动态路由协议中的路由信息协议(RIP)以及开放式最短路径优先(OSPF)

时间:2024-05-21 13:06:33

动态路由协议中的路由信息协议(RIP)以及开放式最短路径优先(OSPF)

一、动态路由

1.动态路由的定义

定义:动态路由是指路由器能够自动地建立自己的路由表,并且能够根据实际情况的变化适时地进行调整。

2.动态路由的特点

优点:减少管理任务

缺点:占用网络带宽

3.动态路由协议概述

路由器通过度量值选择最优路由路径,路由器之间用来交换信息的语言

度量值:跳数、带宽、负载、时延、可靠性、成本

收敛:当所有路由达到交换路由信息的目的,使所有路由表都达到一致状态的过程。

4.动态路由与静态路由的概述

动态路由是与静态路由相对的一个概念,指路由器能够根据路由器之间的交换的特定路由信息自动地建立自己的路由表,并且能够根据链路和节点的变化适时地进行自动调整。当网络中节点或节点间的链路发生故障,或存在其它可用路由时,动态路由可以自行选择最佳的可用路由并继续转发报文。且静态路由一般用于私网、静态网,动态路由一般用于公网。

5.按照路由执行算法分类

1.离矢量路由协议(通过跳数来选择)

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(跳数),包括RIP、IGRP(思科私有)、BGP(路径矢量协议)、EIGER(高级距离矢量协议

2.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,包括OSPF、IS-IS

二、路由信息协议(RIP)

1.RIP概述

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议,RIP是基于距离矢量算法的路由协议,它通过UDP报文进行路由信息交换,使用的端口为520。

RIP的度量值为跳数,但RIP最大跳数只能达到15,当跳数等于或大于16时,则目的网络不可达。

2.RIP的特点

1)定期更新
2)邻居
3)广播更新
4)全路由表更新

3.路由表的形成

动态路由协议中的路由信息协议(RIP)以及开放式最短路径优先(OSPF)

1.首先路由器会先学习到自身所在的直连网段的路由信息,形成自己的路由表。上图即’‘C’'是路由器自带网段。

2.当运行RIP动态路由协议的时候,路由器会每隔30秒向邻居(指的是直接相连的路由器)发送路由表。

但是在发送之前,会把路由信息的Metric值+1之后传给邻居。

例如R1传R2,之后R2路由表

网段(net) 下一跳  跳数(metric)

10.0.0.0    20.0.0.1    0+1

20.0.0.0    20.0.0.2    0+1

Metric是度量值即跳数,是衡量一条路由好坏的一个参数。

如果是相同路由的情况下,必须要传过来的metric值比自己的小才可以学习,否则不学习。如上比如R1传给R2的“网段20.0.0.0 跳数1”的这条路由,R2自己的路由表里面有一条20.0.0.0的路由,且metric值为0,明显比R1传过来的小,所以不学习这条路由。Metric值越小,优先级就越高。而R1同时传过来的10.0.0.0的路由在R2里面是没有的,所以它会学习过来。

接下来,轮到R2传给邻居路由了,R1和R3会同时收到R2传过来的路由信息。当然传出之前metric值还是会加1。

例如R2传R1,R1路由表

网段(Net )  下一跳     跳数(metric)

​ 20.0.0.0     20.0.0.1     0+1

​ 30.0.0.0     20.0.0.1    0+1

​ 10.0.0.0      20.0.0.1    1+1

那么同样的因为R2传给R1的20.0.0.0的metric值是1比R1本身的20.0.0.0的metric值大,所以R1也是不学的。所以只会把自身没有的30.0.0.0 加入到自己的路由表里面。即:“网段30.0.0.0 下一跳20.0.0.2 跳数1”

当R2传给R3的时候,同样30.0.0.0的路由不学习,而只学习“网段20.0.0.0 下一跳30.0.0.0 跳数1”这条路由。

当R3的周期更新时间到了以后,也会把自己的路由信息metric值加1之后传给邻居R2。那么R2就学到了“网段40.0.0.0 下一跳30.0.0.0 跳数1”这条路由。

最后到下一个30秒的更新周期的时候,R1又会把自己的路由信息传给邻居R2,而因为三个网段的路由信息R2都有,且三个网段的metric值都大,分别为“1 1 2”所以R2不学,然后R2传给R1的时候,R1就学到了“网段40.0.0.0 下一跳20.0.0.2 跳数2”的路由。
动态路由协议中的路由信息协议(RIP)以及开放式最短路径优先(OSPF)

注意:从哪个端口获得的路由信息,以后转发数据的下一跳就是这个端口

4.路由环路

1.路由环路的产生原因

当40.0.0.0的链路down掉的时候,R3的路由周期更新时间30秒到了,就会表示为disable。但是这个时候的R2的路由周期更新时间还没有到30秒,这个时候,R2路由就会发送自己的更新路由表给R3,而R3因为标记了disable,就没有了40.0.0.0的这条路由信息,所以当R2传给R3的时候,它就会学到这条原本是已经down掉的路由信息。然后当R3的路由周期更新时间到的时候,就又会传路由给R2,这样就会形成一个环路,R2不停的给R3传,R3又不停的给R2传,而它们的跳数值因为在每次传之前都会加1,所以会慢慢的越来越大,直到达到最大跳数16。

动态路由协议中的路由信息协议(RIP)以及开放式最短路径优先(OSPF)

2.路由环路的解决方法

1 )水平分割

从一个接口学到的路由,不会再把这条路由从这个接口转发出去。

比如,R2从R3学到的路由40.0.0.0的路由是从R2的1口接收进来,那么就不会再把这条路由从1口转发给R3。从而避免了路由环路的产生。同时也能减少路由更新信息占用的链路带宽资源。

2)毒性逆转

路由器从某个接口上接收到某个网段的路由信息之后,并不是不往回发送信息了,而是发送,只不过是将这个网段标志为不可达,再发送出去。收到此种的路由信息后,接收方路由器会立刻抛弃该路由,而不是等待其老化时间到。这样可以加速路由的收敛。

3.RIP版本对比

RIP v1 RIP v2
有类路由协议 无类路由协议
广播更新(255.255.255.255)(不兼容v2) 组播更新(224.0.0.9)(兼容v1)
不支持VLSM(自动划分) 支持VLSM
自动路由汇总,不可关闭 自动汇总可关闭,可手工汇总
不支持不连续子网 支持不连续子网
报文不携带掩码信息 报文携带掩码信息
支持外部路由标记,可以根据Tag对路由进行灵活控制
支持对报文进行验证,提供明文验证和MD5验证两种方式

其中VLSM指可变长子网掩码

4.相关配置命令

[R1]rip 1 ###启动RIP

[R1-rip-1]version 2 ###启动版本2(缺省为版本1)

[R1-rip-1]undo summary ###关闭路由器自动聚合(即所有路由信息都会按照IP地址分类归类)

[R1-rip-1]network 192.168.10.0 (网段) ###宣告主网络号,v2会携带掩码组播更新224.0.0.9,v1不携带,广播更新255.255.255.255

[R1-rip-1]network 200.1.0.0

兼容模式

[R1]int g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]rip version 2 multicast ######把设置成rip1路由器的某一接口单独设置成rip版本2