静态路由配置
静态路由配置:用户或网络管理员使用路由器的相关命令给路由器人工配置路由表
优缺点
- 方式简单,开销小
- 不能及时适应网络状态(流量、拓扑等)的变化
- 只能在小规模网络使用
使用静态路由配置可能出现以下导致产生路由环路的错误
- 配置错误
- 聚合了不存在的网络
- 网络故障
举例说明如何配置静态路由
默认路由举例
相同吓一跳,不同目的网络的路由条目,可以用默认路由条目来替代
默认路由的目的网络: 0.0.0.0,吓一跳:自己配置,CIDR:0.0.0.0/0 ,类型:静态
特定主机路由
- 给路由器增加针对某个主机的特点主机路由条目
- 用于网络管理人员对于网络的管理和测试
- 考虑某种安全问题时,也可采用这种方式
目的地址:改主机的ip地址
吓一跳:主机配置(路由器的端口)
类型:静态
静态路由配置及其可能产生的路由环路问题
- ip数据报首部设有生存时间TTL字段,为了防止IP数据报永久兜圈
- IP数据报进入路由器,TTL字段减1,TTL不等于0,则转发,否则丢弃
- 有可能路由器合并完网络号后会出现一个不存在的网络号,这个时候将这个设为黑洞路由,他的下一跳为NULL0,类型为静态
路由选择协议
静态路由选择
人工配置的路由,默认路由,特定主机路由,黑洞路由
动态路由选择
通过路由协议自动获取路由信息
复杂,开销大,较好的适应网络状态的变化
适用于大规模网络
因特网采用的路由选择协议主要特点
- 自适应:动态路由选择,较好地适应网络状态的变化
- 分布式:路由器之间交换路由信息
- 分层次:将整个因特网划分为较小的自治系统AS
因特网采用分层次路由协议
- EGP和IGP只是一个分类名称 不是具体的协议名字
域内选择内部网关协议IGP
域间选择外部网关协议EGP
边界网关协议BGP
路由器的基本结构
- 周期性的向其他路由器发送自己所知道的路由信息
- 周期的修改自己的路由表
- 路由器接受到的可能是普通的数据报,也有可能是路由报文(里面是路由信息)
- 路由器还具有输入和输出缓冲区,一般来说,路由器的接口同时具有这两种功能
路由信息RIP的基本原理
要求自治系统AS内的每一个路由都要维护从它自己到AS内其他的每一个网络的距离记录,这是一组距离,称为距离向量
使用跳数作为度量来衡量到达目的网络的距离
- 路由器到直连网络的距离 = 1
- 到非直连网络的距离 = 所经过的路由器数 + 1
- 允许一条路径最多只能包含15个路由器,距离等于16时相当于不可达,因此rip只适用于小型互联网
rip认为好的路由就是距离短的路由,就是所通过路由器数量最少的路由
当到达同一目的网络有多条距离相等的路由时,可以进行等价负载均衡
RIP包含以下三个要点
- 和谁交换信息:仅和相邻路由器交换信息
- 交换什么信息:自己的路由表
- 何时交换信息:周期性交换
RIP的基本工作过程
RIP条目更新规则
① C将自己的路由信息发送给了D
②路由器D收到后对C的路由表进行改造,将吓一跳都改为C,距离都增加1
③路由器根据改造好的路由表更新自己的路由表
- 目的网络为N2时,两张表的下一跳都是C,但是距离不一样,说明拓扑发生变化,则距离改为最新的,也就是改为5(相同下一跳,最新消息,更新)
- 目的网络N3时,D没有这条,说明D原先不知道这个网络,现在把它加进去(发现新网络,添加)
- 目的网络为N6时,发现新的路径为5,而旧的8,说明新的更合适,则更新(新路由有优势,更新)
- 到达N8,新旧一样优势,则将新的添加到D的路由表中(不同下一跳,等价负载均衡)
- 到达N9,旧的优势更大(新路由劣势,不应该更新)
RIP存在坏消息传播的慢的问题
又称为路由环路 或 距离无穷计数问题,这是距离向量算法的一个固有问题,可以采取多种措施减少出现该问题的概率或减小该问题带来的危害
- 限制最大路径距离为15(16表示不可达)
- 当路由表发生变化时就立即发送更新报文(即触发更新),而不仅是周期性发送
- 让路由器记录收到某特定路由信息接口,而不让同一路由信息再通过此接口向反方向传送(即水平分割)
例题
开放最短路径ODPF的基本工作原理
- 为了克服RIP的缺点而产生
- 开放表明OSPF协议不是受某一厂商控制,而是公开发表
最短路径优先是因为迪杰斯特拉提出的最短路径算法SPF
- 基于链路状态,而不像RIP那样是基于距离向量的
- 采用最短路径算法计算路由,所以不会产生路由环路
- 不限制网络规模,更新效率高,收敛速度快
- 链路状态是指本路由器都和哪些路由器相邻,以及想要链路的代价
- 代价表示费用,距离,时延,带宽等等,由网络管理员来决定
通过交互问候(hello)分组,建立和维护邻居关系
- hello分组需要封装在IP数据报中,发送组播地址224.0.0.5
- 发送周期为10秒
- 40秒(死亡倒计时)未收到邻居路由器的hello分组,则认为改邻居路由器不可达
链路状态通告LSA
- OSPF的每个路由器都会产生 链路状态通告LSA
- LSA包含以下两类内容:直连网络的链路状态信息 和 邻居路由器的链路状态信息
- LSA被封装在链路状态更新分组LSU中,采用洪泛法发送
链路状态数据库LSDB
- 时延OSPF的每个路由器都有一个链路状态数据库LSDB,用于存储LSA
- 通过各路由器洪泛发送封装有自己LSA的LSU分组,各路由器的LSDB将达到一致
- 时延OSPF的各路由器基于LSDB进行最短路径优先SPF计算,构建出各自到达其他路由器的最短路径,即构建各自的路由表。
OSPF包括以下五种分组类型
- 类型一,问候(Hello)分组,发现维护邻居路由器的可达性
- 类型二,数据库描述分组,向邻居路由器给出自己的LSDB中的所有链路状态项目的摘要信息
- 类型三,链路状态请求分组,向邻居路由器请求发送某些链路状态项目的详细信息
- 类型四,链路状态更新分组,使用这种分组将其链路状态进行洪泛发送,即全网更新链路状态
- 类型五,链路状态确认分组,链路状态分组更新分组的确认分组
OSPF的基本工作过程
OSPF在多点接入网络中路由器邻居关系的建立
- 为减少向太多的路由器发送信息,采取的策略是选举指定路由器DR和备用指定路由器BDR
- 所有的 非DR/BDR 只与 DR/BDR 建立邻居关系
- 非DR/BDR之间通过DR/BDR交换信息
为了使OSPF能够用于规模更大的网络,OSPF把一个自治系统划分为若干个更小的范围,叫做区域(Area),每个区域都有32比特的标识符,主干为0,其他不能为0,且互不相同
减少网络的通信量,有助于洪泛的范围缩小
- 区域内路由器:R1,R2,R8,R9
- 区域边界路由器ABR:R3,R4,R7
- 主干路由器BBR:R3,R4,R5,R6,R7
- 自治系统边界路由器ASBR:R6,负责和其他自治系统交换信息
边界网关协议BGP的基本工作原理
因特网采用分层次的路由选择协议
内部网关协议IGP
- 设法使分组在一个自治系统内尽可能有效地从源网络传输到目的网络
- 无需考虑 自治系统外部其他方面的策略
外部网关协议EGP(例如边界网关协议)
- 不同自治系统内,度量路有代价的标准不同,因此,对于自治系统之间的路由选择,使用代价作为度量来寻找最佳路由不行
- 自治系统之间的路由选择必须考虑相关策略(政治经济安全等)
- 应该考虑多种策略
- 力求寻找一条到达目的网络比较好的路由(不兜圈),而不是最佳路由
BGP的基本工作原理
①自治系统管理员至少选一个路由器作为该系统的BGP发言人
②不同自治系统发言人交换路由信息,必须建立TCP连接,端口号为179
- TCP连接上交换BGP报文以建立BGP会话
- 利用BGP会话,交换路由信息(增,删,报告出错等)
- 使用TCP连接交换路由信息的两个BGP发言人,彼此称为对方的邻站或对等站
③BGP发言人作用 ①运行BGP ②必须运行自己所在自治系统所使用的内部网关协议IGP
④BGP发言人交换网络可达性信息(要到达某个网络所要经过的一系列自治系统)
⑤当BGP发言人互相交换了网络可达性的信息后,个发言人根据策略从收到的路由信息中找出到达各自治系统较好的路由,构造出树形结构,不存在回路的自治系统连通图
适用于多级结构的因特网
BGP-4以下四种报文
例题1
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-488807.html
边界网关协议BGP,封装到TCP报文段中
例题2
记忆题目
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-488807.html
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