HCNA学习笔记（六） 路由协议基础

路由信息产生

• 三种方式：设备自动发现，手工配置，通过动态路由协议生成
• 设备自动发现的路由信息——直连路由；手工配置的路由信息——静态路由；路由协议生成的路由信息——动态路由

---

直连路由

• Cost值总为1
• Protocol 属性为Direct

---

静态路由

• 配置设配无法自动识别的端口与IP地址的关系
• Cost值可以认为设定
• Protocol属性是Static

---

动态路由

• 一台路由器可以同时运行多种路由协议，如：同时运行RIP协议和OSPF协议
• 运行不同协议会维护不同的路由表表项，RIP表项和OSPF表项通过筛选之后加入IP表项，路由器最终是根据IP表项进行转发的
• 计算机不运行任何路由路由协议，只有一个IP路由表

---

路由优先级

• 路由器中不同协议的优先级有缺省值，优先级的值越小，路由优先级越高

---

路由的开销

• RIP协议以跳数作为开销
• 若同一协议发现多条路由可以到达同一目的，且开销相等，则这些路径都会被选入路由表 ，共同分担负载

---

默认路由

• 0.0.0.0/0 称为默认路由/缺省路由
• 如果默认路由是由路由协议产生的，则称之为动态默认路由，如果默认路由是由手工配置而成的，则称为静态默认路由
• 计算机或路由器的IP路由表可能存在默认路由，也可能不存在默认路由
• 如果一个网络设备的路由表中存在默认路由，那么当一个待发送的IP报文不能匹配任何IP路由表项时，就会根据默认路由进行转发。
• 如果一个网络设备路由表项中不存在默认路由，那么当一个待转发的IP报文不能匹配任何路由表项时，该IP报文就会被丢弃

---

路由协议概述

• 自治系统(AS:Autonomous System): 由若干个二层网络及若干台路由器组成的集合，集合中的这些网络及路由器属于一个管理机构
• 一个internet可能只包含一个自治系统，也可能包含多个不同的自治系统
• 路由协议两大类：
  • 内部网关协议（IGP）:包括RIP，OSPF， IS-IS等
  • 外部网关协议（EGP）：包括很多协议，但实际应用的只有一个BGP
• 一个自治系统中所有的路由器需要运行同一种具体的，由该自制系统干的管理机构指定的IGP协议

---

RIP协议基本原理

• 基于距离矢量算法的IGP协议，优先级是100
• 只能以跳数定义路由开销
• 跳数大于等于16的路由被视为不可达路由，这一限制使得RIP协议只能应用于规模较小的网络
• 路由表形成过程

---

RIP消息格式

• 分为两种：RIP请求报文，RIP响应报文
• 报文格式...
• 请求消息分为两种类型：第一种是用来请求关于某一特定的路由信息的，第二种是用来请求整个RIP网络的路由信息的
• RIP路由器刚启动之后，应该立即向它所有邻居发出第二种RIP请求消息
• 两个版本RIP-1, RIP-2
  • RIP-1不能携带子网掩码信息，只能适合于有类编址；RIP-2支持无类编址
  • RIP-1不支持认证功能，RIP-2支持认证功能，认证功能可以应对网络中的恶意路由器发布的虚假或错误的路由信息

---

RIP定时器

• 三种定时器：更新定时器、无效定时器、垃圾收集定时器
• 更新定时器（周期定时器）：缺省情况下更新周期值为30秒。当更新定时器的值为0时，路由器会立即向所有邻居发送RIP响应消息。当路由器接收到RIP请求消息时也会立即发送RIP响应消息，这不影响基于更新定时器的消息发送（一个路由器对应一个更新定时器）
• 无效定时器：每台RIP路由器为其路由表中的每一个表项都维持一个无效定时器，缺省值为180秒（更新定时器默认值的6倍）。一个路由表项被创建或更新时，倒计时就会被重置。若倒计时归为0，则说明这个表项已经很长时间没有更新过了，则将其路由Cost置为16（一个路由表项对应一个无效定时器）
• 垃圾收集定时器：当一个路由项的无效定是你倒计时为0时，成为一个无效路由项，但它不会被立即删除掉，二是启用一个垃圾收集定时器，初始值为120s。当垃圾路由项没有被回收之前，该路由器的周期响应消息还是会携带该路由项，以便邻居路由器能够对各自路由表项及时更新。在垃圾收集定时器归零之前，若路由表项被更新为有效，则无效定时器会被赋初值，垃圾收集定时器会被删掉。（一个路由表项对应一个无效定时器）

---

环路问题

• 环路产生的一个例子：R3可以前往网络1，R2需要经过R3前往网络1，当R3与网络1不可达时，R3会在下一个更新时刻将不可达信息传递给R2，但在R2收到新的路由表项之前，R3收到了R2发送的老的RIP响应消息，则R3会理解成R3经过R2（前往网络1的反方向）可以到达网络1，由此形成环路
• 三种解决方法：触发更新，水平分割，毒性逆转
  • 触发更新：当某些路由表项发生改变时，路由器立即向所有邻居发布响应消息，不更待更新定时器规定的下一个发送时刻。触发更新的响应消息中只包含发生改变的路由项
• 水平分割：如果路由器的 某一表项是通过x接口学习而来的，那么他在通过x接口发送RIP响应消息时不包括该表项
• 毒性逆转：如果路由器的某一表项是从接口x学习而来的，那么他通过x接口发送RIP响应消息时，该表项的开销值为16