第二讲 静态路由和RIP协议.ppt

第二讲 静态路由和RIP协议,教学目标（1）掌握静态路由和动态路由的基本概念，以及路由器上静态路由的配置方法。（2）掌握动态路由协议分类，RIP特征和数据包格式，以及路由器上的RIP配置。,第二讲 静态路由和RIP协议,主要内容：1、静态路由和动态路由协议概述 2、RIP协议概述 3、实验：实验1：带下一跳地址的静态路由 实验2：带送出接口的静态路由 实验3：RIPv1基本配置 实验4：RIPv2基本配置 实验5：浮动静态路由（选做）,现实中的路由,静态路由和动态路由协议概述,1、静态路由简介,静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。,静态路由优点：-占有CPU和RAM资源较少；-可控性强，便于管理员了解整个网络路由信息；-不需要动态路由更新，可以减少对带宽的占有；-简单易于配置；静态路由缺点：-配置和维护耗费管理员大量时间；-配置容易出错，尤其多大型网络；-当网络拓扑发送变化时，需要管理员维护变化的路由信息；-随着网络规模的增长和配置的扩展，维护越来越麻烦；-管理员需对整个网络情况的完全了解才能进行恰当的操作和配置；,2、动态路由简介 动态路由是指路由器之间通过路由协议（如RIP、ospf等）动态交换路由信息自动地建立自己的路由表，并且能够根据网络实际情况的变化适时地进行调整。,静态路由和动态路由协议概述,动态路由优点：-网络网络拓扑发生改变的时候，路由协议可以自己做出调整来更 新路由表；-配置不易出错，管理员维护路由配置的工作量较少；-扩展性好，网络规模越大，越能体现出优势；动态路由缺点：-需占用额外的资源，如CPU和RAM及链路带宽等；对管理员的技术要求更高。,静态路由和动态路由比较,静态路由和动态路由协议概述,静态路由和动态路由协议概述,3、路由表简介,路由表是路由器工作的核心，路由器通过搜索存储在路由表中的路由信息将数据包从源传送到目的地。,路由表存储在 RAM 中，包含以下信息:直连网络：一个设备连接到另一个路由器接口时会出现；远程网络连接：这个网络并非直接连接到某一台路由器；网络的详细信息：包括源信息,网络地址和子网掩码,下一条路由的IP地址建立路由表的三种途径:直连路由 直接连到路由器上的网络静态路由 管理员手工构建路由表动态路由 路由器之间动态学习到的路由表,Show ip route 用于查看路由表,路由表建立途径一：直连网络,静态路由和动态路由协议概述,添加一个直连网络到路由表,直连路由出现在路由表的条件：接口状态为UP。接口已分配IP地址。,静态路由和动态路由协议概述,路由表中的静态路由：在路由表中用S标出；静态包含:网络地址和子网掩码、路由下一跳IP地址或送出接口；在静态或动态路由被使用之前，路由表中必须包含与远程网络相关的直连路由；,路由表建立途径二：静态路由,静态路由和动态路由协议概述,静态路由和动态路由协议概述,路由表建立途径三：动态路由,动态路由协议功能：-向路由表中添加远程网络-探索网络，自动计算并选择通往目的网络的最佳路径；-更新和维护路由表，动态维护最新路由信息；-当前路径无法使用时，自动找出新的最佳路径；,静态路由和动态路由协议概述,常见的路由协议:-RIP（路由信息协议）-EIGRP（增强型内部网关路由协议）-OSPF（开放最短路径优先）-IS-IS（中间系统-中间系统）-BGP（边界网关协议）,静态路由和动态路由协议概述,4、管理距离和度量值 管理距离（Administrative Distance）用于指定路由协议的优先级。数值范围从0-255，值越低表示路由来源优先级别越高。,静态路由和动态路由协议概述,静态路由和动态路由协议概述,动态路由协议的默认管理距离,注：0不能修改，静态路由和动态路由AD值可以修改。,Show ip protocols 可以看到该动态路由协议的管理距离。,静态路由和动态路由协议概述,直连网络默认管理距离是 0静态路由默认管理距离是 1,静态路由和动态路由协议概述,度量值(Metric)路由协议用来分配到达远程网络的路由开销的值。路由协议根据度量来确定最佳的路径，值越低，路径越优先。每种路由协议都有各自的度量方法。常用的度量标准如下：带宽（链路的数据承受能力）开销（链路上的费用）延迟（源到目的的时间）跳数（经过的路由器个数）负载（特点链路的通信量使用率）可靠性（通过接口错误计数或以往的链路故障次数来估计出现链路故障的可能性）,静态路由和动态路由协议概述,5、默认路由介绍当路由器在路由表中如果找不到到达目的网络的路由明细时，最后会采用默认路由，默认路由匹配所有数据包。默认路由一般配置在边缘路由器上。,末节网络（只有一个出口的网络）会配置默认路由,静态路由和动态路由协议概述,第二讲 静态路由和RIP协议,主要内容：1、静态路由和动态路由协议概述 2、RIP协议概述 3、实验：实验1：带下一跳地址的静态路由 实验2：带送出接口的静态路由 实验3：RIPv1基本配置 实验4：RIPv2基本配置 实验5：浮动静态路由（选做）,RIP协议,1、动态路由协议的分类,RIP协议,（1）IGP和BGP-AS（Autonomous System）：就是处于一个管理机构控制之下的路由器和网络群组。-内部网关协议(IGP)：用于在自治系统内部的路由，如RIP,EIGRP,OSPF和IS-IS。-外部网关协议(EGP)：用于在不同机构管控下的不同自治系 统之间的路由，如BGPv4。,（2）距离矢量和链路状态,内部网关协议(IGPs)可以划分为两类：距离矢量路由协议（RIP、EIGRP）链路状态路由协议（OSPF、IS-IS）,RIP协议,表1：二者的主要区别,距离矢量协议适用于以下情形：网络结构简单、扁平，不需要特殊的分层设计。管理员没有足够的知识来配置链路状态协议和排查故障.特定类型的网络拓扑结构，如集中星形(Hub-and-Spoke)网络。无需关注网络最差情况下的收敛时间。,RIP协议,链路状态协议适用于以下情形：网络进行了分层设计，大型网络通常如此。管理员对于网络中采用的链路状态路由协议非常熟悉。网络对收敛速度的要求极高。,RIP协议,概念补充：收敛：当所有路由器都获取到完整而准确的网络信息时，网络即完成收敛。,（3）有类与无类路由协议,有类路由协议在路由信息更新过程中不发送子网掩码信息.。如RIP1。,在无类路由协议的路由信息更新中，同时包括网络地址和子网掩码。如RIPv2、EIGRP、OSPF、IS-IS和BGP.,RIP协议,RIP协议,2、RIP特征（1）RIP(Routing Information Protocol)路由协议是一种相对古老，在小型以及同介质网络中得到了广泛应用的一种路由协议。RIP 采用距离向量算法，是一种距离向量协议，管理距离（AD）为120。（2）每隔30 秒向外发送一次更新报文。如果设备经过180秒没有收到来自对端的路由更新报文则将所有来自此设备的路由信息标志为不可达，若在240 秒内仍未收到更新报文就将这些路由从路由表中删除。（3）使用跳数作为度量值。与设备直接相连的网络的跳数为0，通过一个设备可达的网络的跳数为1，余依此类推；不可达网络的跳数为16。,RIP协议,RIPv1和RIPv2的区别,RIP协议,3、RIP数据包格式,RIPv1 报头-划分为三个字段命令字段版本字段必须为零消息的路由条目部分包含三个字段地址类型标识符 IP 地址 度量（1-16）,RIP协议,RIPv2数据包格式:,RIPv2增加了3项重要扩展，分别为子网掩码、路由标记和下一跳。路由标记：提供这个字段来标记外部路由或重新分配到RIPv2协议中的路由；子网掩码：是一个确认IP地址的网络或子网部分的32位的掩码；下一跳：如果存在，他标识一个比通告路由器的地址更好的下一地址；,RIP协议,RIP配置命令：,启动RIP:R1(config)#Router rip R1(config-router)#version 1指定网络：network 172.31.0.0（1）在属于某个指定网络的所有接口上启用RIP，相关接口开始发送和接收RIP更新；（2）在每30s一次的RIP路由更新中向其他路由器通告该指定网络；,第二讲 静态路由和RIP协议,主要内容：1、静态路由和动态路由协议概述 2、RIP协议概述 3、实验：实验1：带下一跳地址的静态路由 实验2：带送出接口的静态路由 实验3：RIPv1基本配置 实验4：RIPv2基本配置 实验5：浮动静态路由（选做）,实验1：带下一跳的静态路由,实验目的：通过实验掌握以下内容 1、带下一跳地址的静态路由配置；2、路由表的含义；3、扩展ping命令的使用。,实验1：带下一跳的静态路由,实验拓扑,实验1：带下一跳的静态路由,静态路由配置命令：ip route,实验1：带下一跳的静态路由,实验步骤：（1）配置路由器R1R1(config)#interface serial 0/0/0R1(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#interface fastEthernet0/0R1(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.2.1,实验1：带下一跳的静态路由,实验步骤：（2）配置路由器R2R2(config)#interface serial 0/0/0R2(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0R2(config-if)#clock rate 128000R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#interface fastEthernet0/0R2(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2,实验1：带下一跳的静态路由,实验步骤：（3）PC1配置 IP：172.16.1.2 掩码：255.255.255.0 网关：172.16.1.1（4）PC2配置 IP：172.16.3.2 掩码：255.255.255.0 网关：172.16.3.1,实验1：带下一跳的静态路由,（5）实验调试show ip route：查看路由表,debug ip routing：查看路由表的添加或删除过程；扩展ping：测试连通性；,实验2：带送出接口的静态路由,实验目的：通过实验掌握以下内容 1、带送出接口的静态路由配置；2、带送出接口和带下一跳地址配置静态路由的不同；3、静态路由总结配置；4、静态默认路由配置；,实验2：带送出接口的静态路由,实验拓扑,实验2：带送出接口的静态路由,实验步骤：（1）配置路由器R1R1(config)#interface serial 0/0/0R1(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#interface fastEthernet0/0R1(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 Serial 0/0/0,实验2：带送出接口的静态路由,实验步骤：（2）配置路由器R2R2(config)#interface serial 0/0/0R2(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0R2(config-if)#clock rate 12800R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#interface fastEthernet0/0R2(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 Serial 0/0/0,实验2：带送出接口的静态路由,实验步骤：（3）PC1配置 IP：172.16.1.2 掩码：255.255.255.0 网关：172.16.1.1（4）PC2配置 IP：172.16.3.2 掩码：255.255.255.0 网关：172.16.3.1,实验2：带送出接口的静态路由,（5）实验调试show ip route：在R3上查看路由表,ping：测试连通性；,注意：带送出接口的静态路由显示的是直连（directly connected）,而带下一跳的显示为1/0,实验3：RIPv1基本配置,实验目的：通过实验掌握以下内容 1、在路由器上启动RIPv1路由进程；2、激活参与路由协议的接口，使之可发送和接收RIPv1更新；3、理解RIP路由表的含义；4、查看和调试RIPv1路由协议相关信息。实验拓扑：,实验3：RIPv1基本配置,实验步骤：（1）配置路由器R1R1(config)#interface fastEthernet0/1R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#interface fastEthernet0/0R1(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#router ripR1(config-router)#version 1R1(config-router)#network 172.16.2.0R1(config-router)#network 192.168.1.0,实验3：RIPv1基本配置,实验步骤：（2）配置路由器R2R2(config)#interface fastEthernet0/1R2(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#interface fastEthernet0/0R2(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#router ripR2(config-router)#version 1R2(config-router)#network 172.16.2.0R2(config-router)#network 172.16.3.0,实验3：RIPv1基本配置,实验步骤：（3）PC1配置 IP：192.168.1.2 掩码：255.255.255.0 网关：192.168.1.1（4）PC2配置 IP：172.16.3.2 掩码：255.255.255.0 网关：172.16.3.1,实验3：RIPv1基本配置,实验步骤：（5）分别在R1、R2上使用如下命令查看路由信息 show ip route show ip protocols debug ip rip(必须使用undebug all进行关闭)（6）关闭不必要的RIP更新 R1(conf ig)#router rip R1(conf ig-router)#passive-interface FastEthernet 0/0 R1(conf ig-router)#end R1#show ip protocols,实验4：RIPv2基本配置,实验目的：通过实验掌握以下内容 1、RIPv1和RIPv2的区别；2、在路由器上启动RIPv2路由进程；3、激活参与路由协议的接口，使之可发送和接收RIPv2更新；4、auto-sumary的开启和关闭；5、查看和调试RIPv2路由协议相关信息。实验拓扑：同实验1,实验4：RIPv2基本配置,实验步骤：在实验1（RIP1）的基础之上，对路由器进行如下配置（1）配置路由器R1 R1(config)#router rip/启动RIP进程 R1(config-router)#version 2/配置RIP版本2 R1(config-router)#end R1#write（2）路由器R2的配置与R1相同（3）强制清空R1、R2 R1#clear ip route*/强制清空路由表,实验4：RIPv2基本配置,实验调试：（4）查看路由更新，发现RIPv2路由更新是携带子网信息的；R1#show ip route（5）查看路由协议信息 R1#show ip protocols（6）查看RIP R1#debug ip rip（7）关闭自动总结 R1(config)#router rip R1(config-router)#no auto-summary/关闭自动总结 R1(config-router)#end R1#write（8）路由器R2的配置与R1相同（9）强制清空路由表 R1#clear ip route*/强制清空路由表,实验4：RIPv2基本配置,（10）查看路由更新，发现RIPv2路由更新是携带子网信息的；R1#show ip route（11）查看路由协议信息 R1#show ip protocols（12）查看RIP R1#debug ip rip【提示】可以通过命令“ip rip send version”和“ip rip receive version”来控制在路由器接口上接收或发送的RIP版本，如在R1接口上接收RIP版本1、2路由更新,但只发送版本2的路由更新：#ip rip send version 2#ip rip receive version 1 2,实验5：浮动静态路由（选做）,实验目的：通过实验掌握以下内容 1、浮动静态路由的配置；2、备份路由的工作原理；实验拓扑：,实验5：浮动静态路由（选做）,技术要点,浮动静态路由是一条路由的备份，它可以是动态路由，也可以是静态路由，静态路由的默认管理距离为“1”。如果路由器包含有两条或多条到达相同目的网络的路由，但他们 管理距离值不同，那么路由器会添加管理距离较小的路由条目到路由表中。,实验步骤：实验中，我们通过提高串行链路静态路由的管理距离，使得路由器在选路时优先选择以太网链路，但当以太网链路出现故障时，选用串行链路，而以太网恢复后，再优先选用以太链路。,实验3：浮动静态路由,（1）配置路由器R1 R1(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 172.16.12.2 100/将静态路由的管理距离配置为100，默认值为1；R1(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 172.16.21.2（2）配置路由器R2 R2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.12.1 100 R2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.21.1,实验调试（1）在R1和R2上查看路由表：S 172.16.2.01/0 via 172.16.21.2（2）将路由表R1上的以太网接口shutdown,然后查看路由表信息；S 172.16.2.0100/0 via 172.16.12.2（3）在路由器R1上将以太网接口启动，然后查看R1路由表；,