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讲师：兰青青 手 机： 13388198433 Email ： qingqinglan@gmail

局域网组建与维护 ( 高级路由与交换技术 ). 讲师：兰青青 手 机： 13388198433 Email ： qingqinglan@gmail.com. 路由协议 2. RIP 协议原理及配置 OSPF 协议原理及配置 BGP 协议原理及配置 策略路由. 课程内容. 动态路由协议分类. 距离矢量算法－以路径经过的路由器个数来衡量路径的长度 RIPV1 RIPV2 BGP EIGRP 类 EIGRP （ IRMP ） 链路状态算法－以路径上各段链路总的花费（带宽、延时等）来衡量路径长度 OSPF IS-IS. RIP 协议介绍.

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  1. 局域网组建与维护 (高级路由与交换技术) 讲师：兰青青 手 机：13388198433 Email：qingqinglan@gmail.com

  2. 路由协议2

  3. RIP协议原理及配置 OSPF协议原理及配置 BGP协议原理及配置 策略路由 课程内容

  4. 动态路由协议分类 • 距离矢量算法－以路径经过的路由器个数来衡量路径的长度 • RIPV1 • RIPV2 • BGP • EIGRP • 类EIGRP（IRMP） • 链路状态算法－以路径上各段链路总的花费（带宽、延时等）来衡量路径长度 • OSPF • IS-IS

  5. RIP协议介绍 路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是基于距离矢量算法（Distance-Vector）的内部网关动态路由协议（IGP），主要用于小型IP网络。 RIP适用于小型网络，有RIPv1和RIPv2两个版本，两个版本的主要区别是RIPv1不支持无类别路由、也不支持认证，而RIPv2支持。一般情况下使用RIPv2版本。 Routing Table A Routing Table Routing Table B D C Routing Table 路由信息 其它信息

  6. RIP在TCP/IP协议栈中的位置 RIP协议是基于UDP协议的一个路由协议，RIP协议所发送的协议报文都封装在UDP报文中。 RIP协议在520端口号上接收来自远程路由器的协议报文，根据接收的协议报文中的路由信息对本地的路由表做相应的更新，同时将度量加1后通知其它相邻路由器。。 • RIP 520 • TCP • UDP • IP • 链路协议

  7. RIP协议报文方式与类型

  8. RIP协议基本工作原理

  9. RIP路由表的初始化 NET1 NET2 R1 R2 Response Request

  10. RIP路由表的更新 Response Response B A 路由更新 B A 注意：从B到N3的跳数超过15，认为不可达

  11. RIP协议的计时器 更新定时器 （Update Timer） 无效定时器 （Invalid Timer） 抑制定时器 （Holddown Timer） 清除定时器 （Flush Timer）

  12. RIP协议路由环路的避免 N1 R2 R1 A) 计数到无穷大 B) 水平分割（Split Horizon） N1 C) 毒性逆转（Poisoned Reverse） N1 D) 抑制定时器（Holddown Timer） E) 触发更新（Triggered updates） R3

  13. RIP配置范例－基本配置 ■ RouterA设置： ■ RouterB设置： ※Network覆盖的网络地址的掩码通过自然网段获取，不能配置。RIPV2在发送路由信息时会通过接口掩码获取网段掩码。

  14. RIP配置范例－路由汇总 ■ RouterA设置： ※ Router-B配置同上一范例。在Router-B上运行命令show ip route rip，可以看到Router-B学习到的汇总路由。

  15. RIP配置范例－路由过滤 ■ RouterB设置： ※在Router-B上show ip rotue rip，不会有20.1.1.0/24的RIP路由。

  16. RIP配置范例－路由耗费值偏移 ■ RouterB设置： ※在Router-B上show ip route rip，20.1.1.0/24的耗费已经在原基础上增加了2。

  17. RIP配置范例－路由重分发 ■ RouterA设置： ※在Router-A上配置静态路由。Router-B希望学习到这些静态路由，需要在Router-A上配置重分发静态路由。 重分发的缺省耗费是1。default-metric命令可以修改这个缺省耗费。

  18. RIP其他常用配置 ■ 关闭负载均衡： ■ 缺省路由通告设置： ■ 管理距离调整设置： ■ RIP被动接口设置： ■ 单播邻居设置：该命令经常和“passive-interface”命令配合使用

  19. RIP主从备份接口实例（1） 配置RIP协议，使得router-A学习到到达12.1.1.0/24子网的路由。在主线路UP的情况下，路由走主线路，在主线路DOWN的情况下，路由走备份线路，并且尽量加快线路切换时候路由的收敛。

  20. RIP主从备份接口实例（2） ■ RouterA设置（1）：

  21. RIP主从备份接口实例（3） ■ RouterA设置（2）： ■ RouterB设置（2）： ※RouterC配置类同B

  22. RIP协议优缺点分析 优点 配置简单，实施方便。 可以对网段进行路由偏移设置，用于基于目的网段的业务分流； 可以对接口进行路由汇总； 定期洪泛（30秒）发送全路由，占用带宽严重； 不能完全防止环路问题； 只能适用于小型网络； 缺点

  23. RIP故障排查思路 分析步骤一：收集详细的网络拓扑信息。动态路由协议运行在路由器与路由器之间，出现故障后，首先要定位故障所在，比如定位故障区域甚至是定位到特定的几台设备。 分析步骤二：确认交互路由的路由器之间链路是否相通。动态路由协议运行在ip层之上，各个路由器之间要交互路由协议报文，首先链路层要保证相通。 分析步骤三：定位出故障路由器，在此路由器上使用系统提供的show工具查看相关信息，比如RIP的接口表，路由表等等。 分析步骤四：通过收集到的信息可以大概分析故 障所在，然后可通过系统提供的dedug工具分析报 文交互，查出具体原因。

  24. RIP协议的检测与调试 ■ RIP检测命令： ■ RIP调试命令：

  25. RIP监控命令实例（1） ■ show ip rip显示信息 router-A#show ip rip 显示结果： RIP router: VRF kernel, serving for snmp agent RIP running state : Up Version : 2 Maximum paths : 4 Auto summarize : Disable Routing database counter : 2 Kernal max route limit : 21000 Config max route limit : None Distance of routes : 120 Default redistribut metric: 1 Timer update rate : 30 seconds with +/-50% jitter Timer invalid interval : 180 seconds Timer holdown interval : 180 seconds Timer flush amount of time: 240 seconds Next update timer in : 21 sec Next invalid timer in : 154 sec Routes redistributing : None routes redistribution RIP routing filter : None routing filter RIP routing Networks : network fastethernet0 RIP routing interfaces : Interface Send-version Recv-version fastethernet0 2 2 Routing information source: Gateway Distance Last Update Bad Packets Bad Routes Interface 10.1.1.2 120 00:00:26 1 0 fastethernet0 描述与分析： 该结果显示了RIP协议在默认VRF中的运行信息。

  26. RIP监控命令实例（2） ■ show ip rip database显示信息 Types: N - Network, L - Learn, R - Redistribute, D - Default config, S - Static config Proto: C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, E - IRMP, o - SNSP, B - BGP, i-ISIS RIP routing database in VRF kernel (Counter 3): T/P Network ProID Metric Next-Hop From Time Tag Interface -/- 2.2.2.2/32 none 16 Garbage 03:57 Holdown off -- -- -- N/C 10.1.1.0/24 none 0 -- -- -- 0 fastethernet0 L/R 11.0.0.0/8 none 1 10.1.1.2 10.1.1.2 02:52 0 fastethernet0 T：路由的类型 P：路由的来源协议 ProID：路由来源协议的进程号。Metric：路由的度量。 Next Hop：路由的下一跳IP地址。 From：路由的来源主机IP地址。 Time：路由有效的超时时间。如果该时间超时该路由仍然没有被更新，该路由将会变为无效。 Tag：路由的标记。 Interface：路由的下一跳接口。 描述与分析： 这里显示了RIP协议在默认VRF中的数据库信息。

  27. RIP监控命令实例（3） ■ show ip rip interface显示信息 fastethernet0 is up, line protocol is up RIP enable status : Enable VPN Routing/Forwarding(VRF) : kernel Passive interface : Disabled Standby interface : None RIP packets send : Enable RIP packets send version : v2 RIP packets receive : Enable RIP packets receive version : v2 Split horizon : Enabled with Poisoned Reversed Joined RIPv2 multicast group: Yes IP interface address : 10.1.1.1/24 描述与分析： 这里显示了RIP协议接口的运行信息。

  28. RIP调试命令实例（1） ■ debug ip rip events显示信息

  29. RIP调试命令实例（2） ■ debug ip rip packet显示信息

  30. RIP练习题目

  31. RIP协议原理及配置 OSPF协议原理及配置 BGP协议原理及配置 策略路由 课程内容

  32. OSPF协议介绍 OSPF协议（Open Shortest Path First Protocol开放式最短路径优先协议）协议号89，是一种基于链路状态算法的动态路由协议。 OSPF允许将一个大型网络划分成若干小的网络的组合，这样的小型网络称为区域（area），一个区域中的拓扑信息对自治系统的其它区域是不可见的。这种信息屏蔽能够减少相当多的路由流量，从而使OSPF能够在大型IP网络中得以广泛应用。

  33. 使用组播数据包发送协议报文，减小对没有运行OSPF的路由器的影响使用组播数据包发送协议报文，减小对没有运行OSPF的路由器的影响 路由更新只在需要时发送，减小了路由更新所占用的网络带宽 支持无类的路由操作 使用链路状态数据库来减少路由环路的产生 使用路由汇总减少路由表的大小 通过使用区域分级的网络设计，减少协议对CPU和内存的影响，并防止路由环路 支持认证，从而允许用户实现更安全的网络 使用等费用负载平衡使多路径更加有效 OSPF协议特点

  34. Neighbor――邻居：两台路由器有接口连向共同的网络，邻居关系通过OSPF Hello报文来维持。 Adjacency――邻接：OSPF在相邻路由器间建立邻接，使之能交换路由信息，并不是每对邻居路由器都能够邻接。 LSA――链路状态通告（Link state advertisement）：描述本地路由器或网络状态的数据单元，包含了路由器的接口状态和邻接状态，发送到整个区域。 LSDB－－链路状态数据库，运行OSPF的路由器在LSDB中存储所有收集到的LSA。 扩散Flooding（也称洪泛）：以组播方式在路由器间分发LSA的技术； 费用COST：路由器用来比较各种路径到同一目的耗费。耗费越低路径越好。OSPF根据带宽（Bandwidth）来计算使用一种链路的费用，带宽越高，费用越低。 OSPF名词解释

  35. 1 1 LSDB A B RTA RTB RTA的LSA 2 5 5 2 C RTB 的LSA RTC 3 3 RTC 的LSA D RTD 的LSA RTD (一）网络的拓朴结构 （三）由链路状态数据库得 到的带权有向图 （二）每台路由器的链 路状态数据库 1 1 1 1 A B A B A B A B 2 2 2 2 C C C C 3 3 3 3 D D D D （四）每台路由器分别以自己为根节点用SPF算法计算最小生成树 OSPF路由计算过程

  36. OSPF报文封装 OSPF的报文由多重封装组成，报文的外层是IP头，在IP头中封装的OSPF报文可以为五种报文格式之一。每种报文格式由统一格式的OSPF报文头开始，OSPF报文的数据区（Packet Data）随报文类型的不同而不同。

  37. HELLO报文 用来发现及维持邻居关系，选举DR、BDR。 DD报文 用来描述本地LSDB的情况。 LSR报文 向对端请求本端没有或对端更新的LSA。 LSU报文 向对端路由器发送所需的LSA。 LSAck报文 收到LSU之后，进行确认。 OSPF协议报文的TTL为1。 DD LSR  LSU  LSAck OSPF协议报文

  38. RTE RTF Frame Relay RTA RTD X.25 Ethernet PPP RTC RTB OSPF的四种网络类型 OSPF有以下四种网络类型： • 非广播多路访问网络（NBMA） • 广播网络 • 点到点网络 • 点到多点网络

  39. OSPF在广播/NBMA网络中的问题 在广播/NBMA网络中，如果所有的邻居都建立邻接关系，则N台路由器组 成的网络中将会建立N（N-1）/2条邻接，这样会大大增加网络和设备的负担。

  40. 广播/NBMA网络多邻接问题的解决 我们将网络中一台路由器（其实是这个路由器在本网段的接口）作为LSA的 汇总点和分发点，与其他路由器建立邻接关系，就可以解决这个问题，这样原来 需要N（N-1）/2条邻接就减为了N－1条邻接。 我们把这个路由器称为指定路由器DR，为了避免DR失效，再选一个备用的 指定路由器BDR。

  41. DR与BDR的选举 • 在网段中接口优先级（可以设置）大于0的OSPF路由器都可以参加选举，使用Hello协议进行DR和BDR选举 • 接口优先级最高的路由器被选为DR。 • 若优先级相等，则选举Router ID大的（用UP的loopbcak口的最高地址，若没有则用UP的物理接口中最高地址）。 用ip ospf priority命令可以将路由器优先级配备给路由器接口。 选举DR后选举出BDR。 如果路由器接入一个已有网络，那么即使它 的优先级再高也不能抢占已有的DR和BDR（除非 重启DR、BDR的OSPF进程）

  42. OSPF邻居状态 OSPF邻居一共有八种状态： • Down 没有从邻居处收到hello数据包 • Attempt 用于NBMA网络的连接，并表明没有新的信息从这个邻居处收到； • Init从另外的路由器收到hello报文，但是在此hello报文中没有看到自己的router ID； • 2way从邻居处接收到的hello报文的邻居字段中包含有自己的router ID。这个状态下选举DR和BDR； • ExStart 建立主/从关系并决定初始的DD序号以便准备交换DD报文。带有最高router ID的路由器将成为主路由器； • Exchange路由器通过发送DD报文向邻居描述自己的完整的链路状态数据库，同时，路由器也可以发送LSR报文来请求更新的LSA； • Loading路由器将发送LSR给邻居请求在Exchange状态下发现的新的LSA，并接收对请求的LSA的响应报文（LSU）； • Full建立起邻接的邻居中所有LSA信息都是同步的；

  43. OSPF邻居状态转换 ※ 注： 可以用debug ip OSPF events 命令查看状态

  44. Down Attempt Init Loading 2-way ExStart Exchange Full OSPF邻居状态机 ※ 注： 可以用debug ip OSPF events命令查看状态

  45. 骨干区域（主干区域） 非骨干区域（标准区域） 存根（stub）区域 完全存根区域 次存根区域（不完全存根区域NSSA） OSPF区域划分

  46. OSPF网络中路由器的角色

  47. OSPF链路状态通告的类型

  48. OSPF常用LSA介绍 ■1 Router-LSA：区域内路由器产生，描述该路由器的链路状态，只在区域内扩散； ■2Network-LSA：由区域内DR产生，描述该区域内的可达路由器，只在区域内扩散； ■3 Summary -LSA：由ABR产生，描述区域内的路由信息；每一条对应一条路由，发给ABR相关区域； ■4 ASBR-Summary-LSA：由ABR产生，描述通过该ABR可以到达ASBR，发给ABR相关区域； ■5 AS-External-LSA：由ASBR产生，描述AS外的外部路由信息。发给整个AS（除了STUB区域、NSSA区域）； ■7 NSSA-LSA：由NSSA的ASBR产生，描述自治区域以外的外部路由信息（只在NSSA区域扩散）；

  49. OSPF跨区域链路状态通告 Network-Summary-LSA Router-LSA Network-LSA AS-External-LSA NSSA-LSA ASBR-Summary-LSA

  50. OSPF的虚连接 在OSPF多区域网络中，主干区域必须保持全连通状态，每个其他区域必须直接与主干区域Area0有连接，为了解决实际环境不能全连通的问题，OSPF定义了虚连接（或虚链路）的概念

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