些，难的是如何判断到达目的网络的最正确路径。
所以，路径选择就成了路由器最重要的工作。
许多路由协议可以完成路径选择的工作，常见的有RIP，OSPF，IGRP和 EIGRP协议等等。
这些算法中，我们不能简单的说谁好谁坏，因为算法的优劣要依据使用的环境来判断。
比方RIP协议，它有时不能准确地选择最优路径，收敛的时间也略显长了一些，但对于小规模的，没有专业人员维护的网络来说，它是首选的路由协议，我们看中的是它的简单性。
如果你手头正有一个小的网络工程，那么，就让我们来安排一个方案，30分钟读完本文〔一读〕，20分钟再细看一遍本文提及的命令和操作方法〔二读〕，用30分钟配置网络上的所有路由器〔小网络，没有几台路由器可以配的〕，最后20分钟，检查一下网络工作是否正常。
好了，一百分钟，你的RIP网络运转起来了。
就这么简单，不信，请继续往下看。
一、RIP是什么RIP〔Routing Information Protocols，路由信息协议〕是使用最广泛的距离向量协议，它是由施乐〔Xerox〕在70年代开发的。
当时，RIP是XNS〔Xerox Network Service，施乐网络效劳〕协议簇的一局部。
TCP/IP版本的RIP是施乐协议的改进版。
RIP最大的特点是，无论实现原理还是配置方法，都非常简单。
度量方法RIP的度量是基于跳数〔hops count〕的，每经过一台路由器，路径的跳数加一。
如此一来，跳数越多，路径就越长，RIP算法会优先选择跳数少的路径。
RIP支持的最大跳数是15，跳数为16的网络被认为不可达。
路由更新RIP中路由的更新是通过定时播送实现的。
缺省情况下，路由器每隔30秒向与它相连的网络播送自己的路由表，接到播送的路由器将收到的信息添加至自身的路由表中。
路由协议的概述
02
03
特点
应用场景
配置简单、易于理解和管理，但 缺乏灵活性，无法自动适应网络 变化。
适用于小型网络或拓扑结构固定 的网络环境。
动态路由协议
定义
动态路由协议是路由器之间自动交换路由信 息并据此动态构建路由表的协议。
特点
能够自动适应网络变化，提高路由效率，但 配置和管理相对复杂。
应用场景
适用于大型网络或拓扑结构多变的网络环境。
特点
OSPF具有很强的扩展性，适用于大型网络。它能够快速收敛并适应网络变化，提供更精确的路由计 算。
BGP协议
工作原理
BGP使用路径向量路由选择算法，通过比较可达目标的不同路径的属性（如距离、带宽、负载等）来选择最佳路 径。
特点
BGP主要用于互联网的核心，能够处理大量的路由信息并支持多种路由策略。它具有优秀的扩展性和灵活性，但 配置和管理相对复杂。
02
路由协议通过共享路由信息，使路由器能够构建路由表，从而
确定数据包的下一跳地址。
路由协议通常采用分层的结构，以便更好地管理和组织路由信
03
息。
作用
通过使用路由协议，路由器能够自动学习相邻 路由器的网络地址和路径信息，并更新和维护
路由表。
此外，路由协议还可以提供负载均衡、策略路由等功 能，以满足不同的网络需求和性能要求。
配置步骤
了解网络需求
明确网络规模、拓扑结构、数据流量等需 求，为选择合适的路由协议提供依据。
监控与维护
定期监控路由协议的运行状态，及时处理 故障和异常情况，并根据需要进行调整和 优化。
选择合适的路由协议
根据需求和评估结果，选择适合的路由协 议，如OSPF、BGP、RIP等。
路由协议原理及配置
路由协议原理及配置路由协议是计算机网络中用于确定数据包传输路径的一种协议。
它通过路由器之间的通信来传递网络中各个子网之间的路由信息，以确保数据能够正确地传递到目的地。
本文将介绍常见的路由协议原理及配置方法。
一、静态路由协议静态路由协议是手动配置的路由协议，要求管理员手动输入路由信息到每个路由器中。
它的工作方式简单，适用于小型网络或拓扑结构稳定的网络。
静态路由协议在路由器间没有自动的信息交换，也没有容错机制，路由器故障时需要手动重新配置。
配置静态路由协议需要管理员登录到每个路由器，使用命令行界面或图形界面进行配置。
具体步骤如下：1. 登录路由器管理界面。
2. 进入路由器配置模式。
3. 输入路由器之间的网络地址和下一跳地址。
4. 检查路由表，确保路由信息已正确添加。
5. 重复以上步骤，配置所有路由器的静态路由信息。
静态路由协议的优点是简单易用，不会浪费网络带宽和处理器资源。
然而，当网络拓扑发生变化时，需要手动修改静态路由配置，费时费力。
二、动态路由协议动态路由协议是自动配置的路由协议，能够自动学习和传递路由信息，适用于大型复杂网络。
常见的动态路由协议有RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和EIGRP （Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）等。
1. RIP协议RIP协议是一种距离矢量路由协议，使用跳数作为度量单位，最大支持15跳。
配置RIP协议需要在每个路由器上进行以下步骤：a. 进入路由器配置模式。
b. 启用RIP协议，并指定本地网络。
c. 检查路由表，确保自动学习到相邻路由器的路由信息。
d. 重复以上步骤，配置所有路由器。
2. OSPF协议OSPF协议是一种链路状态路由协议，使用最短路径优先算法计算最佳路径。
配置OSPF协议需要在每个路由器上进行以下步骤：a. 进入路由器配置模式。
路由协议有哪些
路由协议有哪些路由协议是计算机网络中用于确定数据包传输路径的一种协议。
在网络中，路由器通过路由协议来交换路由信息，以确定最佳的数据传输路径。
不同的路由协议有不同的特点和适用场景，下面我们来介绍一些常见的路由协议。
1. 静态路由协议。
静态路由是一种手工配置的路由方式，管理员需要手动设置路由表，指定数据包的传输路径。
静态路由的优点是配置简单，对网络流量有较好的控制。
但是静态路由的缺点也很明显，当网络拓扑结构发生变化时，需要手动修改路由表，维护成本较高。
2. RIP协议。
RIP（Routing Information Protocol）是一种最早的动态路由协议，它使用跳数作为路径选择的度量标准。
RIP协议适用于小型网络，但是对于大型网络来说，由于其收敛速度慢和跳数限制，性能较差。
3. OSPF协议。
OSPF（Open Shortest Path First）是一种基于链路状态的路由协议，它使用带宽作为路径选择的度量标准。
OSPF协议适用于中大型网络，具有快速收敛、支持VLSM（可变长子网掩码）和路由聚合等优点。
但是OSPF协议配置复杂，占用大量内存和计算资源。
4. BGP协议。
BGP（Border Gateway Protocol）是一种用于互联网的路径选择协议，它基于AS（自治系统）进行路由选择。
BGP协议具有灵活的路由策略和路由过滤能力，支持多路径和路由聚合。
但是BGP协议配置复杂，需要较高的技术水平来维护。
5. EIGRP协议。
EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）是思科公司开发的一种高级距离向量路由协议。
EIGRP协议具有快速收敛、低带宽消耗和低延迟等特点，支持VLSM和路由聚合。
但是EIGRP协议是专有协议，只能在思科设备上使用。
总结。
不同的路由协议适用于不同的网络环境和需求。
静态路由适用于小型网络，RIP协议适用于简单的网络环境，OSPF协议适用于中大型网络，BGP协议适用于互联网，EIGRP协议适用于思科设备。
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OSPF邻居与相邻 性初始化
• 目标地址采用多播地址224.0.0.5
• hello包交换完毕，邻接关系形成
•交换LSA和对接收方的确认进行同步LSDB
• 同步了LSDB后进入该状态，如果需要，路由器转发新 的LSA给其他的邻居后保证整个区域内LSDB的完全同 步
OSPF 协议
OSPF邻居与相邻 性初始化
E0 RouterD 192.168.5.0/24 S1 S0 clock 56000 E0 E0
S0 192.168.4.0/24 clock 56000 RouterE
192.168.40.0/2F 协议
配置实例
OSPF 协议
配置实例
OSPF 协议
EIGRP协议
EIGPR路由表的 建立
EIGRP路由器彼此交换路由之前，它们必须是邻居。而 除去收到Hello或ACk，及相同的度量值以外，同样还需要路 由器属于同一个AS。
带 宽
带 宽
负 载
延 迟
可 靠 性
EIGRP协议
路由汇总
EIGRP汇总是提供给两个大型的EIGRP网络。 EIGRP汇总减小了路由表中的路由条目。它减小了EIGRP广播 的数量和大小。 它限制了EIGRP的查询范围。实际上路由汇总的目的是为了减 少路由表的条目，减少update包和边界查询。 1
OSPF 协议
包类型
OSPF 协议
邻居
位于同一物理链路或物理网段上的路由器，Hello协议用 于发现邻居和建立邻居。Hello分组中包含路由器的大量信息，其中的 各个字段都有特定的功能。
使用Hello协议发现邻居后，邻居之间便交换路由选 择更新，这种关于网络的信息被加入数据库中，这个数据库被称为拓 扑表。根据该数据库可确定到目的地的最佳路径，并将其加入到路由 选择表中。当邻居关系拓扑数据库同步后，它们便完全邻接为确保链 路不中断，拓扑数据库是最新和准确的，路由器要不断传输Hello分组。
SPF树计算
所有OSPF路由器在同步链路状态数据库后使用Dijkstra算法， 来查找到达目标网络中的最佳路径。根据每条链路的成本（cost）， 选出耗费最低的做为最佳路径，最后把最佳路径放进forwarding database（路由表）里。 OSPF度量称为成本 （cost）。成本与 SPF树的每个输出接口相关联，整个路径的成本是沿路径输出接口 的成本之和。
配置实例
OSPF 协议
命令
show ip ospf show ip ospf database show ip ospf interface show ip ospf neighbor
检查OSPF配置
描述
显示OSPF进程及其细节,如路由器 重新计算了其路由选择表多少次 显示拓扑数据库的内容 提供各个接口的OSPF配置信息,使 用该命令很容易发现输入错误 显示有关当前路由器同其邻居之间 的关系的信息,如通信状态.其中重要 的一点是,所有的邻居是否都出现在 邻居表中 用于查看路由器的IP路由选择协议 配置 显示有关路由器知道的网络的详细 信息以及到这些网络的最佳路径,还 提供路径中的下一逻辑跳
2
Router (config-if)# ip router ospf cost cost
3
Router (config-if)# ip ospf priority number
OSPF 协议 汇总 （Summarzation）
1 OSPF允许两种形式的汇总: 用于汇总路由重分布OSPF到其他路由协议的情况 Router (config-router)# summary-address network_address network_mask [tag tag_number] 用于汇总一个区域的情况 Router (config-router)# area area_id range network_address network_mask
EIGRP协议
配置
要启用EIGRP路由选择进程，可执行如下命令：
Router(config)# router eigrp autonomous-system
当网络发生变 化的时候发送 触发式更新 对网络发生的 变化能够快速 响应
发送周期性更 新
链路状态 路由协议 特征
OSPF 协议
术语
Neighbor (邻居) Adjacency (邻接关系) Link-state advertisement (链路状态通知) Designated router (指定路由器) Backup Designated router (备份指定路由器) OSPF areas (OSPF区域) Router ID Internal router (内部路由器) Area border router (区域边界路由器) Autonomous system boundary router (自治系 统边界路由器)
30 RouterE
15
使用了variance 2，即乘数是2，路由器RouterD选择经过RouterC来到达网络RouterB,，因为 FD是20。FD从上到下分别是30、20和45。因为乘数是2，代表了可以接受的不等代价链路的度的 倍数，RouterD还将选择经过RouterA到达网络Z，因为RouterA的FD是30，小于2倍RouterC的 FD即40。；而SA的FD是45，大于2倍RouterC的FD，所以RouterD将不会经过RouterE到达网络 RouterB（关系是必须小于，不能等于或大于）。
相关术语
描述
同一条链路上的路由器,它们之间交换路由选 择信息 邻接关系指路由器与DR和BDR之间的逻辑连 接. 描述路由器链路以及这些链路状态的分组 多路访问网络上负责同所有邻居建立邻接关系 的路由器 指定路由器的备份,当DR出现故障时使用 区域号ID相同的一组路由器,区域中的所有路 由器的拓扑表都相同. 路由器号是标识路由器的IP地址. 所有接口都位于同一区域的路由器 任何接口都属于不同区域的路由器 路由器的接口连接外部网络或者不同AS.
process-number是路由器本地的进程号，可以在路由器上运行多个进程。同 一区域或自主系统中，不同路由器的进程号可以不同。network中的通配符掩码对 其中的地址进行过滤，将IP地址同过滤结果进行比较，以确定哪些接口将参OSPF。 参数area 用于指定接口所属的区域。
OSPF 协议
可选OSPF配置项
第六章 高级路由协议
OSPF 协议
概述
OSPF(Open Shortest Path First）是一种基于SPF算法 的链路状态路由选择协议。OSPF将链路状态广播数据包LSA （Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路 由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协 议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。
HELLO
更新
查询
答复
确认
EIGRP协议
邻接关系的建立
EIGRP协议
可靠性
EIGRP所有传递路由信息（更新、查询和答复）的数据都被可靠地 发送。 可靠传输协议RTP：负责EIGRP数据包到所有邻居的有保证和按顺 序的传输 。只有某些EIGRP数据包被保证可靠传输。 RTP确保在相邻 路由器间正在进行的通信能够被维持它为每个邻居维护了一张重传表。 DUAL算法：通过该种算法维护网络数据库以此决定到达目的地的 最佳路由(successor)。当最佳路由出问题的时候立即使用备份路由 （feasible successor）。当AD小于当前路由器FD的时候，则下一跳路 由处于下游，不存在环路，这种情况称为FC（可行条件）。满足FC的 邻居将成为FS（可行后继站，这是DUAL用来防止环路的重要机制。度 量已经改变或发生了拓扑改变，路由器从FS（可行后继站）中寻找最好 的度量。如果没有FS，则路由器立即选择新后继站。
EIGRP协议
负载均衡
负载均衡是指在网络的多个出口上分发数据流量到目的地，负 载均衡增加了网段的使用，也增加了网络的带宽。对于IP，Cisco 的IOS默认支持4条等价链路的负载均衡，最大支持6条。EIGRP支 持不等价链路的负载均衡。 RouterA
20 RouterB 10 RouterC
10 RouterD 10
Hello分 组
DDP （数据 描述分 组）
LSR （链路 状态请 求）
LSU （链路 状态更 新）
LSACK （链路 状态确 认）
OSPF 协议
OSPF邻居与相邻 性初始化
Dow n
Init
2way Exst art Exch ange Load ing Full
OSPF 协议
LSA泛滥
OSPF 协议
1
Router (config)# interface loopback interface-number Router (config-router)# ip address ip-address subnet-mask Router (config )# router ospf Router (config-router)# router-id ip-address
OSPF 协议
邻居
DR的主要功能就是负责同所有邻居建立邻接关系，使一个LAN 内的所有路由器拥有相同的拓扑数据库，而且把完整的拓扑数据库 信息发送给新加入的路由器。 生成合法路由器清单
优先级大于0 OSPF状态为双向 DR或BDR IP地址与参与接口 的IP地址相同
根据下列条件从第2步选择BDR
BDR IP 地址与参与接口的IP 地址相同 路由器优先级最高的路由器成 为BDR 路由器优先级相等时,路由器 号最高的路由器成为BDR
show ip ospf protocols show ip route
EIGRP协议