路由和路由协议基础与实现-动态路由协议基础
路由器原理及常用的路由协议路由算法
路由器原理及常用的路由协议路由算法路由器是一种网络设备，用于在不同的网络之间转发数据包。
它通过查找目标地址来确定数据包的最佳路径，并将其发送到目标地址所在的网络。
一、路由器的原理路由器的原理基于IP（Internet Protocol）协议，它使用IP地址来标识网络中的每个设备。
当一个数据包通过路由器时，路由器会检查它的目标IP地址，并查找与该地址最匹配的路由条目。
接下来，路由器根据路由表中的信息，选择适当的接口将数据包发送到下一个路由器或目标设备。
路由器通过使用转发表或路由表来决定数据包的下一跳。
转发表记录了直接连接到路由器的网络和相应的接口信息，而路由表则记录了其他网络的路径信息和下一跳路由器的地址。
二、常用的路由协议1. 静态路由协议静态路由协议是手动配置的路由信息，管理员需要手动输入网络地址和下一跳路由器的信息。
静态路由适用于小型网络或需要精确控制路由路径的场景。
它的配置简单，不会产生额外的网络流量。
然而，静态路由缺乏自适应性，不能根据网络拓扑变化自动更新路由信息。
2. 动态路由协议动态路由协议可以自动学习和交换路由信息，以适应网络拓扑的变化。
常见的动态路由协议包括RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和BGP（Border Gateway Protocol）等。
RIP是一种基于跳数的距离矢量路由协议，它使用Hop Count（跳数）作为度量标准，通过交换路由信息选择最短路径。
RIP适用于小型网络，但在大型网络中由于其慢速收敛和有限的路由选择能力而不常使用。
OSPF是一种链路状态路由协议，它通过交换链路状态信息来计算最短路径。
OSPF适用于中大型网络，并支持可变长度子网掩码，具备快速收敛和灵活的路由选择能力。
BGP是一种边界网关协议，主要用于互联网中的自治系统之间的路由选择。
BGP具有较复杂的路由策略和路径选择能力，能够实现自治域之间的路由控制和流量优化。
数据通信基础知识
数据通信基础知识路由器及RIP协议⼀、路由器基本原理及功能路由器是连接不同⽹络的设备，实现在不同⽹络中转发数据单元。
1.路由表中包含了下列关键项：⽬的地址（Destination）：⽤来标识IP包的⽬的地址或⽬的⽹络。
⽹络掩码（Mask）：与⽬的地址⼀起来标识⽬的主机或路由器所在的⽹段的地址。
将⽬的地址和⽹络掩码“逻辑与”后可得到⽬的主机或路由器所在⽹段的地址输出接⼝（Interface）：说明IP包将从该路由器哪个接⼝转发。
下⼀跳IP地址（Nexthop）：说明IP包所经由的下⼀个路由器的接⼝地址。
路由优先级(Priority):也叫距离管理，决定了来⾃不同路由来源的路由信息的优先权2.路由信息的来源(Protocol/Owner)在路由表中有⼀个Protocol字段：指明了路由的来源，即路由是如何⽣成的。
路由的来源主要有3 种：链路层协议发现的路由（Direct）：开销⼩，配置简单，⽆需⼈⼯维护，只能发现本接⼝所属⽹段拓扑的路由。
链路层⼀定要ＵＰ⼿⼯配置的静态路由（Static）：静态路由是⼀种特殊的路由，它由管理员⼿⼯配置⽽成。
通过静态路由的配置可建⽴⼀个互通的⽹络。
静态路由⽆开销，配置简单，适合简单拓扑结构的⽹络。
动态路由协议发现的路由（RIP、OSPF等）：当⽹络拓扑结构⼗分复杂时，⼿⼯配置静态路由⼯作量⼤⽽且容易出现错误，这时就可⽤动态路由协议，让其⾃动发现和修改路由，⽆需⼈⼯维护，但动态路由协议开销⼤，配置复杂。
3.路由的花费（metric）标识出了到达这条路由所指的⽬的地址的代价，通常路由的花费值会受到线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最⼤传输单元等因素的影响，不同的动态路由协议会选择其中的⼀种或⼏种因素来计算花费值（如RIP⽤跳数来计算花费值）。
该花费值只在同⼀种路由协议内有⽐较意义，不同的路由协议之间的路由花费值没有可⽐性，也不存在换算关系。
静态路由的花费值为0。
IP路由基础
路由表
路由表：交通路标牌/地图
路由器最核心的表项，指导报文的转发 一般包含如下内容：目的地、得到的途径及开 销、下一跳地址、下一跳出接口
[Quidway]display Routing Tables: Destination/Mask 0.0.0.0/0 8.0.0.0/8 9.0.0.0/8 9.1.0.0/16 20.0.0.0/8 。。。。。。
ip routing-table proto Static RIP OSPF RIP Direct pref Metric 60 0 100 3 10 50 100 4 0 0 Nexthop 120.0.0.2 120.0.0.2 20.0.0.2 120.0.0.2 20.0.0.1 Interface Serial0 Serial0 Ethernet0 Serial0 Ethernet0
路由器基本功能（四）
四。总结－－图示路由器的基本工作过程
路由选择 协议转换
路由器 下一跳路由器
IP
拆包
IP
PPP
串口
协议封装
ETH
以太网口
PPP
串口
ETH
以太网口
LAN1 发送
WAN
LAN2
传送
接收
目 录
IP地址－无类编址 路由器基本功能 路由的基本概念
静态路由配置与案例
动态路由协议基本原理
IP地址－无类编址（三）
192.168.1.32/27
192.168.1.164/30
192.168.1.64/27
ISP
通告 192.168.1.0
192.168.1.168/30 192.168.1.172/30
动态路由协议概述
▪ 静态路由还是动态路由？
➢ 根据网络规模进行选择
▪ 距离矢量还是链路状态？
RA RB
RD
➢ 根据网络规模进行选择
➢ 根据网络复杂程度进行选择
RC
▪ 有类路由还是无类路由？
➢ 考虑网络需求 ➢ 考虑可扩展性
路由协议的比较
路由协议 距离矢量 链路状态 有类路由协议 无类路由协议 变长子网掩码 路由自动汇总 路由手动汇总 收敛速度
▪ 管理距离 (AD) ：定义路由来源的可信度
➢ 不同的路由协议生成到相同目标网络的路由条目时，根据管理距离确 定哪个路由协议生成的路由条目显示在路由表中
➢ 管理距离是从 0 到 255 的整数值。值越低表示路由来源越可靠，优 先级别越高。
▪ 常见路由协议的管理距离值
路由来源 直连接口生成的直连路由 使用出站接口配置的静态路由 使用下一跳地址配置的静态路由 OSPF RIP
收敛
• 收敛：使网络中所有路由选择表达到一致状态的过程。 • 收敛时间：从不收敛到收敛所花费的时间。即全网实现信息共
享以及所有路由器计算最优路径所花费的时间的总和。 • 在任何路由选择协议里收敛时间都是一个重要的因素，在拓扑
发生变化之后，一个网络收敛速度越快，说明路由选择协议越 好。
路由协议的选择
1-to-1 Windows 110
链路和接口状态 组播包
触发更新 技术相对复杂 独自计算路径
很多
管理距离 0 0 1
110 120
度量
▪ 度量：是评价一条路由条目的优劣程度
➢ 相同路由协议生成到相同目标网络的路由条目时，根据度量确定哪条 路由条目显示在路由表中
➢ 如果多条路由条目度量相同则启用负载均衡
深信服SCSA讲师教材_网络基础_09_动态路由协议
Routing Table 10.2.0.0 S0 0 10.3.0.0 S1 0 10.4.0.0 S1 1 10.1.0.0 S0 1
Routing Table 10.3.0.0 S0 0 10.4.0.0 E0 0 10.2.0.0 S0 1 10.1.0.0 S0 2
距离矢量路由选择协议
• 路由器收敛完成 – 当所有路由表包含相同网络可达性信息 – 网络（路由）进入一个稳态
9 动态路由协议
9.1 什么是动态路由 9.2 距离矢量协议路由概述
动态路由概述
• 动态路由指路由器能够自动地建立自己的路由表，并且能够根据实际 情况的变化适时地进行调整。
• 动态路由器上的路由表项是通过相互连接的路由器之间交换彼此信息 ，然后按照一定的算法优化出来。
• 路由信息在一定时间间隙里不断更新，以适应不断变化的网络，以随 时获得最优的寻路效果。
– 最初的网络发现：直连网络写入路由表
10.1.0.0
E0 A
10.2.0.0
S0
S0
10.3.0.0
B S1
S0 C
10.4.0.0 E0
Routing Table 10.1.0.0 E0 0 10.2.0.0 S0 0
Routing Table 10.2.0.0 S0 0 10.3.0.0 S1 0
• 使用距离矢量路由协议的路由器并不了解网络的拓扑。该路由器只知道：
– 自身与目的网络之间的距离
– 应该往哪个方向或使用哪个接口转发数据包 路由：我这有个2.2.2.0
R1 S0
2.2.2.0/24
S1 R2 E0
到2 .2.2.0/ 2 4 通过R 2 可以到达（方向 ） 需经过一跳（距离）
如何设置路由器的静态路由和动态路由协议
如何设置路由器的静态路由和动态路由协议路由器是网络中的关键设备，它根据网络中的各种路由协议来寻找最佳路径，并将数据包转发到目标设备。
为了确保网络的正常运行和高效性能，我们常常需要设置静态路由和动态路由协议。
本文将介绍如何设置路由器的静态路由和动态路由协议。
一、静态路由的设置静态路由是由网络管理员手动配置的路由，它需要提前定义网络的路径和目标。
以下是设置静态路由的步骤：1. 登录路由器的管理界面。
通常在浏览器中输入默认的IP地址，如192.168.1.1，然后输入用户名和密码进行登录。
2. 找到路由器的路由设置页面。
不同型号和品牌的路由器界面可能有所不同，但通常可以在设置菜单或网络配置中找到路由设置选项。
3. 在路由设置页面中，选择“静态路由”选项。
一些路由器品牌可能使用其他术语，如“静态路由表”或“路由规则”。
4. 点击“添加”或“新增”按钮，进入静态路由配置页面。
在该页面中，您需要填写以下信息：- 目标网络：要设置路由的目标网络地址，通常以CIDR表示法表示，如192.168.2.0/24。
- 子网掩码：目标网络的子网掩码，指定了网络地址和主机地址的边界。
- 下一跃点：数据包从当前路由器转发到下一个路由器的IP地址。
5. 确认并保存静态路由配置。
根据不同的路由器，可能需要点击“确认”、“应用”或“保存”按钮来使配置生效。
二、动态路由协议的设置动态路由协议是路由器之间自动交换路由信息的一种机制，可以动态地更新路由表。
以下是设置动态路由协议的基本步骤：1. 登录路由器的管理界面，与静态路由相同。
2. 找到路由器的路由设置页面，与静态路由相同。
3. 在路由设置页面中，选择“动态路由协议”选项。
一些常见的动态路由协议包括RIP、OSPF和BGP。
4. 在动态路由协议设置页面中，启用所需的协议。
通常提供一个开关或复选框来启用/禁用协议。
5. 配置动态路由协议的参数。
根据不同的协议，可能需要配置路由器的自治系统号、网络地址、邻居路由器等参数。
计算机网络路由基础知识介绍路由器的工作原理和路由算法
计算机网络路由基础知识介绍路由器的工作原理和路由算法计算机网络是指通过通信线路将分布在不同地理位置的计算机互相连接起来，实现信息传输和资源共享。
而路由是计算机网络中至关重要的一个概念，它涉及到数据的传输路径选择和网络的拓扑结构。
本文将介绍路由器的工作原理和常见的路由算法。
一、路由器的工作原理路由器是计算机网络中用于实现分组交换的设备，其主要功能是根据网络层的地址信息，将数据包从源主机传输到目标主机。
路由器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 数据包接收：路由器通过其接口从网络中接收到达的数据包。
2. 数据包解封：路由器将数据包的首部信息解封，获得源主机地址和目标主机地址等信息。
3. 路由选择：根据路由表中的路由信息，路由器选择最佳的路径将数据包发送到目标主机。
4. 数据包转发：路由器根据路由选择的结果，将数据包发送到下一个路由器或目标主机。
5. 数据包封装：路由器将数据包进行封装，添加新的首部信息，以便下一个路由器或目标主机进行正确的解析。
二、路由算法路由算法是指路由器根据一定的规则和算法来选择最佳的传输路径。
常见的路由算法有以下几种：1. 静态路由算法：静态路由算法是指管理员手动配置路由器的路由表，不会根据网络拓扑结构和流量变化进行动态调整。
这种算法适用于网络稳定且不会频繁变化的情况。
2. 动态路由算法：动态路由算法是指路由器根据网络拓扑结构和流量变化动态调整路由表。
常见的动态路由算法有距离向量路由算法（Distance Vector Routing）和链路状态路由算法（Link State Routing）等。
- 距离向量路由算法：距离向量路由算法是一种分布式的路由选择算法，它通过互相交换邻居节点的路由表，通过比较和更新距离信息来选择最佳路径。
常见的距离向量路由协议有RIP（Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）等。
第4章路由协议动态路由
4
4.3 动态路由
• 动态路由协议分为：
– 内部网关协议(IGP，Interior Gateway Protocol) – 外部网关协议(EGP，Exterior Gateway Protocol)
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4.3 动态路由
• 4.3.2 距离矢量路由
息到直连的邻居路由器 • 是一种完全更新路由协议
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4.4 RIP协议
• RIP路由更新
– 通过定时广播或组播实现 – 缺省情况下，路由器每隔30秒向直连的网络广播整个
路由表 – 如果经过180秒，即6个更新周期，某个路由表项没有
收到该路由信息，路由器就认为它已失效。 – 如果经过240秒，即8个更新周期，该路由表项仍没有
– 典型的链路状态路由协议是OSPF(Open Shortest Path First，开放最短路径优先)协议
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4.3 动态路由
• 链路状态路由工作原理
– 通过Hello数据包发现邻居 – 与邻居路由器相互交换LSA（link-state advertisements，
链路状态通告） – LSA是路由器之间发送路由信息的最小数据包 – 每台路由器将LSP（link-state Packets，链路状态数据包
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4.4 RIP协议
• 使用子网地址配置RIP v1
– 例：给如图所示的拓扑图配置RIP v1协议，假设 使用192.168.1.0/24地址进行网络地址的分配
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4.4 RIP协议
21
4.4 RIP协议
22
4.4 RIP协议
• 4.4.3 配置RIP v2协议
– 配置RIP v2后，路由器就能发送和接受RIP v2的 更新消息
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前言
本课程介绍动态路由协议的基本概念，是后续动态路由协议 原理课程的基础与引入。
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培训目标
学完本课程后，您应该能：
了解常见的动态路由协议 了解动态路由协议的分类
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动态路由协议
路由协议是路由器之间交互信息的一种语言。 路由协议共享网络状态和网络可达性的一些信息。 路由协议定义了一套路由器之间通信时使用的规则。 路由协议路由协议维护路由表、提供最佳转发路径。
ISIS
自治系统内部的路由协议—— IGP：RIPv1/v2、OSPF、ISIS 自治系统之间的路由协议 —— EGP：BGP
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动态路由协议的分类
使用算法 距离矢量路由协议 基于距离矢量算法 RIPv1/v2、BGP 链路状态路由协议 基于SPF（Shortest Path First）算法 OSPF、ISIS
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路由协议之间的互操作
每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由。
自己已知的路由是指在某个接口上运行了该种路由协议的路由， 或者在路由表中由本路由协议发现的路由。
不同的路由协议间交换路由信息时，需要进行引入 （ import-route ）操作。
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衡量动态路由协议的一些性能指标
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自治系统（ Autonomous System ）
AS65000 RIPv1/v2
自治系统（AS）：由同一个技术管理机构管理、使用统一选路 策略的一些路由器的集合。
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动态路由协议的分类
作用范围
AS65000 RIPv1/v2
OSPF
BGP
AS65001
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正确性
能够正确找到最优的路由，且无自环。
快收敛
当网络的拓朴结构发生变化之后，能够迅速在自治系统中作相 应的路由改变。
低开销
协议自身的开销（内存、CPU、网络带宽）最小。
安全性
协议自身不易受攻击，有安全机制。
普适性
适应各种拓扑结构和各种规模的网络。
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总结
常见的动态路由协议有哪些？ 动态路由协议按照使用范围可以分为哪几类？按照使用算法 呢？
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动态路由协议
RIP：Routing Information Protocol，路由信息协议。 OSPF：Open Shortest Path First，开放式最短路径优先。 ISIS： Intermediate System to Intermediate System，中间系统 到中间系统。 BGP：Border Gateway Protocol，边界网关协议。