《计算机网络工程实训》课件第16章.ppt
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- 计算机网络工程实训 计算机网络 工程 课件 16
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1、第 16 章路由器的动态路由实现第16章路由器的动态路由实现16.1实训目的实训目的16.2实训环境实训环境16.3实训内容实训内容 16.4实训步骤实训步骤16.5实训思考实训思考 第 16 章路由器的动态路由实现 16.1 实实 训训 目目 的的(1)了解路由协议配置的一般任务;(2)理解路由表的含义;(3)熟练掌握RIP动态路由协议的配置命令;(4)掌握RIP动态路由协议的基本配置与诊断方法。第 16 章路由器的动态路由实现 16.2 实实 训训 环环 境境16.2.1 实训器材实训器材(1)Cisco 2600系列路由器两台(每组);(2)DTE-DCE交叉电缆(V35电缆)一对(每组
2、);(3)RJ45直通型五类或超五类UTP网线若干条,交叉型五类或超五类UTP网线若干条;(4)Cisco Catalyst 2900系列交换机(或HUB)三台;(5)带有超级终端程序的PC机(带100 M网卡)若干台;(6)控制(反接)线一条,转换口一个(每组)。第 16 章路由器的动态路由实现16.2.2 网络示意图网络示意图按图16-1所示将对应设备连接好,建立一个包含路由器的实训环境。图16-1 RIP实训配置环境第 16 章路由器的动态路由实现16.2.3 实训环境解析实训环境解析1.组建实训环境组建实训环境按照图16-1所示连接实训配置环境。其中,用DTE-DCE交叉电缆,把两台C
3、isco 2600 系列路由器(分别命名为RouterA、RouterB)通过串行接口串联;用直通型UTP网线,把路由器(Router A)的两个以太网接口分别与两台Cisco Catalyst 2900系列交换机相连;用直通型UTP网线把路由器(Router B)的一个以太网接口与另外一台Cisco Catalyst 2900系列交换机相连。两个局域网(LANl,LAN2 属不同网段)中的三台交换机分别与终端PC机相连。第 16 章路由器的动态路由实现PC机首先通过控制台端口对各路由器进行基本配置,配置完成后,断开控制台端口连接,用ping命令测试网络的互通性。也可不用三台交换机,而用三根以
4、太网交叉型UTP网线将PC1、PC2和Router A连接,将PC3和Router B连接。当DTE-DCE交叉电缆(V35电缆)连接Router A与Router B时,DCE一端在Router B上,在Router B的接口Serial0/0上要用clockrate命令配置时钟速率;如果V35背靠背电缆接反了,DCE一端在Router A上,则应在Router A的接口Serial0上用clockrate命令配置时钟速率。第 16 章路由器的动态路由实现2.配置参数配置参数根据实训环境及实训环境的配置参数(见表16-1)配置RIP v1协议和RIP v2协议,使得实训环境中的所有网络通过R
5、IP v1协议和RIP v2协议学习路由,最终能彼此通信。配置RIP动态路由协议,使得两台Cisco2600系列路由器模拟远程网络互联。对运行中的RIP动态路由协议进行诊断。第 16 章路由器的动态路由实现第 16 章路由器的动态路由实现 16.3 实实 训训 内内 容容16.3.1 动态路由动态路由路由器在转发数据时,要先在路由表(routing table)中查找相应的路由。路由器有三种建立路由的途径:(1)直连网络:路由器自动添加和直接连接的网络的路由;(2)静态路由:管理员手动输入到路由器的路由;(3)动态路由:由路由协议(routing protocol)动态建立的路由。第 16 章
6、路由器的动态路由实现1.动态路由的含义动态路由的含义按照某种路由协议收集网络的路由信息(例如:路径长度、带宽、负载、可靠性、延迟等),通过路由器间不断交换的路由信息动态地更新和确定路由表项,这种工作方式的路由称为动态路由。这种通信借助于路由协议,如RIP(路由信息协议)、OSPF(开放式最短路由优先)等。第 16 章路由器的动态路由实现2.动态路由的优点动态路由的优点(1)当网络的拓扑结构发生了变化,或者某一路由器损坏,或者线路中断等异常情况发生时,路由器能自动对路由进行更新,选择新的最佳路由,自动更新路由表,勿需人工干涉;(2)具有较强的容错能力,并且路由生存时间(TTL)是有时间限制的;(
7、3)由于动态路由能够对网络的故障自动进行检测与修复,因此适合于大、中型互联网络使用。第 16 章路由器的动态路由实现3.动态路由的缺点动态路由的缺点(1)动态路由的配置过程要比静态路由复杂;(2)动态路由需要频繁地探测网络的路由情况,需要占用大量时间来处理路由的变化情况,生成新的路由表,这会影响路由器的速度;(3)因为路由动态生成,如果无其他安全措施,容易被路由欺诈,所以安全性较差。第 16 章路由器的动态路由实现4.动态路由的应用场合动态路由的应用场合为了进一步简化路由表,或者在不知道目标网络地址的情况下,可以配置默认路由。在Cisco路由器上,可以综合使用静态路由、动态路由和默认路由三种路
8、由。缺省的查找顺序为静态路由、动态路由、默认路由。第 16 章路由器的动态路由实现16.3.2 RIP路由协议路由协议 1.路由协议的分类路由协议的分类路由协议一般分为被路由协议和路由选择协议两类。(1)被路由协议(Routed Protocols)。被路由协议由最终节点如PC机使用,用来将数据和网络层地址分配信息一起封装在数据包中,目的是可以通过互联网络进行中继传输。IP、IPX、APPLETALK都是被路由协议。当一个协议不支持网络层地址时,它就不是一个被路由协议。第 16 章路由器的动态路由实现(2)路由选择协议(Routing Protocols)。路由选择协议用来建立和维护路由表和按
9、照到达数据包的目的地址的最佳路径转发数据包。路由选择协议可以分为两种:内部协议和外部协议。内部协议在自治系统(AS)内部路由,例如RIP和OSPF;外部协议则是在自治系统之间路由,最常见的外部协议是BGP和EGP。第 16 章路由器的动态路由实现2.RIP(路由信息协议路由信息协议)RIP也称向量距离协议。动态路由协议包括距离向量路由协议和链路状态路由协议。RIP(Routing Information Protocols,路由信息协议)是使用最广泛的距离向量路由协议。RIP 是为小型网络环境设计的,用信息包所经过的网关来作距离的单位,超过15跳便无法到达。因为这类协议的路由学习及路由更新将产
10、生较大的流量,所以要占用过多的带宽。第 16 章路由器的动态路由实现RIP是由Xerox在20世纪70年代开发的,最初定义在RFC1058中。RIP用更新和请求两种数据包传输更新,每个有RIP功能的路由器默认情况下每隔30秒利用UDP 520端口向与它直连的网络邻居广播(RIP v1)或组播(RIP v2)路由更新。因此,路由器不知道网络的全局情况,如果路由更新在网络上传播慢,将会导致网络收敛较慢,造成路由环路。为了避免路由环路,RIP采用水平分割、毒性逆转、定义最大跳数、闪式更新、抑制计时 5 个机制来避免路由环路。RIP协议分为版本1(RIPv1)和版本2(RIPv2),其共同特征如下:第
11、 16 章路由器的动态路由实现(1)都是距离向量路由协议;(2)使用跳数(Hop Count)作为度量值;(3)默认路由更新周期为30 s;(4)管理距离(AD)为120;(5)支持触发更新;(6)最大跳数为15跳;(7)支持等价路径,默认为4条,最大为6条;(8)使用UDP 520端口进行路由更新。RIPv1和RIPv2的区别如表16-2所示。第 16 章路由器的动态路由实现第 16 章路由器的动态路由实现16.3.3 认识路由表认识路由表1.路由表类型路由表类型在进行路由选择时,不管是主机还是路由器都要依赖于路由表。路由表的任务是决定一个数据包从某一端口选择哪条路径到达目标端口。路由器中的
12、路由表分为静态路由表和动态路由表。(1)静态路由表由网络管理员手动管理,其特点是在工作过程中不会自动更改,只能由网络管理员手动更改。第 16 章路由器的动态路由实现(2)动态路由表中的内容在工作中会自动更改,这种更改工作是通过RIP(路由信息协议)来完成的,当路由器中的网络地址有所改变或者有新网络加入时,路由器就会首先修改自己的路由表,然后再利用RIP协议将更改后的路由表通知给网上的其他路由器,其他路由器收到这些通知后也会自动更改自己的路由表,这样就实现了路由表的动态管理。2.查看路由表查看路由表在路由器上,可以使用“show ip route”命令查看路由表,方法如下:第 16 章路由器的动
13、态路由实现Router#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGP D-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OSPF inter area N1-OSPF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2 E1-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGP i-IS-IS,L1-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter
14、 area第 16 章路由器的动态路由实现*-candidate default,U-per-user static route,o-ODR P-periodic downloaded static routeGateway of last resort is 193.168.1.99 to network 0.0.0.0 193.168.1.0/27 is subnetted,4 subnetsC 193.168.1.32 is directly connected,FastEthernet0/1C 193.168.1.64 is directly connected,FastEtherne
15、t0/0C 193.168.1.96 is directly connected,Serial0/0R 193.168.1.128 120/1 via 193.168.1.99,00:00:06,Serial0/0S*0.0.0.0/0 1/0 via 193.168.1.99第 16 章路由器的动态路由实现在输出中,首先显示路由条目各种类型的简写,如“C”为直连网络,“S”为静态路由。以上面所示路由为例,“R”表示这条路由是“RIP”协议学习得到的;“10.2.0.0”是目的网络;“120/1”是管理距离(Administrative Distance,AD)/度量值(Metric);“vi
16、a 10.1.0.2”是指到达目的网络的下一跳路由器的 IP 地址;“00:00:21”是指路由器最近一次得知路由到现在的时间;“Serials 0/0”是指到达下一跳应从哪个端口出去。第 16 章路由器的动态路由实现3.管理距离管理距离(Administrative Distance,AD)管理距离(AD)用来表示路由的可信度,路由器可能从多种途径获得同一路由。例如,一个路由器要获得“10.2.0.0/24”网络的路由,可以来自RIP,也可以来自静态路由。不同途径获得的路由可能采取不同的路径到达目的网络,为了区别它们的可信度,用管理距离加以表示。表16-3表示通过各种路由协议获得的路由的默认
17、管理距离。路由表中管理距离值越小说明路由的可靠程度越高,静态路由的管理距离为1,说明手工输入的路由优先级高于其他的路由。第 16 章路由器的动态路由实现第 16 章路由器的动态路由实现在路由器上,可以使用“show ip protocols”命令查看与路由协议相关的参数,方法如下:RouterB#show ip protocolsRouting Protocol is“rip”Sending updates every 30 seconds,next due in 27 secondsInvalid after 180 seconds,hold down 180,flushed after 2
18、40Outgoing update filter list for all interfaces is not setIncoming update filter list for all interfaces is not setRedistributing:ripDefault version control:send version 2,receive 2第 16 章路由器的动态路由实现 Interface Send Recv Triggered RIP Key-chain FastEthernet0/0 2 2 Serial0/0 2 2 Automatic network summa
19、rization is not in effectMaximum path:4Routing for Networks:193.168.1.0Passive Interface(s):Routing Information Sources:Gateway Distance Last Update193.168.1.98 120 00:00:26Distance:(default is 120)第 16 章路由器的动态路由实现4.度量值度量值(Metric)度量值(Metric)表示某一个路由协议判别到目的网络的最佳路径的方法。当一个路由器有多条路径到达某一目的网络时,路由协议必须判断其中的哪一
20、条最佳,并把它放到路由表中,路由协议会给每一条路径计算出一个数,这个数就是度量值,通常这个值是没有单位的。度量值越小,表示这条路径越佳。然而,不同的路由协议定义度量值的方法是不一样的,因此,不同的路由协议选择出的最佳距离可能是不一样的。第 16 章路由器的动态路由实现在路由器上,可以使用“debug ip rip”命令实时查看路由更新信息,方法如下:RouterB#debug ip ripRIP protocol debugging is onRIP:sending v2 update to 224.0.0.9 via FastEthernet0/0(193.168.1.129)RIP:bui
21、ld update entries 193.168.1.32/27 via 0.0.0.0,metric 2,tag 0 193.168.1.64/27 via 0.0.0.0,metric 2,tag 0 193.168.1.96/27 via 0.0.0.0,metric 1,tag 0RIP:sending v2 update to 224.0.0.9 via Serial0/0(193.168.1.99)第 16 章路由器的动态路由实现RIP:build update entries 193.168.1.128/27 via 0.0.0.0,metric 1,tag 0RIP:rece
22、ived v2 update from 193.168.1.98 on Serial0/0 193.168.1.32/27 via 0.0.0.0 in 1 hops 193.168.1.64/27 via 0.0.0.0 in 1 hopsRIP:sending v2 update to 224.0.0.9 via FastEthernet0/0(193.168.1.129)RIP:build update entries 193.168.1.32/27 via 0.0.0.0,metric 2,tag 0 193.168.1.64/27 via 0.0.0.0,metric 2,tag 0
23、 193.168.1.96/27 via 0.0.0.0,metric 1,tag 0第 16 章路由器的动态路由实现RIP:sending v2 update to 224.0.0.9 via Serial0/0(193.168.1.99)RIP:build update entries 193.168.1.128/27 via 0.0.0.0,metric 1,tag 0RIP:received v2 update from 193.168.1.98 on Serial0/0 193.168.1.32/27 via 0.0.0.0 in 1 hops 193.168.1.64/27 via
24、 0.0.0.0 in 1 hopsZ在路由器上,可以使用“undebug all”命令撤消所有的debug,方法如下:RouterB#undebug allAll possible debugging has been turned offRouterB#第 16 章路由器的动态路由实现 16.4 实实 训训 步步 骤骤16.4.1 配置配置RIPv1配置RIPv1的步骤介绍如下。步骤1:配置路由器的名称。(1)在路由器A上:Router#config terminal/进入全局配置模式Router(config)#/全局配置模式提示符Router(config)#hostname Rout
25、erA/配置路由器A的主机名为RouterARouterA(config)#/全局配置模式提示符第 16 章路由器的动态路由实现(2)在路由器B上。Router#config terminal /进入全局配置模式Router(config)#/全局配置模式提示符Router(config)#hostname RouterB /配置路由器A的主机名为RouterBRouterB(config)#/全局配置模式提示符步骤2:配置路由器的各种密码。(1)在路由器A上:第 16 章路由器的动态路由实现RouterA(config)#enable secret cisco /设置enable secre
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