承載網(wǎng)部分2

1、IP承載原理（下）,v1.0,1,2,,課程內(nèi)容,路由基礎(chǔ)路由的基本概念路由表的形成IP轉(zhuǎn)發(fā)流程VLAN間路由OSPF基本原理,3,路由,路由的基本概念,路由是指通過(guò)相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)地點(diǎn)的活動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，在路由過(guò)程中，信息至少會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。在IP網(wǎng)絡(luò)中，這些信息封裝成IP包的形式，中間節(jié)點(diǎn)主要是路由器。,4,路由器,路由的基本概念,路由器的主要功能：路由器的各接口需要配置IP地址，連接到不同

2、IP網(wǎng)絡(luò)上； 2. 物理接口能處理不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；也就是說(shuō)，可以屏蔽二層協(xié)議的差異性，完成IP層面上的統(tǒng)一和互通。 3. 路由功能（尋徑功能）：包括路由表的建立、維護(hù)和查找。4. 轉(zhuǎn)發(fā)功能：包括接收接口的數(shù)據(jù)幀解封裝、接口之間的數(shù)據(jù)包交換、發(fā)送接口的數(shù)據(jù)幀封裝。,5,可路由協(xié)議和路由協(xié)議,路由的基本概念,6,路由表,路由的基本概念,目的地址：一般情況下這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，特殊時(shí)也可以是主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼：目的地址

3、的子網(wǎng)掩碼，決定了目的網(wǎng)絡(luò)的范圍。下一跳：去往目的地址的下一設(shè)備與本設(shè)備對(duì)接接口的IP地址。出接口：本路由器去往目的網(wǎng)絡(luò)的出接口。來(lái)源：路由的來(lái)源，即此條路由是通過(guò)哪種形式獲取到的。優(yōu)先級(jí)：有的書(shū)上叫管理距離。這個(gè)值與Owner中路由的類(lèi)型相對(duì)應(yīng)。度量值：表示此條路由到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的的代價(jià)，有的路由協(xié)議中叫開(kāi)銷(xiāo)。,路由表是路由器決定如何轉(zhuǎn)發(fā)IP包的依據(jù)。路由表存儲(chǔ)在RAM中。,7,路由表的轉(zhuǎn)發(fā)判斷,路由的基本概念,

4、根據(jù)IP包的目的地址，與路由表的條目對(duì)比，匹配則轉(zhuǎn)發(fā)。,8,路由的分類(lèi),路由表的形成,,,,直連路由,靜態(tài)路由,動(dòng)態(tài)路由,9,直連路由,路由表的形成,直連路由指與路由器直接相連的IP網(wǎng)絡(luò)所形成的路由。直連路由形成的條件有兩個(gè)： 在路由器接口上配置了正確的IP地址和子網(wǎng)掩碼； 2. 路由器接口必須處于“up”狀態(tài)。,10,靜態(tài)路由,路由表的形成,靜態(tài)路由是手動(dòng)配置在路由器上的路由，可以指向任意的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。,一個(gè)靜態(tài)路由配置的例子

5、：,11,靜態(tài)路由的應(yīng)用,路由表的形成,優(yōu)勢(shì)：不占用網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源；不受網(wǎng)絡(luò)攻擊的影響，安全性高。 缺點(diǎn)：靜態(tài)路由只能檢測(cè)到出接口直連的鏈路故障，非直連網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生后，靜態(tài)路由不能自動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化做出相應(yīng)的調(diào)整，需網(wǎng)絡(luò)管理員手工修改。使用建議：1. 在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定、簡(jiǎn)單，需要互通的網(wǎng)段數(shù)量不多時(shí)，比如只有一條通路互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。2. 在大型網(wǎng)絡(luò)中，作為動(dòng)態(tài)路由的補(bǔ)充，采用靜態(tài)路由靈活調(diào)整流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑，合理規(guī)劃帶寬。,

6、12,動(dòng)態(tài)路由,路由表的形成,動(dòng)態(tài)路由指路由器在配置了動(dòng)態(tài)路由協(xié)議之后，通過(guò)路由信息的交換，經(jīng)過(guò)計(jì)算，自動(dòng)生成的路由。動(dòng)態(tài)路由類(lèi)型：,13,動(dòng)態(tài)路由的優(yōu)缺點(diǎn),路由表的形成,優(yōu)勢(shì)：1. 自動(dòng)生成；2. 路徑冗余；3. 故障檢測(cè)。,缺點(diǎn)：1. 需要占用較多系統(tǒng)和帶寬資源； 2. 安全性存在問(wèn)題。,14,缺省路由,路由表的形成,缺省路由是一種特殊的路由，它用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)那些在路由表中沒(méi)有明確指明應(yīng)該如何轉(zhuǎn)發(fā)的IP包。適

7、用于只有一個(gè)出口的網(wǎng)絡(luò)中。,15,優(yōu)先級(jí)的比較原則,路由表的形成,常見(jiàn)路由優(yōu)先級(jí)：,16,浮動(dòng)靜態(tài)路由,路由表的形成,在靜態(tài)路由的網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)對(duì)路由優(yōu)先級(jí)的修改，可以有效的形成主備路由，增加網(wǎng)絡(luò)可靠性。配置示例：,17,最長(zhǎng)匹配原則,路由表的形成,在路由表中，有可能出現(xiàn)一個(gè)IP包目的地址同時(shí)匹配多條路由的情況，此時(shí)，選擇子網(wǎng)掩碼最長(zhǎng)的一條路由。如果目的IP地址是172.16.6.10，這幾

8、條路由都能匹配上嗎？如果都能匹配上，應(yīng)該用哪一條來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包呢？,18,路由器轉(zhuǎn)發(fā)流程,IP轉(zhuǎn)發(fā)流程,19,同網(wǎng)段通信,IP轉(zhuǎn)發(fā)流程,20,跨網(wǎng)段通信,IP轉(zhuǎn)發(fā)流程,21,IP通信流程總結(jié),IP轉(zhuǎn)發(fā)流程,IP通信的特點(diǎn)：1. IP通訊是基于hop by hop的方式 2. 通信過(guò)程中IP地址始終不變 3. 經(jīng)過(guò)路由后，二層幀重新封裝 4. 到達(dá)與返回的數(shù)據(jù)包選路可以不同,22,VLAN間路由的三種方案,VLAN間路由,2

9、3,VLAN間路由配置示例,VLAN間路由,普通VLAN間路由：路由器配置單臂路由：路由器配置三層交換：交換機(jī)配置,24,,課程內(nèi)容,路由基礎(chǔ)OSPF基本原理 OSPF概述路由計(jì)算區(qū)域劃分路由重分發(fā),25,什么是OSPF,OSPF概述,OSPF(Open Shortest Path First)開(kāi)放型最短路徑優(yōu)先協(xié)議 OSPF是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP) OSPF屬于鏈路狀態(tài)協(xié)議, 維

10、護(hù)一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)，采用SPF算法計(jì)算最優(yōu)路由。,OSPF的優(yōu)點(diǎn),無(wú)路由自環(huán) 可適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò) 路由變化收斂速度快 支持區(qū)域劃分 支持等值路由 支持驗(yàn)證 支持路由分級(jí)管理 支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報(bào)文,26,OSPF中的概念,OSPF概述,Router ID（路由器標(biāo)識(shí)符）：32位二進(jìn)制數(shù)，用于標(biāo)識(shí)每個(gè)路由器，要求全局唯一。Interface（接口）：路由器和具有唯一IP地址和子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)之間的連接。也稱(chēng)為鏈

11、路（Link）。,27,OSPF概念,OSPF概述,鄰居表（Neighbor Database）：包括所有建立聯(lián)系的鄰居路由器。鏈接狀態(tài)表（Link State Database）：包含了網(wǎng)絡(luò)中所有路由器的鏈接狀態(tài)。它表示著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同Area內(nèi)的所有路由器的鏈接狀態(tài)表，都是相同的。路由表(Routing Table)：也稱(chēng)轉(zhuǎn)發(fā)表，在鏈接狀態(tài)表的基礎(chǔ)之上，利用SPF算法計(jì)算而來(lái)。,28,OSPF協(xié)議封裝,OSPF

12、概述,OSPF依靠IP包來(lái)承載OSPF信息，使用的協(xié)議號(hào)是89。,29,OSPF報(bào)文類(lèi)型,OSPF概述,Hello包：建立和維持鄰居關(guān)系。數(shù)據(jù)庫(kù)描述包（DBD或DDP）：描述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包（LSR）：向相鄰路由器請(qǐng)求其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的部分內(nèi)容。鏈路狀態(tài)更新包（LSU）：對(duì)鏈路狀態(tài)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包的回應(yīng)，包含具體的鏈路狀態(tài)信息。鏈路狀態(tài)確認(rèn)包（LSAck）：對(duì)鏈路狀態(tài)更新數(shù)據(jù)包的確認(rèn)，這

13、種確認(rèn)使OSPF的擴(kuò)散過(guò)程更可靠。,30,建立鄰接關(guān)系（1）,OSPF概述,31,建立鄰接關(guān)系（2）,OSPF概述,32,建立鄰接關(guān)系（3）,OSPF概述,33,DR和BDR,OSPF概述,DR：指定路由器。解決廣播型鏈路中OSPF路由器兩兩交換LSA的問(wèn)題。BDR：備用指定路由器，DR的備份。,34,LSA洪泛,OSPF概述,35,LSA洪泛,OSPF概述,36,OSPF路由計(jì)算過(guò)程,路由計(jì)算,37,cost計(jì)算原則,路由計(jì)算,3

14、8,OSPF在大型網(wǎng)絡(luò)中的問(wèn)題,區(qū)域劃分,39,OSPF區(qū)域劃分,區(qū)域劃分,劃分區(qū)域的好處： 劃分區(qū)域后，每個(gè)路由器只需計(jì)算所在區(qū)域內(nèi)的拓?fù)湫畔?，生成本區(qū)域的拓?fù)鋱D。如此大大降低了路由器拓?fù)溆?jì)算量。劃分多區(qū)域的原則： 一定要有area0，作為骨干區(qū)域，area0必須連續(xù)。 2. 非0區(qū)域必須連接到area0，且非0區(qū)域也必須連續(xù)。一般非0區(qū)域不互相連接。,R1,R2,R3,R4,R5,40,什么是路由重分發(fā),路由重分發(fā),重分

15、發(fā)，就是在一種路由協(xié)議中引入其他路由協(xié)議產(chǎn)生的路由，并以本協(xié)議的方式來(lái)傳播這條路由。執(zhí)行了重分發(fā)操作的路由器被稱(chēng)為ASBR。,OSPF可以重分發(fā)直連路由、靜態(tài)路由、其他動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的路由。,41,重分發(fā)的cost值計(jì)算,路由重分發(fā),重分發(fā)后，cost值有兩種計(jì)算方式，分別標(biāo)記為EXT-1和EXT-2。EXT-2：重分發(fā)的BGP路由cost為1，其他路由cost值為20。不計(jì)算中間鏈路的cost。,EXT-1：分發(fā)的BGP路由cost