CCNA 第五章 IP路由

   路由：指导路由器进行数据转发的路径信息。路由器根据路由表，选择最佳路径，将数据包转发到目标网段。

数据转发

   1．同一网段：直接封装对方的MAC地址，直接发送。（不需要R）

   2．不同网段：封装网关的MAC地址，由网关路由器进行转发。（需要R）

说明：对于PC来说，当与不同网段通信时，必须要设置默认网关。默认网关就是自己直连的路由器的以太口。

路由器转发数包，必须依靠一张表-----路由表。

路由表的主要参数：

　　目标网段　　　　　　下一跳　　　 出口　　　度量值

　　　　192.168.3.0／24　　192.168.2.2　　　S1/０　　到目标的距离

路由表的建立

直连：    自动建立（接口双UP）

静态路由. 手工设置    

动态路由：动态学习，依靠各种路由协议,如RIP、EIGRP、OSPF等。

一．静态路由

人工静态设置的路由信息。

分析：在路由器R1上，只要为E0和S0 配上地址，并且开启，路由器R1便可以自动建立直连的路由条目。对于3.0网段R1是不能直接感觉到的，所以需要人工去告诉它。

   可以告诉路由器R1，3.0网段在它的S1/0口方向，下一跳是192.168.2.2.

格式：

   R1（config）# ip route 目标网段 子网掩码   下一跳 / 出接口

命令配置：

R1(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2  

                                                     

或：

R1(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 s1/0 

r1#sh ip route      // 查看路由表                                       

注意：1. 在点到点环境中使用出接口相对比较方便。 

2. 使用接口并非总有效，使用下一跳总是有效, 在多路访问环境中必须使用下一跳。

     多路访问网络 : 同一网段内有多个节点存在. 

BMA 广播型多路访问    以太网 (局域网)   支持广播

NBMA 非广播多路访问   帧中继 (广域网)  不支持广播

 

●　默认路由　（特殊的静态路由）

路由器在没有明确路径可走时所采纳的路由。

优点：减化配置，减少路由表，优化网络性能。在访问互连网时必须依靠默认路由来实现。

格式：

R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳/接口

例：R1（config）# ip route  0.0.0.0  0.0.0.0  192.168.2.2   

R2 (config )  # ip route  0.0.0.0  0.0.0.0  s1/0

说明：静态路由的优缺点

优点：静态存在，稳定，不占用网络带宽。一般用在小型网络或末节网中。

缺点：不灵活，必须手工配置．在大型网络中不能自动适应网络的动态变化，网络拓扑变化后必须手工更新．

注意： 默认路由必须方向一致，否则将会导致路由环路。

      动态路由协议 RIP

路由协议的作用：

动态学习互连网络的路由信息，帮助路由器建立路由表，可以自动适应网络的动态变化。

自治系统

一个统一的管理区域，对外表现一个统一的实体，具有统一的管理策略。在互连网上通过划分不同的自治系统，可以方便管理，优化网络性能。

协议的分类：

1. 运行范围

IGP 内部网关路由协议

    RIP  IGRP  EIGRP  OSPF

EGP 外部网关路由协议

    BGP协议   ( CCNP学习)

2. 运行原理

   距离矢量型  RIP  EIGRP(高级矢量)

   链路状态型  OSPF  ISIS

3. 公用性

公有协议

RIP       适用小型、简单的网络环境

OSPF         大型、复杂

私有协议（适应于纯CISCO网络）

IGRP   不常用

  EIGRP  大型、复杂环境  

RIP协议   routing information protocol

在所有路由器上启动RIP协议，路由器便会自动向邻居通告自己所知道的路由信息，同时接收邻居通告过来的路由信息，最终自动建立完整的路由表。

    1. 路由信息的通告：

每30秒周期性地通告，度量值加1。

2. 路由信息的接收：

       对照自己的路由表   没有  接收

                          有    比较度量值   大  忽略

                                                 小  接收

     （说明：当更新来源于同一个R时，不论度量值大小与否，都将接收。）

配置：

R1（config ）# router rip            // 启用RIP协议

R1 (config –router)#network 10.0.0.0   // 指定10.0.0.0网段的接口参加RIP协议，向

外发送路由更新，同时接收邻居发送的路由更新。

network的作用：

指定哪个接口参于运行RIP协议。RIP只能指定主网号，而OSPF更加灵活，可指定子网号进行严格限定

例：network 10.2.0.0  等同于指定主网10.0.0.0, 因RIP只查看主网号。

路由环路：由于路由错误，数据在网络中死循环，直到TTL=0被丢弃。（通常错误的静态路由和距离矢量协议会导致路由环路。）

解决办法：

  1. 定义最大跳数。16不可达

  2. 水平分割：路由器不能把从某个接口学到的信息从该接口再通告出去。(默认开启)

     作用: 防止路由环路；减少更新流量。

  3. 路由毒化和触发更新。  将不可达的路由度量值设为无穷大（RIP为16）

  4. 抑制时间。180秒

RIP协议的特点：

  1．度量值： 以跳数作为唯一的度量值，在复杂的环境中可能会选择次佳路径，最大支持15跳。

  2．路由表的建立：简单照抄，把自己没有的路由信息简单抄进路由表。（距离矢量协议，道听途说，听到的路由可能不是最优的，甚至是错的。对整个网络没有完整的认识）

  3．信息的更新：每30秒周期性地通告自己的路由表。收敛慢，且占用带宽。无效时间180秒，抑制时间180秒，清除时间240秒。

4．适用环境；小型简单的网络环境。

V1与V2的区别：

  1．V1版本：更新信息不带子网掩码，有类路由协议。不适用于子网不连续的网络环境。

  .  V2版本：更新信息携带子网掩码，无类路由协议。适用于子网不连续的网络环境。

　2.  V1广播更新，V2使用组播（224.0.0.9）更新，防止对局域网PC的影响．

　3.  V１不支持身份验证，V2 支持．

       

有类与无类协议

有类协议 （分类协议，区分A、 B 、C类 ）

早期路由器配置（CPU/内存）较低，为节省资源，早期的路由协议，如RIP V1和IGRP,在发送路由更新时，不携带掩码。

但路由表中，必须存在掩码，则接收方根据类别进行假设：

1. 同一主网，采用自己掩码

2. 不同主网，归到主类     （ 自动汇总 ）

例一：  子网连续 

10.1.0.0/16         10.2.0.0/16          172.16.1.0/24       172.16.2.0/24

�D�D�D�D�D�D�D�D R1 ----------------------  R2 -------------------------- R3 --------------------

                                F0/0     F0/1

                          R    10.1.0.0/16      F0/0

                               10.2.0.0/16

                               172.16.1.0/24

                           R   172.16.2.0/24   F0/1

例二： 子网不连续

172.16.1.0/24         12.0.0.0             23.0.0.0        172.16.8.0/24

�D�D�D�D�D�D�D�D R1 ----------------------  R2 -------------------------- R3 --------------------

                                F0/0     F0/1

            172.16.1.0

 172.16.0.0→                             ←172.16.0.0

                     

                             R2   172.16.0.0/16    F0/0    负载均衡 

                                                 F0/1

同时，在R1上既没有172.16.8.0/24的路由，也没有172.16.0.0/16的路由，网络不通。

说明：事实上，当R向邻居发送更新时，若发现更新条目和自已接口（发送）不在同一网段，则进行自动汇总。

解决办法:

采用无类协议，如RIPV2 / OSPF / EIGRP 等，路由更新中携带子网掩码，可以构建精确的路由表。

包括：RIPV2   OSPF   EIGRP   IS-IS   BGPV4

RIP V2的配置

R1（config ）# router rip

R1(config –router )# version 2          启用V2版本

R1(config –router )# net 172.16.0.0

R1(config –router )# net 12.0.0.0

R1(config –router)# no auto-summary   关闭自动汇总

RIP实验：

一. RIP的基本配置。

1. 查看路由表：下一跳，度量值

2. 查看 RIP的Debug调试信息：V1的更新目标为广播255.255.255.255 ，V2为组播224.0.0.9。

R1# debug ip rip      调试RIP运行状况

r1# undebug all        关闭所有调试

r1#terminal monitor    打开telnet 日志显示功能

3. 抑制RIP传播（被动接口）    不要把路由告诉不需要知道的设备

       Passive-interface命令可以防止RIP更新向不必要的网络扩散，如局域网的PC 、loopback接口 和Internet.

R1(config –router )# Passive-interface f0/0

4. 查看水平分割作用：     不要把路由告诉你的老师

R1（config ）# int  s1/0

            # no  ip  split-horizon   （ 关闭水平分割，默认开启 ）

实验二：子网不连续环境中RIP V2的配置．

●  路由汇总．

１.　减少路由更新（RIP/OSPF/EIGRP）流量, 节省链路开销.

２.　减小路由表, 节省R内存源.

自动汇总　　　　　　RIP V2  EIGRP       汇到主类网（　默认开启自动汇总 ）

手工任意位汇总　　　RIPV2  多区OSPF   EIGRP 按需进行汇总

● 手工任意位汇总

R1（config ）# router rip

R1(config –router )# version 2          启用V2版本

R1(config –router )# net 172.16.0.0

R1(config –router )# net 12.0.0.0

R1(config –router)# no auto-summary   关闭自动汇总 ( 默认开启 )

　         # int  S1/0

           # ip summary-address  rip 172.16.0.0 255.255.248.0

汇总可以自动抑制明细路由

注：RIP V2最多只能汇总到主网，不支持CIDR(无类域间路由汇总)

　　EIGRP   多区OSPF  IS-IS  BGP  支持CIDR