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动态路由

作者:ZRJ142098 时间: 2021-02-05 09:55:30
ZRJ142098 2021-02-05 09:55:30
【摘要】动态路由 
简述 
动态路由是与静态路由相对的一个概念,指路由器能够根据路由器之间的交换的特定路由信息自动地建立自己的路由表,并且能够根据链路和节点的变化适时地进行自动调整。当网络中节点或节点间的链路发生故障,或存在其它可用路由时,动态路由可以自行选择最佳的可用路由并继续转发报文。 
原理 
动态路由机制的运作依赖路由器的两个基本功能:路由器之间适时的路由信息交换,对路由表的维护: [1] ...

动态路由

简述

动态路由是与静态路由相对的一个概念,指路由器能够根据路由器之间的交换的特定路由信息自动地建立自己的路由表,并且能够根据链路和节点的变化适时地进行自动调整。当网络中节点或节点间的链路发生故障,或存在其它可用路由时,动态路由可以自行选择最佳的可用路由并继续转发报文。

原理

动态路由机制的运作依赖路由器的两个基本功能:路由器之间适时的路由信息交换,对路由表的维护: [1] 

1. 路由器之间适时地交换路由信息。

动态路由之所以能根据网络的情况自动计算路由、选择转发路径,是由于当网络发生变化时,路由器之间彼此交换的路由信息会告知对方网络的这种变化,通过信息扩散使所有路由器都能得知网络变化。

2. 路由器根据某种路由算法(不同的动态路由协议算法不同)把收集到的路由信息加工成路由表,供路由器在转发IP报文时查阅。

在网络发生变化时,收集到最新的路由信息后,路由算法重新计算,从而可以得到最新的路由表。

需要说明的是,路由器之间的路由信息交换在不同的路由协议中的过程和原则是不同的。交换路由信息的最终目的在于通过路由表找到一条转发IP报文的“最佳”路径。每一种路由算法都有其衡量“最佳”的一套原则,大多是在综合多个特性的基础上进行计算,这些特性有:路径所包含的路由器结点数(hop count)、网络传输费用(cost)、带宽(bandwidth)、延迟(delay)、负载(load)、可靠性(reliability)和最大传输单元MTU(maximum transmission unit)。

常见的动态路由协议有:RIP、OSPF、IS-IS、BGP、IGRP/EIGRP。每种路由协议的工作方式、选路原则等都有所不同

动态路由1

常见动态路由协议

RIP

路由信息协议(RIP) 是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议,是因特网的标准协议,其最大优点就是实现简单,开销较小。 [2] 

OSPF

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。

IS-IS

IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System,中间系统到中间系统)路由协议最初是ISO(the International Organization for Standardization,国际标准化组织)为CLNP(Connection Less Network Protocol,无连接网络协议)设计的一种动态路由协议。

BGP

边界网关协议(BGP)是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议,也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。

特点

1、无需管理员手工维护,减轻了管理员的工作负担。

2、占用了网络带宽。

3、在路由器上运行路由协议,使路由器可以自动根据网络拓朴结构的变化调整路由条目;

4、网络规模大、拓扑复杂的网络 [3] 

动态路由配置(DHCP)

基于UDP协议,端口号67&68
基于Client/Server架构

成为DHCP服务器的条件:
1、自身拥有合法的IP地址
2、自身拥有接口或者网卡连接到所要下发地址的网络范围

DHCP数据包以及过程:
客户端 服务器
---------DHCP Discover(广播)------------>

<--------DHCP Offer(广播)---------------   //携带准备下发的IP地址

---------DHCP Request(广播)------------>

<--------DHCP Ack(广播)------------------


工作过程:


需要自动获取IP地址的客户端开启自动获取IP地址之后,本地广播发出DHCP Discover数据包,
源IP地址0.0.0.0,目标IP地址255.255.255.255,源MAC地址为本地网卡MAC,目标MAC为FFFF-FFFF-FFFF,
源端口为68,目标端口为67;
开启了DHCP服务的服务器收到此数据包后,发送免费ARP以确定所要下发的IP地址没有冲突,再本地基于广播的形式回复DHCP Offer数据包,
源IP是服务器IP地址,目标IP地址255.255.255.255,源MAC为服务器网卡MAC,目标MAC为FFFF-FFFF-FFFF,
源端口为67,目标端口为68;
客户端使用DHCP Request数据包请求IP地址,服务器回复ACK给客户端,客户端拿到IP地址。

租期:默认租期为1440min/24h/一天。
续租:当租期到达1/2时,客户端若依然在线,客户端主动发出Request数据包来续租;
若续租失败,继续在7/8的租期再次发送Request数据包续租;
若依然失败,那租期到达时地址被收回,客户端若想继续使用,需要重新获取地址。


路由器作为DHCP服务器:


1)以全局的池塘下发地址
[r1]dhcp enable //开启服务
[r1]ip  pool css  //创建DHCP池塘,一个池塘只能服务一个网络范围
[r1-ip-pool-css]network 172.16.1.0 mask 255.255.255.0   //定义池塘范围
[r1-ip-pool-css]gateway-list 172.16.1.1  //配置网关
[r1-ip-pool-css]dns-list 114.114.114.114 //配置DNS

[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select global 
[r1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp server excluded-ip-address 172.16.1.250  //排除某地址
[r1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp server static-bind ip-address 172.16.1.111 mac-add
ress aaaa-1122-ab12   //给某个固定的MAC地址下发固定的IP地址

2)以接口的IP地址的范围下发地址
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select interface 
[r1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp server dns-list 1.1.1.1   //设置DNS


ARP:地址解析协议,已知对方IP,请求对方MAC
免费ARP:使用ARP的技术原理请求自己的IP地址的MAC地址

动态路由:各台路由器之间运行某种协议(算法),通过收发数据包的形式获取未知路径

动态路由协议的追求:


1、收敛速度快
2、选择路径佳
3、占用资源少

动态路由协议的分类:


1、基于AS的分类:
AS--Autonoumous System,自治系统。使用编号的方式表示,范围0-65535,其中0-64511为
公有AS号,64512-65535私有AS号

IGP(内部网关协议)协议--AS之内运行的协议:RIP、OSPF、EIGRP-Cisco私有、ISIS
EGP(外部网关协议)协议--AS之间运行的协议:BGP

2、IGP协议的分类:
DV型-距离矢量:RIP、EIGRP--共享路由表
LS型-链路状态:OSPF、ISIS--共享拓扑

 

RIP:Routing Information Protocol,路由信息协议


1)基本概念
版本:RIPv1  RIPv2  RIPng(IPV6)
标准的DV型路由协议--共享路由表
基于UDP协议,端口号520
更新方式:周期更新(30s)--确认、保活
RIP优先级100   使用跳数作为度量值


2)RIPv1和RIPv2的区别
1、RIPv1平分割--同一个路由条目,从此口进不从此口再发出。用于消除重复更新。
只能消除线型拓扑和星型拓扑的环路

2、毒性 逆转水平分割--核心破环机制


3)RIP的配置
无论是哪个版本的RIP,宣告时均使用主类范围
1、RIPv1的配置
[r1]rip 1   //启动协议,需要配置进程号
[r1-rip-1]version 1   //选择版本,必须选择
宣告:1、激活接口   2、发布路由
[r1-rip-1]network 1.0.0.0
[r1-rip-1]network 12.0.0.0更新时不携带掩码,RIPv2更新时携带掩码
2、RIPv1广播更新,RIPv2组播更新--224.0.0.9
3、RIPv2支持手工认证--邻居间的身份核实


4)RIP数据包--update包,携带的路由条目

5)RIP破环机制
1、水
2、RIPv2的配置


6)RIP的扩展配置
1、汇总
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0  //更新发出的接口
[r1-GigabitEthernet0/0/0]rip summary-address 1.0.0.0 255.252.0.0
2、缺省路由-在连接运营商的边界路由器上

[r3]rip 1
[r3-rip-1]default-route originate 

3、静默接口--只接收不发送RIP数据包。一般用于连接用户的接口,禁止用于路由器之间的接口
[r1]rip 1
[r1-rip-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1

 

 

 

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