静态路由和RIP笔记

最新推荐文章于 2025-07-09 18:56:38 发布

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#笔记 #网络 #智能路由器

静态路由

Destination/Mask	Proto	Pre	Cost	Flags	NextHop	Interface
网段/掩码	协议	优先级	开销值	标记位	下一跳	出接口

路由表匹配规则：最长掩码匹配规则。---路由器总是选择最精确，最优的路由项来进行数据转发。

路由信息的来源：

1.设备自动发现，---直连路由

2.手工配置，---静态路由

3.通过动态路由协议生成。---动态路由

直连路由

网络设备在启动后，当设备的接口处于UP状态，设备能自己去发现前往与自己接口直连的网络的路由。
直连路由产生的条件
- 接口必须双UP（物理层面，协议层面）
- 必须配置IP地址

[r1] display ip interface brief  ---展示IP接口对应表（所有视图都能使用）

特征
- 优先级---0
- 开销值---0

路由优先级

路由项的优先级越小，则代表路由项的优先度越高。0-255

路由来源	缺省优先级
直连路由	0
OSPF	10/25
静态路由	60
RIP	100
BGP	255

静态路由基本配置

[r1]ip route-static 10.2.2.0 24 10.1.1.2 ---目标网段，目标网段掩码，下一跳地址

下一跳写的是流量流经的下一台路由器的入接口的IP地址

[r1]display ip routing-table protocol static---查看静态路由路由表

路由环路

解决思路：IP数据包中规定TTL字段，每经过一台路由器，TTL值减1，当TTL值等于0时，路由器丢弃该数据包。

静态路由扩展配置

等价路由

当路由器访问同一个目标网段时，具备多条开销相似路由时，可以让流量拆分后延多条路径进行传输，达到叠加带宽的效果，减少单条链路数据传输的压力。----形成等价路由的条件：路由来源相同，开销值相同。

路由表中存在等价路由之后，前往该等价路由的目标网段的IP报文会被路由器通过所有有效接口转发，这种转发行为被称为负载分担或负载均衡。

环回接口

路由器的虚拟接口，通常用于网络测试。使用环回接口模拟一个真实的用户网段。

[r1] interface loopback 0    创建环回接口

手工汇总

当路由器需要配置多条路由项时，可以选择将其进行子网汇总，减少配置量。减少路由表数量，降低CPU运算，提高转发效率。

[r1]ip route-static 192.168.0.0 22 12.0.0.2

路由黑洞

在手工汇总时，可能会包含一些网络中实际不存在的网段，造成数据流量有去无回的现象，并且浪费设备与链路资源------将流量丢失的路由器被称为黑洞路由器。

在子网划分和子网汇总时进行严格的合理规划。

缺省路由

----不限定目标的路由.

[r2]ip route-static 0.0.0.0 0 12.1.1.1  ----缺省路由0.0.0.0

缺省路由可以匹配所有流量信息。

因为最长掩码匹配规则，所以只有当路由表中没有其他路由项匹配流量时，流量才会匹配上缺省路由。

注意事项：每台路由器上仅存在一条缺省路由。且当一个网络中有多台设备需要配置缺省路由时，缺省路由必须延相同方向进行传递。

空接口路由

空接口路由是解决环路方式---黑洞路由器上存在缺省路由。

解决思路：在存在黑洞路由器上配置一条通往汇总网段的空接口路由。

[r2] ip route-static 192.168.0.0 22 NULL 0 是空接口

当配置空接口路由后，此时R1发来的去往192.168.0.0/24网段的路由就会匹配上空接口路由，而不是缺省路由，流量可以正常转发至空接口，最终提前结束环路。

浮动静态路由

浮动静态路由实际上是给正常链路做了一个备份链路，以保证在正常链路故障的情况下，企业数据流量可以正常通讯，而不会造成较大的流量断路，影响企业效益。

优先级越小，路由项的优先度越高，将10M宽带的链路优先级增大超过静态路由的默认值，可以实现浮动静态路由。

一般静态路由的选择，先对比相同路由的优先级，选择具备优先级最小的路由项加入路由表。若存在多条具备最小优先级

动态路由

动态路由----路由器自身根据网络中链路和节点的信息进行自动调整，根据算法自主生成路由项。适合大中型网络拓扑结构。

静态路由----由网络管理员手工配置，配置内容繁琐，维护成本过高。仅适用于结构简单的小型网络。

自治系统----AS

由单一的机构或者组织所管理的一系列网络设备的集合。----网络分块化，有利于网络管理、定责。
ASN----方便管理
- 由16位二进制组成，取值范围1-65535
- IANA----互联网数字分配机构
AS内部使用----内部网关协议IGP
AS之间使用----外部网关协议EGP

动态路由协议分类

按照范围分类
- 内部网关协议IGP----RIP、OSPF、ISIS、EIGRP（思科）
- 外部网关协议EGP
IGP按特点分类
- 距离矢量型---DV---共享路由表
  - RIP---路由信息协议
  - EIGRP---加强型内部网关路由协议

链路状态型---LS---共享拓扑

OSPF---开放式最短路径优先协议

ISIS---中间系统到中间系统

IGP协议按照是否携带真实掩码信息分类
- 有类别路由协议---不传递真实网络掩码---RIPv1
- 无类别路由协议---传递真实网络掩码

RIP---路由信息协议

基本概念

版本

RIPv1---IPv4网络

RIPv2---IPv4网络

RIPNG----IPv6网络

基于UDP协议工作，端口号520.

属于标准的DV型路由协议----距离矢量型---通过共享路由表来获取全网路由信息。

RIP使用跳数作为开销值COST，最大跳数为15，16认为是路由无效。
- 当优先级相同时，多条路由信息开销值越小的路由优先度越高。
- 开销值计算方法
  - 数据包中传递的开销值=本地开销值+1
RIP存在周期更新机制----30s周期更新（使用应答报文）----保活，更新路由
RIP存在触发更新

RIP的数据包

请求报文---在启动RIP进程后，用以获取邻居的路由信息
应答报文----携带了具体的路由信息，用来

RIP工作原理

初始化
- RIP初始化时，会从每一个参与RIP工作的接口上发送一个请求报文。该请求数据包会向所有的启动了RIP协议的直连路由器请求一份完整的路由表。该请求数据包中的IP地址为224.0.0.9.
接收请求
- 启动了RIP协议的路由器在接受到请求数据包后，会将自己本地路由表所有的路由信息加载到应答报文中，用以回复对端。
接收到响应报文
- 路由器接收并处理响应数据包，会对比本地路由信息与数据包中的路由信息，从而对本地路由表中的内容进行添加、删除、修改操作。
常规路由的更新和定时器
- 当路由收敛结束后，路由器会以30s一次的频率发送应答报文。邻居路由器收到应答报文后，会设置一个无效计时器，该计时器超时，则代表该路由项失效。会将该路由项开销值设置为16，并向外发送该路由4次，经过4次后，删除该路由。

RIP算法---贝尔曼福特算法

当接收到数据包中含有本地路由表中没有的路由项时，则直接将未知路由信息加载到本地路由表。
当接收到的数据包中含有本地路由表中已经具备的路由项，且下一跳地址相同。则将数据包中的数据项更新至本地路由表。
当接收到的数据包中含有本地路由表中具备的路由项，且下一跳地址不相同。比较COST值，若本地路由表中的COST值大，则将数据包中的路由项更新至本地路由表。
当接收到的数据包中含有本地路由表中具备的路由项，且下一跳地址不相同。比较COST值，若本地路由表中的COST值小，则将数据包中的路由项不更新至本地路由表。

RIP的计时器

更新计时器
- 每台启动了RIP协议的路由器都有一个属于自己的计时器。
- 计时器周期----30s
- 是一个倒计时，每当数值为0时，就会向周围发送响应报文。
- 注意：当接收到请求报文时，必须立即发送响应报文。
无效计时器
- 每台路由器上的每一个路由表项都会有一个无效计时器。
- 计时器周期---为更新计时器的6倍---默认为180s
- 每当计时器时间为0，会认为该路由项已经无效不可用，会将该路由项的开销值设置为16，并且向外进行传输，传输的目的是告诉其余路由器该网段不可达。
- 每次该路由条目更新时，该计时器刷新为180s。
垃圾收集计时器
- 当一个路由项被变为无效路由项时（开销值被设置为16），该路由不会被立即删除，而是会启动垃圾收集计时器。在该计时器为0前，该路由器在进行周期更新时，均会携带该路由信息进行更新；一旦计时器为0，则删除该路由项（包括该路由项所对应的无效计时器和垃圾收集计时器）。
- 垃圾收集计时器周期----更新计时器的4倍---默认120s
- 如果垃圾收集计时器为0前的某一时刻，该路由项被更新为一条有效路由，则无效计时器被复位，垃圾收集计时器被删除。

RIP环路问题

环路解决思路

最大跳数----最大15跳，限制环路。
触发更新----当某一个路由器中的路由项发生改变时，不需要等待下一次周期更新到来，最大优势----加速网络收敛
水平分割机制
- 如果触发更新的数据包还未到达R3，R4接收到了R3发送来的周期更新报文，那么R4则会学习关于3.0的路由信息，最终形成环路。
- 水平分割原理
  - 如果有一个路由项从路由器的某个接口学习到，那么在周期更新时，将不会从该接口发出该路由项
  - 从此口进，不能此口出。
毒性逆转
- 又称为带毒传输
- 如果有一个路由项从路由器的某个接口学习到，那么在周期更新时，将从此口出，但是COST值设置为16.

水平分割与毒性逆转原理相同但是做法相反，所以只能同时执行一个效果。

华为默认开启水平分割
若水平分割与毒性逆转同时开启，按照毒性逆转来执行

RIPv1----广播发送数据包

[r1]rip 1 ----启动RIP协议，配置进程号，进程号仅具有本地意义
[r1-rip-1]version 1 ----选择版本
[r1-rip-1]network 12.0.0.0---宣告，RIP宣告路由时，必须使用主类网段宣告。
[r1-rip-1]network 192.168.1.0
[r1-rip-1]network 1.0.0.0

宣告

要求
- 宣告所有直连网段
- 必须按照主类宣告
目的
- 激活接口---只有激活RIP的接口才能收发RIP的数据包。
- 发布路由----只有激活接口对应的网段路由信息才能加载到应答报文中被发布给其他路由器

RIPv2

RIPv1与RIPv2的区别

更新方式
- RIPv1使用广播更新
- RIPv2使用组播更新，组播地址224.0.0.9 ，0100-5e00-00xx
更新时是否携带掩码
- RIPv1不携带真实掩码
- RIPv2携带真实掩码
RIPv2支持自动汇总

RIP扩展配置

手工汇总
缺省路由
- [r1-rip-1]default-route originate ----下放缺省路由
- RIP的缺省路由为下放路由，本地配置路由器不会使用该路由信息，而只是告诉其他路由器添加一条缺省路由，下一跳为配置路由器。
加速收敛
- [r1-rip-1]timers rip 1 6 4 ----三个时间参数分别为更新计时器、无效计时器、垃圾收集计时器，单位为秒，修改时倍数关系不变，且全网均需要修改。
静默接口
- 配置了静默接口的接口无法主动发送RIP数据报文。可以接收RIP数据包。
- 当静默接口接收到RIP数据包后，将转变为普通接口，开始发送RIP数据报文。
- [r1-rip-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0
- 一般配置在与用户设备相连的接口
手工认证
- 双方均需要配置
- [r2-GigabitEthernet0/0/2]rip authentication-mode simple cipher 123456
- 使用simple---->数据传输时直接携带真实密码
- 使用MD5------->数据传输时携带哈希值