承載網(wǎng)部分2

1、IP承載原理（下）,v1.0,1,2,,課程內容,路由基礎路由的基本概念路由表的形成IP轉發(fā)流程VLAN間路由OSPF基本原理,3,路由,路由的基本概念,路由是指通過相互連接的網(wǎng)絡把信息從源地點移動到目標地點的活動。一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。在IP網(wǎng)絡中，這些信息封裝成IP包的形式，中間節(jié)點主要是路由器。,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)絡上； 2. 物理接口能處理不同類型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；也就是說，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、維護和查找。4. 轉發(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網(wǎng)絡地址，特殊時也可以是主機地址。子網(wǎng)掩碼：目的地址

3、的子網(wǎng)掩碼，決定了目的網(wǎng)絡的范圍。下一跳：去往目的地址的下一設備與本設備對接接口的IP地址。出接口：本路由器去往目的網(wǎng)絡的出接口。來源：路由的來源，即此條路由是通過哪種形式獲取到的。優(yōu)先級：有的書上叫管理距離。這個值與Owner中路由的類型相對應。度量值：表示此條路由到達目的網(wǎng)絡的的代價，有的路由協(xié)議中叫開銷。,路由表是路由器決定如何轉發(fā)IP包的依據(jù)。路由表存儲在RAM中。,7,路由表的轉發(fā)判斷,路由的基本概念,

4、根據(jù)IP包的目的地址，與路由表的條目對比，匹配則轉發(fā)。,8,路由的分類,路由表的形成,,,,直連路由,靜態(tài)路由,動態(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)絡所形成的路由。直連路由形成的條件有兩個： 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)路由是手動配置在路由器上的路由，可以指向任意的目標網(wǎng)絡。,一個靜態(tài)路由配置的例子

5、：,11,靜態(tài)路由的應用,路由表的形成,優(yōu)勢：不占用網(wǎng)絡和系統(tǒng)資源；不受網(wǎng)絡攻擊的影響，安全性高。 缺點：靜態(tài)路由只能檢測到出接口直連的鏈路故障，非直連網(wǎng)絡故障發(fā)生后，靜態(tài)路由不能自動對網(wǎng)絡狀態(tài)變化做出相應的調整，需網(wǎng)絡管理員手工修改。使用建議：1. 在網(wǎng)絡拓撲結構穩(wěn)定、簡單，需要互通的網(wǎng)段數(shù)量不多時，比如只有一條通路互聯(lián)的網(wǎng)絡。2. 在大型網(wǎng)絡中，作為動態(tài)路由的補充，采用靜態(tài)路由靈活調整流量轉發(fā)路徑，合理規(guī)劃帶寬。,

6、12,動態(tài)路由,路由表的形成,動態(tài)路由指路由器在配置了動態(tài)路由協(xié)議之后，通過路由信息的交換，經(jīng)過計算，自動生成的路由。動態(tài)路由類型：,13,動態(tài)路由的優(yōu)缺點,路由表的形成,優(yōu)勢：1. 自動生成；2. 路徑冗余；3. 故障檢測。,缺點：1. 需要占用較多系統(tǒng)和帶寬資源； 2. 安全性存在問題。,14,缺省路由,路由表的形成,缺省路由是一種特殊的路由，它用來轉發(fā)那些在路由表中沒有明確指明應該如何轉發(fā)的IP包。適

7、用于只有一個出口的網(wǎng)絡中。,15,優(yōu)先級的比較原則,路由表的形成,常見路由優(yōu)先級：,16,浮動靜態(tài)路由,路由表的形成,在靜態(tài)路由的網(wǎng)絡中，通過對路由優(yōu)先級的修改，可以有效的形成主備路由，增加網(wǎng)絡可靠性。配置示例：,17,最長匹配原則,路由表的形成,在路由表中，有可能出現(xiàn)一個IP包目的地址同時匹配多條路由的情況，此時，選擇子網(wǎng)掩碼最長的一條路由。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，應該用哪一條來轉發(fā)數(shù)據(jù)包呢？,18,路由器轉發(fā)流程,IP轉發(fā)流程,19,同網(wǎng)段通信,IP轉發(fā)流程,20,跨網(wǎng)段通信,IP轉發(fā)流程,21,IP通信流程總結,IP轉發(fā)流程,IP通信的特點：1. IP通訊是基于hop by hop的方式 2. 通信過程中IP地址始終不變 3. 經(jīng)過路由后，二層幀重新封裝 4. 到達與返回的數(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：交換機配置,24,,課程內容,路由基礎OSPF基本原理 OSPF概述路由計算區(qū)域劃分路由重分發(fā),25,什么是OSPF,OSPF概述,OSPF(Open Shortest Path First)開放型最短路徑優(yōu)先協(xié)議 OSPF是一個內部網(wǎng)關協(xié)議(IGP) OSPF屬于鏈路狀態(tài)協(xié)議, 維

10、護一個復雜的網(wǎng)絡拓撲數(shù)據(jù)庫，采用SPF算法計算最優(yōu)路由。,OSPF的優(yōu)點,無路由自環(huán) 可適應大規(guī)模網(wǎng)絡 路由變化收斂速度快 支持區(qū)域劃分 支持等值路由 支持驗證 支持路由分級管理 支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報文,26,OSPF中的概念,OSPF概述,Router ID（路由器標識符）：32位二進制數(shù)，用于標識每個路由器，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)絡之間的連接。也稱為鏈

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)絡中所有路由器的鏈接狀態(tài)。它表示著整個網(wǎng)絡的拓撲結構。同Area內的所有路由器的鏈接狀態(tài)表，都是相同的。路由表(Routing Table)：也稱轉發(fā)表，在鏈接狀態(tài)表的基礎之上，利用SPF算法計算而來。,28,OSPF協(xié)議封裝,OSPF

12、概述,OSPF依靠IP包來承載OSPF信息，使用的協(xié)議號是89。,29,OSPF報文類型,OSPF概述,Hello包：建立和維持鄰居關系。數(shù)據(jù)庫描述包（DBD或DDP）：描述拓撲結構數(shù)據(jù)庫的內容。鏈路狀態(tài)請求包（LSR）：向相鄰路由器請求其拓撲結構數(shù)據(jù)庫的部分內容。鏈路狀態(tài)更新包（LSU）：對鏈路狀態(tài)請求數(shù)據(jù)包的回應，包含具體的鏈路狀態(tài)信息。鏈路狀態(tài)確認包（LSAck）：對鏈路狀態(tài)更新數(shù)據(jù)包的確認，這

13、種確認使OSPF的擴散過程更可靠。,30,建立鄰接關系（1）,OSPF概述,31,建立鄰接關系（2）,OSPF概述,32,建立鄰接關系（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路由計算過程,路由計算,37,cost計算原則,路由計算,3

14、8,OSPF在大型網(wǎng)絡中的問題,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，每個路由器只需計算所在區(qū)域內的拓撲信息，生成本區(qū)域的拓撲圖。如此大大降低了路由器拓撲計算量。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)議的方式來傳播這條路由。執(zhí)行了重分發(fā)操作的路由器被稱為ASBR。,OSPF可以重分發(fā)直連路由、靜態(tài)路由、其他動態(tài)路由協(xié)議的路由。,41,重分發(fā)的cost值計算,路由重分發(fā),重分發(fā)后，cost值有兩種計算方式，分別標記為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。不計算中間鏈路的cost。,EXT-1：分發(fā)的BGP路由cost