第46节 动态路由协议——以RIP为例
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1 路由表类型
- 路由表按更新方式静态、动态 两种。(直连路由按接口所在网段自动更新)
- 静态路由表:静态路由是由管理员在路由器中手动配置的固定路由,路由明确地指定了包到达目的地必须经过的路径,除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。(静态路由、默认路由或浮动路由等)
- 静态路由表适用条件:静态路由表不能对网络的改变作出反应,所以一般说静态路由用于网络规模不大、拓扑结构相对固定的网络。
- 静态路由表特点:
- 它允许对路由的行为进行精确的控制
- 减少了网络流量
- 是单向的
- 配置简单
- 动态路由表:动态路由表是指动态路由协议(如RIP)自动建立路由表,当你去掉一条连线时,它会自动去掉其路由。路由器的每一个接口对应不同网络,而一条连接两个路由器连线的两个端点IP应该属于同一网络。 设置的IP地址时,如果路由器的其它端口已有这个网络了,则提示已有这个网络,并显示对应的端口。
- 动态路由表的特点:
- 节点增删时工作量少
- 网络拓扑变化,协议自动调整
- 配置不易出错
- 对网络扩容性好
- 需要占用路由器资源
- 实际应用中可以静动态结合,各取所长。
2 动态路由协议概述
- 动态路由协议:路由器之间用来交换信息的语言。
- 对于下图的拓补图,当某天R2和R3都向R1说它们能连到192.168.1.0/24网段,那么R1就需要在两条路中进行选择,哪条路更好有不同的度量值,不同协议可能采用不同的度量值。
- 度量值主要有三大类:(1)跳数、(2)可靠性、(3)带宽、负载、时延、成本。
- 收敛:使网络中所有路由表都达到一致状态的过程,称为收敛,是一个过程。
- 路由协议分类:
- 距离矢量路由协议:依据从源网络到目标网络所经过的路由器的个数选择路由。代表协议为RIP、IGRP。
- 链路状态路由协议:综合考虑从源网络到目标网络的各条路径的情况选择路由。代表协议为OSPF、IS-IS。
3 RIP协议
3.1 RIP协议概述
- RIP:Routing Information Protocol,路由信息协议,是使用最久的协议之一。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。
- 基本参数:
- 定期更新;默认每隔30秒发送路由更新信息,端口号为UDP520 。每个路由器的更新时刻可能不一致的。
- RIR路由更新信息:发送整个路由表信息(直连网段需要激活才会发送),对方学不学是对方的事。
- 度量值:跳数,最大跳数为15跳,16跳为不可达。
- 广播更新;对每个接口发送最新路由表信息。
3.2 路由器表学习原理
- R1、R2、R3均设置通告自己相连的两个网段。
- 当到了更新时间,R1将自身路由表发送给R2,R2将信息发送R1和R3,R3将信息发给R2。
- R2收到R1、R3的路由表后,发现R1有10网段而自己没有,R3有40网段而自己没有,R2直接学并记录在自己的路由表中。同理R1与R3同理。 此时网络还没收敛完成。
- 再过了一个更新周期,各路由表再次向相邻接口发送自己的路由表。R2收到信息后,发现网段自己路由表都有,无需更新,R1和R3再次更新。
3.3 路由环路的出现及防范
- 当R3所连接的40网段存在异常时,R3将该网段的hop标记为16,表示不可达。但是在R3的更新周期到来之前,R2先发来了更新。
- R3收到R2的路由表,觉得对于网段40.0.0.0网段R2比自己牛逼,应该向R2学习。此时形成网络环路。
- 当到了R3的更新周期后,R3向R2发送路由表,R2收到后,觉得对于40.0.0.0网段,虽然R3的路径比自己差,但是自己本来就是从R3那边学来了,现在R3那边跳数增加了,那我也得跟着增加。
- 由此每次R2与R3之间通信时,都会觉得虽然对方的跳数比自己高,但是自己是从对方那边学来的路径,需要跟着变高,直到最后整个网络中对于40.0.0.0网段的跳数都是16。
- 执行水平分割可以阻止路由环路的发生:(1)从一个接口学到的路由信息,不再从该接口发送出去;(2)同时也能减少路由更新信息占用的链路带宽资源。(3)水平分割技术是RIR协议中默认开启的。
3.4 RIP协议的局限性
- 协议中规定,一条有效的路由信息的度量(metric)不能超过15,这就使得该协议不能应用于很大型的网络,应该说正是由于设计者考虑到该协议只适合于小型网络所以才进行了这一限制。对于metric为16的目标网络来说,即认为其不可到达。
- 该路由协议应用到实际中时,很容易出现“计数到无穷大”的现象,这使得路由收敛很慢,在网络拓扑结构变化以后需要很长时间路由信息才能稳定下来。
- 该协议以跳数,即报文经过的路由器个数为衡量标准,并以此来选择路由,这一措施欠合理性,因为没有考虑网络延时、可靠性、线路负荷等因素对传输质量和速度的影响。
4 相关命令
- 先对路由器每个交口配置IP
- 启用动态路由协议
en
conf t
router rip #指定启动动态路由协议类型,并进入协议配置模式
version 2 #指定版本,不同版本不兼容,要么全部改,要么全不改。
- 激活网段。
- 路由器每个接口对应一个网段,激活网段后,该路由器向相邻路由器发送的路由表信息才会包含该网段内容。
- 路由器本身能识别IP地址是属于ABC哪一类,会根据IP自动补全子网掩码,因此该命令后面只需要携带ABC三类的默认网段格式即可。
- 自动补全子网掩码的弊端:当10.1.1.0与10.2.2.0分别连在一个路由器的两个接口方向时,路由器会认为两个方向都是10.0.0.0,可以通过命令取消自动补全子网掩码的功能。
# 路由器f0/0(10.1.1.254)接口连接的是交换机或PC、f0/1(20.1.1.1)连接的是路由器,均需激活。
# 协议配置模式下
network 10.0.0.0 #激活10.0.0.0所在网段的接口,该接口所配置的10.1.1.0网段属于10.0.0.0的一个子网。
network 20.0.0.0
no auto-summary #让路由器接发路由表信息时,携带子网掩码,让网段能相对具体。
exit
- 查看路由表是否更新收敛
do show ip route
- 取消动态协议
no router rip #所有配置都会消失
5 总结
- 了解静态路由表与动态路由表的特点;
- 了解动态路由表的度量值、收敛及分类;
- 了解RIP的概念、基本参数及局限性;
- 掌握RIP的工作原理;
- 理解RIP产生路由环路的情况及处理方式;
- 掌握RIP相关命令。
参考文献
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THE END
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