《计算机网络基础》课件ch4.pptx
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1、第4章 链路状态路由协议和混合型路由协议第第4章章 链路链路状态路由协议和状态路由协议和混合型路由协议混合型路由协议n4.1 链路状态路由协议原理链路状态路由协议原理n4.2 开放最短路径优先基础开放最短路径优先基础n4.3 配置配置OSPF路由路由n4.4 检查检查OSPF配置配置n4.5 OSPF调试调试n4.6 EIGRP路由协议基础路由协议基础 2第第4章章 链路状态路由协议和链路状态路由协议和混合型路由协议混合型路由协议n4.7 配置配置EIGRP路由路由n4.8 检查检查EIGRP配置配置n4.9 EIGRP调试调试n4.10 路由汇总路由汇总n4.11 路由策略路由策略n4.12
2、 路由热备份路由热备份34.1 链路状态路由协议原理链路状态路由协议原理n链路状态路由协议的链路状态路由协议的三个表:三个表:邻居邻居表:维持邻居关系表:维持邻居关系拓扑拓扑表:链路状态数据库(全网的地图)表:链路状态数据库(全网的地图)路由路由表:由表:由SPF算法计算出算法计算出n路由更新:触发更新、增量更新路由更新:触发更新、增量更新n划分区域:减少开销、限制不稳定性划分区域:减少开销、限制不稳定性要求体系化编址要求体系化编址n应用:大规模网络应用:大规模网络44.2 开放开放最短路径最短路径优先基础优先基础nOSPF(Open Shortest Path First)是是一个标一个标准
3、的动态路由协议,公开而非私有,被广泛准的动态路由协议,公开而非私有,被广泛应用于各种网络开发商的设备之中应用于各种网络开发商的设备之中。nOSPF属于属于IGP路由协议,只能在一个自治系路由协议,只能在一个自治系统内部统内部工作工作。nOSPF的三个表:邻居表、拓扑表、路由表的三个表:邻居表、拓扑表、路由表5开放最短路径优先基础开放最短路径优先基础nOSPF对网络采取了分级的设计,将大型网对网络采取了分级的设计,将大型网络划分成多个络划分成多个“区域区域”一一个是主干区域,称之为区域个是主干区域,称之为区域0其他区域都必须连接到区域其他区域都必须连接到区域0主干路由器主干路由器区域边界路由器区
4、域边界路由器ABR自治系统边界路由器自治系统边界路由器ASBR路由器只与同一个区域中的路由器交流路由路由器只与同一个区域中的路由器交流路由信息信息本区域的路由更新或发生的故障不会影响到其他本区域的路由更新或发生的故障不会影响到其他区域区域6开放最短路径优先基础开放最短路径优先基础nOSPF具有以下一些特点:具有以下一些特点:支持无类网络路由选择支持无类网络路由选择支持支持VLSM/CIDR支持不连续网络支持不连续网络支持手动汇总、不支持自动汇总支持手动汇总、不支持自动汇总支持多播支持多播支持认证支持认证没有跳计数限制没有跳计数限制支持网络分级(划分区域)支持网络分级(划分区域)74.2.1 O
5、SPF路由术语路由术语n路由器路由器IDn链路链路n邻居邻居n邻居邻居表表n邻接邻接n拓扑拓扑表表n路由路由表表nLSA和和LSUnDR和和BDR84.2.2 适合使用适合使用OSPF路由协议的路由协议的网络类型网络类型n广播多路访问网络(广播多路访问网络(Broadcast Multi-Access,MBA)n非广播多路访问网络(非广播多路访问网络(Non-Broadcast Multi-Access,NMBA)n点对点网络(点对点网络(Point-to-Point)n点对多点网络(点对多点网络(Point-to-Multipoint)94.2.3 DR和和BDR的选举的选举n选举选举DR和
6、和BDR负责路由信息的收集与负责路由信息的收集与分发分发,可以可以大幅度减少信息交换的大幅度减少信息交换的数量。数量。nOSPF路由器成为邻居路由器成为邻居的条件:的条件:相同的区域相同的区域ID若若设置设置了认证密码,则必须保证密码了认证密码,则必须保证密码相同相同Hello和和dead间隔(间隔(Interval)必须)必须相同相同nDR和和BDR的选举的选举优先级,默认为优先级,默认为1,为,为0不参与选举不参与选举路由器路由器ID104.2.4 OSPF执行状态执行状态nDownn初始状态初始状态nTwo-WaynExstartnExchangenLoadingnFull114.2.5
7、 OSPF基本配置命令基本配置命令n在路由器上启用在路由器上启用OSPF路由协议路由协议Router(config)#router ospf process-idn发布所知道的网络发布所知道的网络Router(config-router)#network address wildcard-mask area area-idn配置环回接口配置环回接口Router(config)#interface loopback number12OSPF基本配置命令基本配置命令n配置接口优先级配置接口优先级Router(config-if)#ip ospf priority numbern配置链路开销配置链路
8、开销Router(config-if)#bandwidth 500000Router(config-if)#ip ospf cost 6413OSPF基本配置命令基本配置命令n配置邻居验证配置邻居验证Router(config-if)#ip ospf authentication-key passwordRouter(config-router)#area area-id authenticationRouter(config-if)#ip ospf message-digest-key key-id md5 encryption-type keyRouter(config-router)#a
9、rea area-id authentication message-digest14OSPF基本配置命令基本配置命令n配置配置hello间隔、间隔、dead间隔间隔Router(config-if)#ip ospf hello-interval secondsRouter(config-if)#ip ospf dead-interval secondsn从边界路由器学习默认路由从边界路由器学习默认路由outer(config-router)#default-information originate always154.3 配置配置OSPF路由路由n用用OSPF配置前面的示例网络,假设是配置
10、前面的示例网络,假设是在配置了静态路由、在配置了静态路由、RIPv1的基础上来的基础上来进行进行OSPF的配置的配置。n因为因为OSPF的管理距离的管理距离AD=110,静态,静态路由配置的路由配置的AD=180,RIP的的AD=120,所以当这三种路由同时存在时,路由器所以当这三种路由同时存在时,路由器应该选择应该选择OSPF路由协议的路由。路由协议的路由。16网络拓扑图:网络拓扑图:17配置配置OSPF路由路由n配置配置Head路由器路由器使用使用0.0.0.0通配符精确指定接口的通配符精确指定接口的IP地址地址通过发布网络来进行网络声明通过发布网络来进行网络声明n配置配置Router0路
11、由器路由器n配置配置Router1路由器路由器n配置配置Router2路由器路由器n配置配置ISP路由器路由器n检查每个路由器的路由表检查每个路由器的路由表184.4 检查检查OSPF配置配置nshow ip ospf:查看查看OSPF进程进程信息信息nshow ip ospf interface:显示显示与接口相关的与接口相关的OSPF信息信息nshow ip ospf database:显示显示路由器管理的拓扑表、路由器管理的拓扑表、OSPF进程号和路由器进程号和路由器IDnshow ip ospf neighbor:显示显示OSPF邻居信息、优先级和当前邻居信息、优先级和当前状态状态ns
12、how ip protocols:显示显示运行于路由器之上的路由协议,不仅是运行于路由器之上的路由协议,不仅是OSPF194.5 OSPF调试调试n清空路由器的路由清空路由器的路由表表,进行更新,进行更新Router#clear ip route*Router#clear ip route a.b.c.dndebug命令命令:debug ip ospf events:显示所有:显示所有OSPF事件。事件。debug ip ospf packet:显示被接收的:显示被接收的Hello包。包。debug ip ospf hello:显示更详细的内容,包括被发送和:显示更详细的内容,包括被发送和被接
13、收的被接收的Hello包。包。debug ip ospf adj:显示有关邻居的事件、:显示有关邻居的事件、DR/BDR选举选举过程。过程。204.6 EIGRP路由协议路由协议基础基础nEIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)称为称为增强的内部网增强的内部网关路由协议,是一种混合型路由协议,关路由协议,是一种混合型路由协议,同时拥有距离矢量路由协议和链路状态同时拥有距离矢量路由协议和链路状态路由协议的特性,综合了二者的优点路由协议的特性,综合了二者的优点。nEIGRP这种混合型的特点使其具有更优这种混合型的特点使其具有更优的路由算法和
14、更快的收敛速度。的路由算法和更快的收敛速度。21EIGRP路由协议基础路由协议基础nEIGRP是一种无类的路由协议是一种无类的路由协议,在,在路由路由更新时能携带子网掩码更新时能携带子网掩码,能,能支持可变长支持可变长度子网掩码度子网掩码VLSM、无类域间路由、无类域间路由CIDR、路由汇总以及不连续的网络、路由汇总以及不连续的网络。nEIGRP具有协议相关具有协议相关模块模块PDM(Protocol-Dependent Module),由该,由该模块来实现对多个网络层协议的支持。模块来实现对多个网络层协议的支持。22EIGRP路由协议基础路由协议基础nEIGRP的的跳计数默认跳计数默认值值为
15、为100,最大为,最大为255。但是,。但是,EIGRP的跳计数不是选择的跳计数不是选择路由的度量,而是用来限定路由更新数路由的度量,而是用来限定路由更新数据包能够经过的路由器据包能够经过的路由器个数个数。nEIGRP是思科专用协议,具有收敛迅速是思科专用协议,具有收敛迅速、可扩展性好、高效处理路由环路等特、可扩展性好、高效处理路由环路等特点,非常适合应用于大型网络。点,非常适合应用于大型网络。234.6.1 EIGRP的邻居表、拓扑表的邻居表、拓扑表和路由表和路由表n两个路由器要成为邻居,必须满足三个两个路由器要成为邻居,必须满足三个条件条件(1)互相能够收到对方的)互相能够收到对方的Hel
16、lo数据包数据包(2)具有相同的自治系统号)具有相同的自治系统号ASN(3)具有相同的度量()具有相同的度量(K值值)n将邻居的信息保存在邻居表中,包括邻居的将邻居的信息保存在邻居表中,包括邻居的IP地址、接口等地址、接口等信息信息。n序列序列号号:标识标识数据包的更新、识别错序的数据包的更新、识别错序的数数据包据包。24EIGRP的邻居表、拓扑表和路由表的邻居表、拓扑表和路由表n路由器将从邻居那里学习到的路由或路由更路由器将从邻居那里学习到的路由或路由更新都保存在一个本地的拓扑表中,拓扑表中新都保存在一个本地的拓扑表中,拓扑表中保留了所有路由器知道的路由,对于同一个保留了所有路由器知道的路由
17、,对于同一个目的网络,可能有多条相应的路由目的网络,可能有多条相应的路由。n根据根据DUAL(Diffusing Update Algorithm)算算法生成法生成n基于拓扑表中的数据,为每一个目的网络计基于拓扑表中的数据,为每一个目的网络计算算路由路由,并将并将最佳路由最佳路由加入加入到路由到路由表表中中。25DUAL算法术语算法术语:n可行距离可行距离FD(Feasible Distance):到达目的:到达目的网络的最小网络的最小开销开销n被通告被通告/被报告距离被报告距离RD(Reported Distance):由邻居报告的到达远程网络的度量或由邻居报告的到达远程网络的度量或开销开销
18、n后继后继(Successor):到达目的网络度量值最小:到达目的网络度量值最小的的路径路径n可行后继可行后继FS(Feasible Successor):是后继:是后继的备份的备份路径路径,但,但并不是并不是所有到达目的网络的路所有到达目的网络的路径都可以成为后继或者可行径都可以成为后继或者可行后继后继.264.6.2 可靠传输协议(可靠传输协议(RTP)n为什么为什么EIGRP不能使用不能使用TCP呢呢?因为因为EIGRP是独立于被路由协议的,而是独立于被路由协议的,而TCP基于的被路由协议是基于的被路由协议是IPEIGRP是使用多播来传送分组,是使用多播来传送分组,TCP协议协议并不支持
19、多并不支持多播播只能使用专有的传输层协议只能使用专有的传输层协议RTP(Reliable Transport Protocol)n可靠的多播可靠的多播274.6.3 路由算法路由算法DUALn度量值度量值=K1带宽带宽+(K2带宽带宽)/(256-负载负载)+(K3延迟延迟)K5/(可靠性可靠性+K4)默认情况下,默认情况下,K1=K3=1,K2=K4=K5=0,度量值度量值=带宽带宽+时延时延EIGRP的带宽的带宽=(10,000,000/网络实际带宽网络实际带宽)256EIGRP的时延的时延=(实际延迟时间实际延迟时间/10)25628路由算法路由算法DUALnEIGRP依靠依靠5种不同类
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