智能交通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與管理/01項(xiàng)目一智能場站局域網(wǎng)部署項(xiàng)目一任務(wù)一智能場站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署任務(wù)二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署連線任務(wù)三網(wǎng)絡(luò)地址配置任務(wù)四網(wǎng)絡(luò)連通性測試任務(wù)五靜態(tài)路由配置任務(wù)六動態(tài)路由配置任務(wù)六動態(tài)路由配置1．掌握動態(tài)路由協(xié)議工作原理；2．掌握OSPF路由協(xié)議配置方法。課前學(xué)習(xí)任務(wù)單1.6任務(wù)六動態(tài)路由配置學(xué)號姓名日期學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握動態(tài)路由協(xié)議工作原理；2．掌握OSPF路由協(xié)議配置方法。序號內(nèi)容引導(dǎo)問題1簡述動態(tài)路由和靜態(tài)路由的使用場合。引導(dǎo)問題2簡述RIP和OSPF路由協(xié)議的區(qū)別。引導(dǎo)問題3簡述OSPF路由協(xié)議中DR的選舉方法。任務(wù)評價(jià)任務(wù)六動態(tài)路由配置01040302基礎(chǔ)知識拓展知識Q&A實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)六動態(tài)路由配置動態(tài)路由協(xié)議的基本原理整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)是由世界上許多電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合起來組成的，這些電信運(yùn)營商所服務(wù)的范圍一般是一個(gè)國家或地區(qū)，它們可能各自使用不同的動態(tài)路由協(xié)議，或者雖然在一個(gè)電信運(yùn)營商內(nèi)部的不同地理區(qū)域之間，但可能使用不同的動態(tài)路由協(xié)議。為了讓這些使用不同路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及這些網(wǎng)絡(luò)之間可以正常工作，也為了這些分屬于不同機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)邊界不至于混亂，互聯(lián)網(wǎng)的管理者使用了自治域系統(tǒng)的概念。自治域系統(tǒng)是指處在一個(gè)統(tǒng)一管理的域下的一組網(wǎng)絡(luò)的集合。一般情況下，從協(xié)議角度看，我們可以把運(yùn)行同一種路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)看作一個(gè)自治域系統(tǒng)。從地理區(qū)劃角度看，一個(gè)電信運(yùn)營商或者具有較大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)可以分配在一個(gè)或者多個(gè)自治域系統(tǒng)中，如圖1.6.1所示說明了自治域系統(tǒng)及其運(yùn)行的路由協(xié)議。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理在自治域系統(tǒng)之間負(fù)責(zé)路由的路由協(xié)議是EGP（ExteriorGatewayProtocol，外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）。各個(gè)運(yùn)行不同IGP協(xié)議的自治域系統(tǒng)就是由EGP連接起來的。根據(jù)路由器學(xué)習(xí)路由和維護(hù)路由表的方法不同，可以把路由協(xié)議分為三類，距離矢量（DistanceVector）路由協(xié)議，鏈路狀態(tài)（LinkState）路由協(xié)議和混合型（BalancedHybird）路由協(xié)議。距離矢量路由協(xié)議主要包括RIPV1，RIPV2，IGRP等路由協(xié)議，鏈路狀態(tài)路由協(xié)議主要包括OSPF、IS-IS等路由協(xié)議，混合型路由協(xié)議既具有距離矢量協(xié)議的特點(diǎn)，又具有鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的特點(diǎn)，主要包括EIGRP路由協(xié)議。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理按照路由器能否學(xué)習(xí)到子網(wǎng)分的類，可以把路由協(xié)議分為有類（Classful）路由協(xié)議和無類（Classless）路由協(xié)議。有類路由協(xié)議包括RIPV1、IGRP、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由選擇協(xié)議等，這類路由協(xié)議不支持可變長子網(wǎng)掩碼，不能從鄰居那里學(xué)習(xí)到子網(wǎng)信息，所有關(guān)于子網(wǎng)的路由信息在被學(xué)到時(shí)都被自動變成子網(wǎng)的主類網(wǎng)。無類路由協(xié)議支持可變長度的子網(wǎng)掩碼，能夠從鄰居那里學(xué)習(xí)到子網(wǎng)信息，所有關(guān)于子網(wǎng)的路由信息在被學(xué)到時(shí)都不會被變成子網(wǎng)的主類網(wǎng)，而以子網(wǎng)的形式直接進(jìn)入路由表。無類路由協(xié)議主要有把RIPV2，OSPF，EIGRP等。鄰居關(guān)系（Peers）對于運(yùn)行動態(tài)路由協(xié)議的路由器來說是至關(guān)重要的。路由器之間建立和維持鄰居關(guān)系，相互之間必須要周期性地保持聯(lián)系，這就是路由器之間周期性地發(fā)送Hello包的原因。路由器通過Hello包相互聯(lián)絡(luò)以維持鄰居關(guān)系。一旦在路由協(xié)議規(guī)定的時(shí)間里（一般是Hello包發(fā)送周期的3倍或4倍），路由器沒有收到某個(gè)鄰居的Hello包，它就認(rèn)為那個(gè)鄰居已經(jīng)損壞，從而觸發(fā)一個(gè)路由收斂過程，并且把這一消息告訴其他路由器。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理我們在使用路由協(xié)議時(shí)經(jīng)常會遇到這樣的情況，一臺路由器上可能啟用了兩種或者多種路由協(xié)議。由于每種路由協(xié)議計(jì)算路由的算法不一樣，就可能出現(xiàn)到達(dá)相同目的地不同的路由協(xié)議得出不同的路徑。每種路由協(xié)議都有一個(gè)規(guī)定好的用來判斷路由協(xié)議優(yōu)先級的值，這個(gè)值稱為管理距離（AdministrativeDistance），常見路由的管理距離見表1.6.1，從表1.6.1中可以看的出，RIP協(xié)議的管理距離是120，而IGRP路由選擇協(xié)議路由協(xié)議的管理距離是100，管理距離越小，這個(gè)協(xié)議的算法就越優(yōu)化，它的優(yōu)先級就越高。當(dāng)兩個(gè)以上的路由協(xié)議通過不同路徑學(xué)習(xí)到遠(yuǎn)端的網(wǎng)絡(luò)路徑時(shí)，哪個(gè)協(xié)議的管理距離小，路由器就把哪個(gè)協(xié)議所學(xué)到的路徑放進(jìn)路由表，而不采用管理距離大的路由協(xié)議所學(xué)到的路徑。表1.6.1中最后一條的管理距離是255，意味不知道，不可用。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)通常連接多條冗余鏈路。這樣，當(dāng)一條鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，還可以有其他路徑將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至目的地。當(dāng)使用動態(tài)路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由時(shí)如何區(qū)分到達(dá)同一目的地的眾多路徑孰優(yōu)孰劣呢?這時(shí)就需要使用度量值的概念。所謂度量值（Metric）就是路由協(xié)議根據(jù)自己的路由算法計(jì)算出來的一條路徑的優(yōu)先級，當(dāng)有多條路徑到達(dá)同一目的地時(shí)，度量值最小的路徑就是最佳路徑，最終將進(jìn)入路由表。當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)到達(dá)同一個(gè)目的地有多條路徑時(shí)，它將首先比較它們的管理距離，如果管理距離不同，則說明這些路徑是由不同的路由協(xié)議學(xué)來的，路由器將管理距離小的路徑作為最佳徑，因?yàn)樾〉墓芾砭嚯x意味著學(xué)到這條路徑的路由協(xié)議是高優(yōu)先級的，如果管理距離相同則說明是由同一種路由協(xié)議學(xué)來的不同路徑，路由器將比較這些路徑的度量值，度量值最小的路徑就是最佳路徑。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議的基本原理不同的路由協(xié)議使用不同類型的度量的值，如RIP的度量值是跳數(shù)。有些路由協(xié)議還使用多個(gè)度量的值，如BGP路由協(xié)議，使用下一跳屬性，AS-Path屬性等。常見的度量值有跳數(shù)（HopCount），帶寬（Bandwidth），負(fù)載（Load）時(shí)延（Delay）可靠性（Reliability）和代價(jià)（Cost）。動態(tài)路由協(xié)議在路由器的完整運(yùn)行包含一系列的過程，這些過程用于路由器向其他路由器通告本地的直連網(wǎng)絡(luò)，接收并處理來自其他路由器的同類信息，此外，路由協(xié)議還需要定義決策最優(yōu)路徑的度量的值。使所有路由表都達(dá)到一致狀態(tài)的過程叫作收斂（Convergence），全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息共享及有路由器計(jì)算最優(yōu)路徑所花費(fèi)的時(shí)間總和就是收斂時(shí)間。在選擇路由協(xié)議時(shí)，收斂時(shí)間是個(gè)重要的考察指標(biāo)。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議路由協(xié)議的工作過程及基本原理作為距離矢量路由協(xié)議，把使用距離矢量來決定最優(yōu)路徑，即以跳數(shù)（HopCount）作為度量值。跳數(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)包從源到達(dá)目的地的中轉(zhuǎn)次數(shù)，也就是一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地須經(jīng)過的路由器數(shù)目。RIP路由表中的每一項(xiàng)都包含了最終目的地址，到目的地的路徑中的下一跳節(jié)點(diǎn)（NextHop）等信息。下一跳指的是本網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包要通過本網(wǎng)節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，如不能直接送達(dá)則該節(jié)點(diǎn)應(yīng)該把此數(shù)據(jù)包送到某個(gè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)，此中轉(zhuǎn)站點(diǎn)稱為下一跳，這一中轉(zhuǎn)過程叫“跳”（Hop）。如果到相同目標(biāo)有兩個(gè)不等速或者不同帶寬的路徑，但跳數(shù)相同，則把認(rèn)為兩條路徑是等距離的RIP最多支持的跳數(shù)為15，即在源和目的網(wǎng)絡(luò)之間最多的路由器數(shù)目是15，跳數(shù)16表示不可達(dá)。這也是RIP路由協(xié)議的局限性之一。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議路由協(xié)議的工作過程及基本原理RIP通過廣播UDP（端口號520）報(bào)文來交換路由信息，默認(rèn)情況下，路由器每隔30秒向與它相連的網(wǎng)絡(luò)廣播自己的路由表，接收到廣播信息的路由器將接收到的信息經(jīng)過處里后添加至自身的路由表中。每個(gè)路由器都如此廣播，最終，網(wǎng)絡(luò)上所有路由器都將得知全部的路由信息。廣播更新的路由信息每經(jīng)過一個(gè)路由器，就增加一個(gè)跳數(shù)。如果廣播信息經(jīng)過多個(gè)路由器到達(dá)，那么具有最低跳數(shù)的路徑就被選中加入路由表。如果首選路徑不能正常工作，那么其他跳數(shù)較多的備份路徑將被啟用。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議路由協(xié)議的工作過程及基本原理在一個(gè)穩(wěn)定工作的網(wǎng)絡(luò)中，所有啟用了RIP路由協(xié)議的路由器接口將周期性地發(fā)送全部路由更新。這個(gè)周期性發(fā)送路由更新的時(shí)間由更新計(jì)數(shù)器（UpdateTimer）控制，更新計(jì)數(shù)器的設(shè)定值一般是30秒。網(wǎng)絡(luò)中路由器端口不斷廣播更新的路由表，經(jīng)過一段時(shí)間的廣播后，網(wǎng)絡(luò)中所有啟用把路由協(xié)議的路由器都將學(xué)習(xí)到正確的路由信息，即這個(gè)RIP網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)收斂完畢。在較大的基于RIP的自治系統(tǒng)中，所有路由器同時(shí)發(fā)出更新信息將產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)流量，甚至?xí)φ５臄?shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生影響。所以，路由器和路由器之間交替進(jìn)行更新將更理想。每次更新計(jì)數(shù)器被復(fù)位時(shí)，一個(gè)小的隨機(jī)變量（典型值在5s以內(nèi)）都將附加到計(jì)數(shù)時(shí)鐘，使不同的RIP路由器的更新周期在25-30s變化。路由器成功建立一條把路由條目后，將為它加上一個(gè)180s的無效計(jì)數(shù)器（InvalidTimer），即6倍的更新計(jì)數(shù)器時(shí)間。當(dāng)路由器再次收到同一條路由信息的更新后，無效計(jì)數(shù)器將會被重置為初始值180年代。如果在180年代到期后還未收到針對該條路由信息的更新，則該條路由的度量值將被標(biāo)記為16跳，表示不可達(dá)。此時(shí)并不會將該路由條目從路由表中刪除。任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議路由協(xié)議的工作過程及基本原理如果在刷新計(jì)數(shù)器超時(shí)之前收到了這條路由的更新信息，則路由將重新標(biāo)記成有效，計(jì)數(shù)器也將清零。當(dāng)把路由器收到其他路由器發(fā)出的RIP路由更新報(bào)文時(shí)，它將開始處理附加在更新文中的路由更新信息，可能遇到的情況有以下三種。（1）如果路由更新中的條目是新的，則路由器將新的路由連同通告路由器的地址作為由的下一路地址一起加入到自己的路由表中，通告路由器的地址可以從更新數(shù)據(jù)包的源地址字段讀取。（2）如果目的網(wǎng)絡(luò)的RIP路由已經(jīng)在路由表中存在，那么只有在新的路由擁有更小的數(shù)時(shí)才能替換原來存在的路由條目。（3）如果目的網(wǎng)絡(luò)的RIP路由已經(jīng)在路由表中存在，但是路由更新通告的跳數(shù)大于或者等于路由表中已記錄的跳數(shù)，這時(shí)RIP路由器將判斷這條更新是否來自于已記錄條目的下跳路由器，即判斷是否來自同一個(gè)通告路由器，如果是，則該路由更新信息將被接收，路器將更新自己的路由表，重置更新計(jì)數(shù)器。否，則該條路由將被忽略任務(wù)六1.6.1RIP動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的特點(diǎn)開放式最短路徑優(yōu)先（OpenShortestPathFirst，OSPF）協(xié)議是IETF（InternetEngineeringTaskForce）于1988年提出的一個(gè)開放式標(biāo)準(zhǔn)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。它的最新修訂版本在RFC2328文檔中發(fā)布。OSPF中的開放式（Open）表示該協(xié)議是向公眾開放的，而非私有協(xié)議。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議OSPF路由協(xié)議是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，為了更好地說明OSPF路由協(xié)議的基本特點(diǎn)，將OSPF路由協(xié)議與距離矢量路由協(xié)議RIP進(jìn)行比較，主要不同有如下幾點(diǎn)。（1）RIP路由協(xié)議的路徑開銷用到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)（Hop）度量，即到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的路由器數(shù)目。（2）路由收斂快慢是衡量路由協(xié)議的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。（3）在RIP路由協(xié)議中面對的是整個(gè)局域網(wǎng)，并無區(qū)域及邊界等定義。（4）把路由協(xié)議采用DV算法，也稱矢量算法。（5）OSPF路由協(xié)議支持路由認(rèn)證，只有互相通過路由認(rèn)證的路由器之間才能交換路由信息。（6）OSPF路由協(xié)議提供較好的負(fù)載均衡性。（7）RIP路由協(xié)議采用廣播方式與鄰居路由器交換路由信息，既耗費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，又耗費(fèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理時(shí)間，降低了設(shè)備效率。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的特點(diǎn)最短路徑優(yōu)先算法（ShortestPathFirst，SPF）是OSPF路由協(xié)議的基礎(chǔ)，由于SPF算法是由Dijkstra發(fā)明的，SPF算法也稱為Dijkstra算法，SPF算法將每一個(gè)路由器作為根（Root）來計(jì)算其到達(dá)每個(gè)目的路由器的距離，每個(gè)路由器根據(jù)路由域統(tǒng)一的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（LinkStateDatasase，LSDB）計(jì)算出路由域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹，在SPF算法中稱為最短路徑樹。最短路徑樹的長度，即OSPP路由器至每個(gè)目的路由器的距離，稱為OSPF為開銷（Cost），OSPF的路徑開銷與鏈路帶寬成反比，鏈路帶寬越高則開銷越小，表示到目地的距離越近。自治域中的所有路由器擁有相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫LSDB后，把自己當(dāng)作SPF樹的根，然后根據(jù)每條鏈路的開銷選出開銷最低的作為最佳路徑，再把最佳路徑放入路由表。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的路由器，在剛開始工作的時(shí)候，首先必須通過組播用“你好”包發(fā)現(xiàn)它的鄰居們，并且建立鄰接關(guān)系。只有路由器之間建立了鄰接關(guān)系，它們之間才可能互相交換網(wǎng)絡(luò)括撲信息，運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的路由器必須維護(hù)三個(gè)表格，鄰居表是其建立和維護(hù)的第一個(gè)表格，凡是路由器認(rèn)為和自己有鄰居關(guān)系的路由器，都將出現(xiàn)在這個(gè)表中，只有形成了鄰居表，路由器才可能向其他路由器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?。為了減少網(wǎng)絡(luò)中路由信息的交換數(shù)量，提高路由信息交換效率，OSPF定義了指定路由器（DesignatedRouter，DR）和備份指定路由器（BackupdesignatedRouter，BDR），指定路由器DR和備份指定路由器BDR負(fù)責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)中的鏈路狀態(tài)通告LSA，并且將它們集中發(fā)送給其他的路由器。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程當(dāng)選舉DR和BDR時(shí)，路由器需要比較收到Hello包中的優(yōu)先級（Priority），優(yōu)先級最高的被選舉為指定路由器DR，次高的為備份指定路由器BDR，一般情況下路由器的影認(rèn)優(yōu)先級為1。在優(yōu)先級相同情況下，比較路由器的識別號為RID，路由器識別號RID最高的為指定路由器DR，次高的為備份指定路由器BDR。當(dāng)把路由器的優(yōu)先級設(shè)置為0以后，該OSPF路由器就不能成為指定路由器DR或者備份指定路由器BDR，只能成為非指定路由器。當(dāng)指定路由器DR和備份指定路由器BDR選舉完成后，網(wǎng)絡(luò)中所有非指定路由器只和指定路由器DR和備份指定路由器BDR形成鄰接關(guān)系，所有非DR的路由器把自己的鏈路狀態(tài)信息以組播的形式發(fā)送給DR，該組播地址為224.0.0.6。然后DR再以組播的形式將這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的路由器，該組播地址224.0.0.5，這樣的操作使眾多的鏈路狀態(tài)信息只使用一個(gè)廣播包就可以傳遞到所有的路由器，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)選舉出DR/BDR后，如果又有優(yōu)先級更高的路由器加入到網(wǎng)絡(luò)中來，網(wǎng)絡(luò)不會重新選舉DR/BDR，除非DR出現(xiàn)故障，BDR隨即升級為DR，并重新選舉BDR。如果是BDR出現(xiàn)故障，將重新選舉BDR。路由器標(biāo)識（RouterID，RID）不是我們給路由器起的名字，而是路由器在OSPF協(xié)議中對自己的標(biāo)識。如果在路由器上配置了環(huán)路接口（LoopbackInterface，一種路由器上的虛擬接口，它是邏輯上的，而不是物理上存在的接口）時(shí)，則無論環(huán)路接口的IP地址是多少，該地址都自動成為路由器的標(biāo)識RID。當(dāng)我們在路由器上配置了多個(gè)環(huán)路接口時(shí)，這些環(huán)路接口中最大的IP地址將作為路由器的標(biāo)識RID。當(dāng)路由器上沒有配置環(huán)路接口時(shí)，路由器的所有物理接口中配置的最大IP地址就是這合路由器的標(biāo)識RID。當(dāng)路由器建立了鄰居表后，運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的路由器將使用鏈路狀態(tài)通告LSA互相通告自己所了解的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，建立路由城中統(tǒng)一的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫LSDB，形成路由域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔?。在一個(gè)區(qū)域里，所有的路由器應(yīng)該形成相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔?。任?wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程在運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的路由器中，完整的路由域網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔斫⑵饋砗?，路由器將按照不同路徑鏈路的帶寬不同，使用SPF算法，從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔砝镉?jì)算出最佳路由，并將最佳路由記入路由表。至此，路由器可以進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作。由OSPF的工作方式我們可以知道，運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的路由器要求有更多的內(nèi)存和更高效的處理器，以便存儲鄰居表，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔淼葦?shù)據(jù)庫和進(jìn)行SPF運(yùn)算，并生成路由表。雖然OSPF路由協(xié)議在開始運(yùn)行時(shí)，其操作要比距離矢量路由協(xié)議復(fù)雜，OSPF路由協(xié)議的生效可能不如距離矢量路由協(xié)議快，但是，OSPF路由協(xié)議一旦生成路由表，它的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。在運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)里，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)比較穩(wěn)定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中傳遞的鏈路狀態(tài)信息是比較少的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變時(shí)，如有新的路由器或者網(wǎng)段加入網(wǎng)絡(luò)，或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，該變化的路由器將向其他路由器發(fā)送觸發(fā)的路由更新包——鏈路狀態(tài)更新包（LinkStateUpdate，LSU），在LSU包含了關(guān)于發(fā)生變化的網(wǎng)段的信息——鏈路狀態(tài)通告LSA。接收到該更新包的路由器將繼續(xù)向其他路由器發(fā)送更新，同時(shí)根據(jù)LSA中的信息，在拓?fù)浔砝镏匦掠?jì)算發(fā)生變化網(wǎng)絡(luò)的路由。由于沒有holddown時(shí)間，OSPF路由協(xié)議的收斂速度是相當(dāng)快的，這一點(diǎn)對于大型網(wǎng)絡(luò)或者電信級網(wǎng)絡(luò)是非常重要的。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程OSPF路由協(xié)議還有一個(gè)重要的特性，就是它可以把一個(gè)大型的路由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分級設(shè)計(jì)，即把一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)分成多個(gè)區(qū)域，這種特性使OSPF路由協(xié)議能夠在大規(guī)模的路由網(wǎng)絡(luò)上正常而高效地工作。在大型路由網(wǎng)絡(luò)里往往有成百上千臺路由器。如果這些路由器都是在一個(gè)大的區(qū)域里工作的，那么每臺路由器都要了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有網(wǎng)段的路由，這些路由器的路由表?xiàng)l目可能會有成千上萬條。路由器為每個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由時(shí)，都不得不在大量的路由信息里尋找適合該數(shù)據(jù)包的路由條目，路由器對數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由操作的反應(yīng)時(shí)間勢必會延長，從而使路由器的包通過率下降。另外，在一個(gè)大的區(qū)域里集中了如此多的路由器和鏈路，因此出現(xiàn)設(shè)備故障和鏈路故障的概率也會相應(yīng)增加，而每次故障都會引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由收斂操作。即使是使用如OSPF這樣能夠快速收斂的路由協(xié)議，頻繁的網(wǎng)絡(luò)收斂一樣會使網(wǎng)絡(luò)的可用性下降。OSPF路由協(xié)議通過使用分級設(shè)計(jì)，把整個(gè)大型路由網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)小范圍的區(qū)域，從而解決了上述問題。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程OSPF把大型網(wǎng)絡(luò)劃分為骨于區(qū)域和非骨干區(qū)域。骨干區(qū)域只有一個(gè)，并且被固定地稱為區(qū)域0，所有的非骨干區(qū)域都必須和骨干區(qū)域相連。在每個(gè)小區(qū)域里，路由器不再去關(guān)心其他區(qū)域的鏈路改變，而只關(guān)心本區(qū)域的鏈路改變。一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓粫鸨緟^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)收斂操作。通過劃分區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)故障的影響范圍被縮小，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不再頻繁地進(jìn)行收斂操作。在區(qū)域與區(qū)域的邊界處有邊界路由器。該路由器負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)兩個(gè)區(qū)域路由，而區(qū)域內(nèi)部的路由器只需要使用靜態(tài)路由或者匯總的路由，并把目的地是其他區(qū)域的數(shù)據(jù)包路由給邊界路由器即可，由邊界路由器將數(shù)據(jù)包路由到其他區(qū)域，而區(qū)域內(nèi)部的路由器不需要學(xué)習(xí)其他區(qū)域的路由。這樣，相對而言，路由器所維護(hù)的路由表體積顯著減小，路由操作效率提高。但是，為了達(dá)到以上目的，每個(gè)區(qū)域的路由都要盡量地進(jìn)行匯總，這要求進(jìn)行分級的、體系化的編址。每個(gè)區(qū)域里的IP地址應(yīng)該盡量連續(xù)分配，這樣才能匯總出比較少的路由條目。任務(wù)六1.6.2OSPF動態(tài)路由協(xié)議

OSPF路由協(xié)議的基本工作過程任務(wù)六1.6.3OSPF配置方法

OSPF配置命令任務(wù)六1.6.3OSPF配置方法

OSPF配置案例例題，如圖1.6.3所示，由5臺路由器和兩臺電腦構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，配套教學(xué)案例為1-6-1.PKA。連線以及IP地址如表1.6.2。任務(wù)六1.6.3OSPF配置方法

OSPF配置案例配置要求：（1）將各路由器的主機(jī)名修改至與顯示名相同。（2）按上表連線并配置IP地址，PC機(jī)要配置網(wǎng)關(guān)。（3）配置OSPF動態(tài)路由協(xié)議，使全網(wǎng)全通。任務(wù)六1.6.3OSPF配置方法操作要領(lǐng)（1）在三層交換機(jī)或路由器上啟用OSPF路由協(xié)議，可以在全局模式使用下列命令：Router(config)#routerospfprocess-idRouter(config-router)#networknetwork-addresswildcard-maskareaarea-id（2）在申明直連網(wǎng)段時(shí)，必須要說明該網(wǎng)段的通配符掩碼wildcard-mask，它與子網(wǎng)掩碼正好相反，但作用是一樣的。（3）在申明直連網(wǎng)段時(shí)，必須指明該網(wǎng)段所屬區(qū)域，區(qū)域號范圍是0-65535，區(qū)域0是骨干區(qū)域，在網(wǎng)絡(luò)中骨干區(qū)域必不可少，在配置單區(qū)域的OSPF協(xié)議時(shí)，區(qū)域號必須為0.（4）單區(qū)域OSPF路由協(xié)議只適合小型網(wǎng)絡(luò)。（5）OSPF路由協(xié)議依據(jù)鏈路的帶寬來計(jì)算到達(dá)目的地的最短路徑。每條鏈路根據(jù)它的帶寬不同會有一個(gè)度量值，OSPF協(xié)議稱該度量值為路徑開銷（Cost）。01040302基礎(chǔ)知識拓展知識Q&A實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)六動態(tài)路由配置

RIP配置命令任務(wù)六1.6.4RIP配置方法

RIP配置案例任務(wù)六1.6.4RIP配置方法例題，如圖1.6.4所示，由5臺路由器和兩臺電腦構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，配套教學(xué)案例為1-6-2.PKA。初始拓?fù)湟呀?jīng)完成OSPF配置。要求在此基礎(chǔ)上，配置RIP協(xié)議，通過管理距離配置使RIP協(xié)議生效。操作要領(lǐng)任務(wù)六1.6.4RIP配置方法（1）在路由器或三層交換機(jī)上啟用RIPV1路由協(xié)議，可以在全局模式使用下列命令：Router(config)#routerripRouter(config-router)#networknetwork-address{wildcard-mask}（2）配置RIP的網(wǎng)絡(luò)命令時(shí)只支持A、B、C類網(wǎng)絡(luò)的主網(wǎng)絡(luò)號，如果輸入子網(wǎng)號，則系統(tǒng)自動將子網(wǎng)號轉(zhuǎn)為主網(wǎng)絡(luò)號。（3）RIP路由協(xié)議是應(yīng)用較早，使用較普遍的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，是典型的距離矢量路由協(xié)議。（4）RIP路由協(xié)議無論是實(shí)現(xiàn)原理還是配置方法都非常簡單，但它有時(shí)不能準(zhǔn)確地選擇最優(yōu)路徑，收斂時(shí)間也略長，但對于小型網(wǎng)絡(luò)，由于其配置與維護(hù)簡單，常常成為小型網(wǎng)絡(luò)。（5）RIPv1使用廣播方式發(fā)送路由更新，且不支持變長子網(wǎng)掩碼VLSM，由于它的路由更新信息中不攜帶子網(wǎng)掩碼，所以RIPv1沒有辦法傳遞不同網(wǎng)絡(luò)中變長子網(wǎng)掩碼VLSM的信息，RIPv1是一個(gè)有類路由協(xié)議。動態(tài)路由協(xié)議RIPV1和RIPV2的異同任務(wù)六1.6.4RIP配置方法RIPV2路由協(xié)議的很多特性與RIPV1協(xié)議相同，都是距離矢量路由協(xié)議，同樣使用除數(shù)作為路由的度量值，同樣使用水平分割，路由毒化，計(jì)數(shù)到無窮大，毒性逆轉(zhuǎn)，觸發(fā)更新和抑制計(jì)時(shí)器等機(jī)制防止路由環(huán)路，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)正常，穩(wěn)定的路由。RIPV2沒有完全更改RIPV1的報(bào)文格式和內(nèi)容，只是增加了一些功能，這些新功能使得RIPV2可以將更多的信息加入路由更新報(bào)文中，在RIPV2中對此做了改進(jìn)，在每一條路由信息中加入了子網(wǎng)掩碼，所以，RIPV2是無類路由協(xié)議。RIPV1不支持VLSM，使得用戶不能通過劃分子網(wǎng)的方法更高效地使用有限的IP地址。此外，RIPV1發(fā)送更新報(bào)文采用廣播方式，而把V2發(fā)送更新報(bào)文采用組播方式，組播地址為224.0.0.9，所有運(yùn)行RIPV2路由協(xié)議的路由器通過該組播地址交換路由更新信息。RIPV2還支持身份認(rèn)證，與鄰居路由器通信時(shí)可以通過明碼或者M(jìn)D5加密的密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，這可以使路由器確認(rèn)它所學(xué)到的路由信息來自于合法的鄰居路由器，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。動態(tài)路由協(xié)議RIPV1和RIPV2的異同任務(wù)六1.6.4RIP配置方法在大型的企業(yè)中，可能在同一網(wǎng)內(nèi)使用到多種路由協(xié)議，為了實(shí)現(xiàn)多種路由協(xié)議的協(xié)同工作，路由器可以使用路由重分發(fā)（routeredistribution）將其學(xué)習(xí)到的一種路由協(xié)議的路由通過另一種路由協(xié)議廣播出去，這樣網(wǎng)絡(luò)的所有部分都可以連通了。為了實(shí)現(xiàn)重分發(fā)，路由器必須同時(shí)運(yùn)行多種路由協(xié)議，這樣，每種路由協(xié)議才可以取路由表中的所有或部分其他協(xié)議的路由來進(jìn)行廣播。任務(wù)六1.6.5路由重發(fā)布配置基本介紹redistribute命令可以用來實(shí)現(xiàn)路由重分發(fā)，它既可以重分發(fā)所有路由，又可以根據(jù)匹配的條件，選擇某些路由進(jìn)行重分發(fā)，此外，該命令還支持某些參數(shù)的設(shè)置，如設(shè)置metric。命令格式完整的redistribute命令格式如下：redistributeprotocol[process-id][level-1|level.1.2|level-2][as-number][metricmetric-value][metric-typetype-value][match{internal|external1|external2}][tagtag-value][route-mapmap-tag][subnets]redistribute命令標(biāo)明了重分發(fā)路由的來源，而router命令則標(biāo)明了廣播路由的進(jìn)程。例如，命令redistributeospf1表示路由器取自ospf進(jìn)程1的路由進(jìn)行重分發(fā)。如果該命令在routerrip下，則該路由被重分發(fā)為RIP路由，這樣其他RIP路由器就可以看到來自ospf進(jìn)程1的路由了。任務(wù)六1.6.5路由重發(fā)布配置注意事項(xiàng)在不同協(xié)議之間重分發(fā)路由條目的時(shí)候，一定要注意幾點(diǎn)：（1）不同路由協(xié)議之間的AD值是不同的，當(dāng)把AD值大的路由條目重分發(fā)進(jìn)AD小的路由協(xié)議中，很可能會出現(xiàn)次優(yōu)路徑，這時(shí)，就需要路由的優(yōu)化，修改AD值或者是過濾。（2）不同路由協(xié)議之間的度量值，即metric，也是不相同的：RIP認(rèn)為，重分發(fā)進(jìn)來的路由條目的metric值，即是種子metric，是無窮大。EIGRP認(rèn)為，重分發(fā)進(jìn)來的路由條目的metric值，即是種子metric，是無窮大。OSPF認(rèn)為，重分發(fā)進(jìn)來的路由條目的metric值，即是種子metric，是20，并且默認(rèn)是type2。注意：當(dāng)把某種協(xié)議的路由條目重分發(fā)到EIGRP和RIP中時(shí)，切記，一定要手工指定metric值！任務(wù)六1.6.5路由重發(fā)布配置注意事項(xiàng)（3）通常情況下，重分布時(shí)常用的幾種類型如下（重分布時(shí)，命令跟得參數(shù)可以不分先后順序）：Connected：把直連路由分布到路由協(xié)議里面Mtric：設(shè)置重分布協(xié)議的種子值Route-map：路由圖對路由進(jìn)行過濾Static：把靜態(tài)路由重新發(fā)布到路由表當(dāng)中（4）把路由重新分發(fā)到OSPF中，是后面要寫subnets選項(xiàng)，否則除主類以外的子網(wǎng)不能被重新分發(fā)進(jìn)路由表。默認(rèn)的mtrictype為O*E2任務(wù)六1.6.5路由重發(fā)布配置邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）是運(yùn)行于TCP上的一種自治系統(tǒng)的路由協(xié)議。BGP是唯一一個(gè)用來處理像因特網(wǎng)大小的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，也是唯一能夠妥善處理好不相關(guān)路由域間的多路連接的協(xié)議。BGP構(gòu)建在EGP的經(jīng)驗(yàn)之上。BGP系統(tǒng)的主要功能是和其他的BGP系統(tǒng)交換網(wǎng)絡(luò)可達(dá)信息。網(wǎng)絡(luò)可達(dá)信息包括列出的自治系統(tǒng)（AS）的信息。這些信息有效地構(gòu)造了AS互聯(lián)的拓樸圖并由此清除了路由環(huán)路，同時(shí)在AS級別上可實(shí)施策略決策。BGP-4提供了一套新的機(jī)制以支持無類域間路由。這些機(jī)制包括支持網(wǎng)絡(luò)前綴的通告、取消BGP網(wǎng)絡(luò)中“類”的概念。BGP-4也引入機(jī)制支持路由聚合，包括AS路徑的集合。這些改變?yōu)樘嶙h的超網(wǎng)方案提供了支持。BGP-4采用了路由向量路由協(xié)議，在配置BGP時(shí)，每一個(gè)自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個(gè)路由器作為該自治系統(tǒng)的“BGP發(fā)言人”。BGP路由選擇協(xié)議執(zhí)行中使用4種分組：打開分組（open）、更新分組（update）、存活分組（keepalive）、通告分組（notification）。任務(wù)六1.6.6BGP路由協(xié)議

BGP的結(jié)構(gòu)和功能BGP用于在不同的自治系統(tǒng)（AS）之間交換路由信息。當(dāng)兩個(gè)AS需要交換路由信息時(shí)，每個(gè)AS都必須指定一個(gè)運(yùn)行BGP的節(jié)點(diǎn)，來代表AS與其他的AS交換路由信息。這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是一個(gè)主機(jī)。但通常是路由器來執(zhí)行BGP。兩個(gè)AS中利用BGP交換信息的路由器也被稱為邊界網(wǎng)關(guān)（BorderGateway）或邊界路由器（BorderRouter）。由于可能與不同的AS相連，在一個(gè)AS內(nèi)部可能存在多個(gè)運(yùn)行BGP的邊界路由器。同一個(gè)自治系統(tǒng)(AS)中的兩個(gè)或多個(gè)對等實(shí)體之間運(yùn)行的BGP被稱為IBGP（Internal/InteriorBGP）。歸屬不同的AS的對等實(shí)體之間運(yùn)行的BGP稱為EBGP（External/ExteriorBGP）。在AS邊界上與其他AS交換信息的路由器被稱作邊界路由器(border/edgerouter)。在互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)（CiscoIOS）中，IBGP通告的路由的距離為200，優(yōu)先級比EBGP和任何內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）通告的路由都低。其他的路由器實(shí)現(xiàn)中，優(yōu)先級順序也是EBGP高于IGP，而IGP又高于IBGP。任務(wù)六1.6.6BGP路由協(xié)議

BGP的結(jié)構(gòu)和功能BGP屬于外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)自治系統(tǒng)間無環(huán)路的域間路由。BGP是溝通Internet廣域網(wǎng)的主用路由協(xié)議，例如不同省份、不同國家之間的路由大多要依靠BGP協(xié)議。BGP可分為IBGP（InternalBGP）和EBGP（ExternalBGP）。BGP的鄰居關(guān)系（或稱通信對端/對等實(shí)體）是通過人工配置實(shí)現(xiàn)的，對等實(shí)體之間通過TCP（端口179)會話交互數(shù)據(jù)。BGP路由器會周期地發(fā)送19字節(jié)的保持存活keep-alive消息來維護(hù)連接（默認(rèn)周期為30秒）。在路由協(xié)議中，只有BGP使用TCP作為傳輸層協(xié)議。IETF先后為BGP制定了多個(gè)建議，分別為：RFC4271：當(dāng)前正使用的BGP協(xié)議版本，稱之為BGP4。RFC1654：BGP4協(xié)議的第一個(gè)規(guī)范。RFC1105、RFC1163、RFC1267、RFC1771：BGP4之前的BGP版本。任務(wù)六1.6.6BGP路由協(xié)議

BGP的特點(diǎn)BGP屬于外部或域間路由協(xié)議。BGP的主要目標(biāo)是為處于不同AS中的路由器之間進(jìn)行路由信息通信提供保障。BGP既不是純粹的矢量距離協(xié)議，也不是純粹的鏈路