專題8-路由技術(shù)基礎(chǔ)v1.1

專題7回顧E1幀結(jié)構(gòu)E1/CE1接口的物理連接方式E1/CE1接口的配置與排錯POS幀結(jié)構(gòu)及常用速率幀中繼常用解決方案專題8

路由技術(shù)基礎(chǔ)企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)企業(yè)網(wǎng)典型組網(wǎng)架構(gòu)企業(yè)路由解決方案專題背景越來越多的企業(yè)擁有多個分支機構(gòu)，各分支機構(gòu)間以及企業(yè)總部和分支機構(gòu)間均需要能夠通過廣域網(wǎng)互相通信。應(yīng)用場景舉例中國移動在全國新設(shè)立了多個分公司，通過廣域網(wǎng)的連接，現(xiàn)以基本實現(xiàn)總部內(nèi)網(wǎng)與各個分公司內(nèi)網(wǎng)的物理連接，但是各個分公司與總公司，分公司與分公司之間的全網(wǎng)連通還未實現(xiàn)，現(xiàn)移動總公司要求使用路由協(xié)議來實現(xiàn)全網(wǎng)的連通。專題目標學(xué)完本專題，您應(yīng)該能夠：掌握路由的原理掌握路由器轉(zhuǎn)發(fā)原理了解路由協(xié)議的分類了解靜態(tài)路由的基本配置了解路由器產(chǎn)品線本專題重點：路由器的工作原理路由表的形成專題內(nèi)容主要內(nèi)容8.1路由原理8.2路由器的轉(zhuǎn)發(fā)原理8.3路由協(xié)議介紹8.4路由器產(chǎn)品線8.1路由原理技術(shù)背景路由是把信息從源穿過網(wǎng)絡(luò)傳遞到目的地的行為，在路上，至少遇到一個中間節(jié)點。Internet北京總部長沙分部長沙分部的業(yè)務(wù)流量如何通過internet到達北京總部？路由的組成路由包含兩個基本的動作：確定最佳路徑和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。路徑選擇：指通過某種路由算法為能到達目標節(jié)點選擇一條最佳的路徑。交換：路由器根據(jù)關(guān)于在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上傳遞數(shù)據(jù)的最佳路徑的路由選擇表做出邏輯決定，隨后將分組發(fā)送到適當(dāng)?shù)妮敵龆丝诤途W(wǎng)絡(luò)。路徑選擇路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議或管理員手動配置的靜態(tài)路由選擇數(shù)據(jù)的最佳轉(zhuǎn)發(fā)路徑，路徑信息被保存在路由表中。RTC（N,RTB）（N,RTC）（N,RTD）（N,RTE）PCServerRTARTBRTDRTE網(wǎng)絡(luò)N路由表的構(gòu)成路由表是路由器轉(zhuǎn)發(fā)報文的判斷依據(jù)路由表保存在路由器的內(nèi)存中。目的地址/掩碼下一跳地址出接口度量值管理距離0.0.0.0/020.0.0.2E0/20110.0.0.0/2410.0.0.1E0/0-----020.0.0.0/2410.0.0.2E0/0212030.0.0.0/32127.0.0.1InLoop00040.0.0.0/2420.0.0.2E0/211度量值（Metric）路由度量值表示到達這條路由所指目的地址的代價，度量值越小，代表該路徑越好通常影響路由度量值的因素：線路延遲、帶寬、線路使用率、線路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元等不同的路由協(xié)議會選擇以上一種或幾種因素來計算度量值。度量值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)比較才有意義，不同的路由協(xié)議之間的路由度量值沒有可比性，也不存在換算關(guān)系。度量值（續(xù)）不同路由協(xié)議參考的因素不同路由類型度量值參考因素靜態(tài)路由（Static）固定值，0OSPF路由協(xié)議帶寬RIP路由協(xié)議跳數(shù)管理距離當(dāng)采用不同的路由選擇協(xié)議時，各路由選擇協(xié)議都有一套各自的關(guān)于到達同一目標的路徑選擇結(jié)果。管理距離定義了路由選擇協(xié)議的可靠性，管理距離的值越小，該路由選擇協(xié)議越可靠。路由類型管理距離（CISCO）優(yōu)先級（H3C）直連路由（Direct）00靜態(tài)路由（Static）160RIP路由120100OSPF路由11010/150BGP路由20/200255管理距離（續(xù)）各類路由協(xié)議默認的管理距離路由表的生成直連路由開銷小，配置簡單，無需人工維護。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由手工配置的靜態(tài)路由無開銷，配置簡單，需人工維護，適合簡單拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷大，配置復(fù)雜，無需人工維護，適合復(fù)雜拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)路由表的生成（續(xù)）選擇哪些路由條目安裝進路由表？目標網(wǎng)段不同，加入路由表目標網(wǎng)段相同，子網(wǎng)掩碼不同時，加入路由表目標網(wǎng)段、子網(wǎng)掩碼都相同時，最低管理距離優(yōu)先目標網(wǎng)段、子網(wǎng)掩碼、管理距離都相同時，最低度量值優(yōu)先目標網(wǎng)段、子網(wǎng)掩碼、管理距離、度量值都相同時，一般可形成等開銷負載分擔(dān)。查看路由表Router#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticroute

Gatewayoflastresortisnotset

10.0.0.0/24issubnetted,7subnetsS10.1.3.0/24[1/0]via10.1.4.1S10.1.2.0/24[1/0]via10.1.4.1S10.1.1.0/24[1/0]via10.1.4.1S10.1.7.0/24[1/0]via10.1.6.2C10.1.6.0/24isdirectlyconnected,Serial1C10.1.5.0/24isdirectlyconnected,Ethernet0C10.1.4.0/24isdirectlyconnected,Serial08.2路由器的轉(zhuǎn)發(fā)原理路由與交換的區(qū)別交換發(fā)生在OSI的第二層一般由硬件完成，主要對2層地址進行轉(zhuǎn)發(fā)路由發(fā)生在OSI的第三層一般由軟件完成，除了2層地址，主要對3層地址進行轉(zhuǎn)發(fā)兩者都是把數(shù)據(jù)從設(shè)備的一個端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個端口，但是過程不一樣、效果不一樣。路由器的作用與功能路由器的作用與功能路由器是網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)備，用于在不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)（IP子網(wǎng)）、異種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、異種傳輸介質(zhì)之間提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，為數(shù)據(jù)選擇合理的轉(zhuǎn)發(fā)路徑并逐路（每個路由器）地把數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡亍Ｌ峁┑墓δ埽憾訑?shù)據(jù)重寫，連接不同邏輯子網(wǎng)、異種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與介質(zhì)，選擇合理的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，控制（過濾）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，對網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)進行分段。路由器工作的的兩個層面路由器工作包括兩個層面：路由控制層面（PathFinding)動態(tài)或手工的生成路由表。路由轉(zhuǎn)發(fā)層面(PacketForwarding)根據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，選擇一條合理的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，重寫二層幀頭數(shù)據(jù)，修改TTL和checksum。路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的過程數(shù)據(jù)如何穿越網(wǎng)絡(luò)到達目的地？一個PC主機發(fā)出的數(shù)據(jù)包，從上層往下層封裝，到網(wǎng)絡(luò)層的IP報頭源、目的，封裝成二層幀發(fā)送到交換機。數(shù)據(jù)幀在交換機上根據(jù)幀頭的目的MAC地址查找MAC表轉(zhuǎn)發(fā)。如果需要在不同網(wǎng)絡(luò)間通信，則數(shù)據(jù)需要經(jīng)過路由器轉(zhuǎn)發(fā)。路由器收到一個IP數(shù)據(jù)包后，解封裝二層幀，根據(jù)IP報頭的目的IP地址，在路由表中選擇相應(yīng)的路由條目（記錄），將數(shù)據(jù)包從路由條目指定的端口發(fā)送出去。發(fā)送出去時對數(shù)據(jù)重新進行了二層封裝。每個一路由器做相同的處理，最終數(shù)據(jù)到達目的網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)，再由目的網(wǎng)絡(luò)的交換機做二層轉(zhuǎn)發(fā)。路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時的封裝過程HostAHostBABe0e1e0e1192.168.1.2/2400-11-12-21-11-11192.168.1.1/2400-11-12-21-22-2210.1.1.1/800-11-12-21-33-3310.1.1.2/800-11-12-21-44-44192.168.2.1/2400-11-12-21-55-55192.168.2.2/2400-11-12-21-66-6600-11-12-21-22-2200-11-12-21-11-11SIP:192.168.1.2/24DIP:192.168.2.2/2400-11-12-21-66-6600-11-12-21-55-55SIP:192.168.1.2/24DIP:192.168.2.2/2400-11-12-21-44-4400-11-12-21-33-33SIP:192.168.1.2/24DIP:192.168.2.2/24路由器單跳操作查找路由表IP報文入站送往接口轉(zhuǎn)發(fā)丟棄沒有匹配路由在直連鏈路上以下一跳作為目的地址不在直連鏈路上報文封裝有匹配路由查看下一跳路由條目匹配順序最長匹配（最精確匹配）原則，路由表中的路由條目分以下6種： 1.主機路由（ahostroute)192.168.1.57/322.子網(wǎng)（asubnet)192.168.1.56/29 3.匯總路由（asummaryroute)192.168.1.32/27 4.主網(wǎng)（amajornetwork)192.168.1.0/24 5.超網(wǎng)（asupernet)192.168.0.0/16 6.缺省路由（adefaultaddress)0.0.0.00.0.0.0如果分組的目標地址在路由表中找不到任何匹配項，該分組將被丟棄，路由器會向源地址發(fā)送目標不可達ICMP信息。8.3路由協(xié)議介紹路由協(xié)議路由協(xié)議決定了數(shù)據(jù)到達目標網(wǎng)絡(luò)的路徑，路由器使用路由協(xié)議來交換路由表和共享路由選擇信息。它分為靜態(tài)路由協(xié)議和動態(tài)路由協(xié)議。靜態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議路由表手工設(shè)置路由表通過協(xié)議自動生成需要人工管理不需要人工管理，自動收斂路由表的形成不占用網(wǎng)絡(luò)資源路由表的形成占用網(wǎng)絡(luò)資源用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、拓撲固定的網(wǎng)絡(luò)中用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、拓撲不固定的網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)路由協(xié)議分類根據(jù)路由器與其他自主系統(tǒng)的關(guān)系，動態(tài)路由選擇協(xié)議可以分為：IGP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）和EGP（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）。IGP在自治系統(tǒng)內(nèi)部路由數(shù)據(jù)，如：RIP、IGRP、EIGRP、OSPF、IS-IS。EGP在自治系統(tǒng)之間路由數(shù)據(jù)，如：BGP注：自治系統(tǒng)是受控于管理的一個網(wǎng)絡(luò)或一組網(wǎng)絡(luò)。動態(tài)路由協(xié)議分類（續(xù)）根據(jù)路由選擇協(xié)議發(fā)現(xiàn)和計算路由方式的不同，動態(tài)路由協(xié)議可以分為：距離矢量路由協(xié)議、鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。距離矢量路由協(xié)議RIP、IGRP鏈路狀態(tài)路由協(xié)議OSPF、ISIS8.4路由器產(chǎn)品線思科全線智能路由器產(chǎn)品系列思科ISR系列模塊化路由器2600/3600VSISR硬件架構(gòu)對比ISR800介紹思科850系列ISRISR800介紹（續(xù)）思科870系列ISRISR1800介紹新型思科1841路由器1841AIMVPNPowerUSBFEFEHWICHWIC模塊介紹1841HWICSlots2OnboardDSPSlotsN/AAIMSlots1FormFactorDeskISR2800系列思科2801,2851系列ISR硬件架構(gòu)ISR3800系列思科3825and3845ISR硬件架構(gòu)選擇合適的路由器WAN出口PlatformCapabilitieswithServicesEnabled1841Upto1T1/E1/xDSL2801Upto1T1/E1/xDSL2811Upto2T1/E1s/xDSL2821Upto4T1/E1s/xDSL2851Upto6T1/E1s/xDSL3825Upto?T3/E33845Upto1T3/E3思科7200系列思科7200系列（續(xù)）3RUformfactorModularityandflexibilitySupportedroutingengines–NPE-G2,NPE-G1,NPE-400,NPE-225SupportsPAjacketcardandVSA7206VXR7204VXR思科7200系列NPE介紹思科7200NPE性能思科7600系列路由器思科7600系列板卡專題總結(jié)專題總結(jié)企業(yè)網(wǎng)路由技術(shù)路徑選擇路徑選擇概述路由表的構(gòu)成