CCNA 之 五 路由协议 一 静态路由

静态路由

路由选择原理

什么是路由？

就如同去某一个地方，会有很多种路线，每一条路线经都可以称之为路由；
路由器中会维护一张路由表，每一个表项都是一条路由，也就是去往某个网络的路径，然后将对应的数据包从相应的接口送出去。

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路由器的工作内容

• 路由器知道目的地址
• 发现到达目标地址的可能的路由
• 选择最佳路径(路由表)
• 维护路由信息

可以通过在特权模式中使用show ip route命令来查看路由表。

概念：

• 被动路由协议(Routed protocols)：用来在路由器之间传递用户的信息
• 主动路由协议(routing protocols)：用于维护路由器的路由表

路由的来源

• 直连路由 - 直接连接到路由器上的网络
• 静态路由 - 管理员手工构建的路由表
• 动态路由 - 路由器之间动态学习到的路由表

静态路由

静态路由就是工程师手工配置的条目，来告诉路由器，去往某一个网络如何走。

静态路由的配置：

静态路由配置有两种配置，第一种是配置下一跳的方式，第二种是配置出接口的方式。

注意：通信是双向的，因此要注意往返流量。

默认路由

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.2

上机实验手动配置静态路由

根据下图配置

首先配置R1：

R1>en
R1#conf t
R1(config)#int s 0/0
R1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#exit
R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2

再配置R2：

R2>en
R2#conf t
R2(config)#int s 0/0
R2(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#exit
R2(config)#int s 0/1
R2(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#end
R2#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, Serial0/1

最后配置R3：

R3>en
R3#conf t
R3(config)#int s 0/0
R3(config-if)#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#exit
R3(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1

验证：
R1:

R1#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0
S 192.168.2.0/24 [1/0] via 192.168.1.2
R1#ping 192.168.2.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/22/68 ms

从R1路由器上可以看到，静态路由是正常的，并且可以ping通192.168.2.0/24段；

R3：

R3#show ip rout
*Mar 1 00:02:35.907: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
R3#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
S 192.168.1.0/24 [1/0] via 192.168.2.1
C 192.168.2.0/24 is directly connected, Serial0/0
R3#ping 192.168.1.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/20/56 ms

从R3路由器上可以看到，静态路由是正常的，并且可以ping通192.168.1.0/24段；

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动态路由协议RIP

什么是路由？

当路由器收到一个数据包三层，会查看包中的目标地址，在根据目标地址，查看本地的路由表，这个路由表要不是动态获取的、或者是是手动配置的静态路由，如果有，则进行再封包转发，如果没有，则直接丢弃。

路由可以通过show ip route命令进行查看路由表；

R1#show ip route
Gateway of last resort is nt set
     2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O   2.2.2.0 [110/65] via 9.9.12.2, 00:00:02, Serial0/0
     9.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C   9.9.12.0 is directly connected, Serial0/0

其中以O开头的表示以动态路由协议获取的；
C表示直连网络；
via 9.9.12.2表示下一跳的地址；
Serial0/0 表示路由的对端接口；

路由协议分类：

• 静态路由

由管理员根据数据访问需求手工在每台设备上进行添加和维护路由

• 动态路由

路由器自动进行路由信息的更新合同部，并且当网络拓扑变更时，能够自动收敛；

静态路由协议
优势：

• 不占用链路上的带宽
• 不消耗CPU和RAm资源

劣势：

• 在大型网络中配置复杂
• 无法感知到网络拓扑中的情况

动态路由协议
优势：

• 相比静态路由协议，大型网络中，配置简单
• 能够动态的感知到网络拓扑的情况

劣势：

• 占用CPU和RAM的资源
• 占用链路上一定的带宽

动态路由分为两大类：

• 内部网关协议
• 外部网关协议

区别是：AS号，自治愈系统；

距离矢量路由协议

距离矢量的定义：

使用距离矢量路由协议的路由器并不了解到达目的网络的整条路径。
该路由器只知道：

• 自身与目的网络之间的距离多少跳
• 应该往哪个方向或使用哪个接口转发数据包

RIP使用广播的方式来更新整张路由表；

Metric 度量值

RIP以跳数作为metric

动态路由协议中，所有的协议都是以Metric度量值来衡量路由的好、坏、优、劣。

同一台route，学习到同一种动态路由协议的去往同一个目的地的route，会比较Metric值，会以最优的Metric值的路由写进路由表中。
这里指的最优，也就是最小的跳数。
当有两条相同的也是最优的Metric值，则会同时使用，这个就是负载均衡。

通过show ip route命令，来查看RIP的Metric度量值。

R1#show ip route
C    192.168.12.0/24 is directly connected, Serial0/0
R    192.168.23.0/24 [120/1] via 192.168.12.2, 00:00:08, Serial0/0

上面加粗的1，表示Metric度量值

管理距离(AD值)

每一种动态路由协议，都有一个AD值。

同一台route，学习到不同的动态路由协议去往同一个目的地的route，会比较AD值最小的路由，把最小的路由写进路由表中。
只有当最优的路线宕掉的时候，才会出现另一跳路径。

目前有多种机制可以消除路由环路。这些机制包括：

• 定义最大度量以防止技术至无穷大
• 水平分割
• 抑制计时器
• 路由毒化或毒性反转
• 触发更新

RIP的配置

• RIP(Routing Information Protocols， 路由信息协议)，是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interios Gateway Protocol， 简称IGP)
• 适用于小型同类网络，是典型的距离矢量协议。
• RIP是基于UDP，端口520的应用层协议。
• 管理型距离：120
• 最大上线16跳不可达，也是决定了不适用于大型网络。

下面我们根据下列图片中的网络，配置一下RIP

首先我们配置R1:

R1>en
R1#conf t
R1(config)#int s 0/0
R1(config-if)#ip add 192.168.12.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#end
R1#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C 192.168.12.0/24 is directly connected, Serial0/0
R1#conf t
R1(config)#router rip
R1(config-router)#network 192.168.12.0

在配置R2：

R2>en
R2#conf t
R2(config)#int s 0/0
R2(config-if)#ip add 192.168.12.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface serial 0/1
R2(config-if)#ip add 192.168.23.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#router rip
R2(config-router)#network 192.168.12.0
R2(config-router)#network 192.168.23.0

最后配置R3：

R3>en
R3#conf t
R3(config)#interface serial 0/0
R3(config-if)#ip add 192.168.23.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exit
R3(config)#exit
R3#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C 192.168.23.0/24 is directly connected, Serial0/0
R3#conf t
R3(config)#router rip
R3(config-router)#network 192.168.23.0

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此时配置完成
分别在R1和R3上查看：

在R1上查看和ping：

R1#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C 192.168.12.0/24 is directly connected, Serial0/0
R 192.168.23.0/24 [120/1] via 192.168.12.2, 00:00:05, Serial0/0
R1#ping 192.168.23.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.23.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/19/64 ms

在R3上查看和ping：

R3#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
    i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
    ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
    o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
R 192.168.12.0/24 [120/1] via 192.168.23.2, 00:00:01, Serial0/0
C 192.168.23.0/24 is directly connected, Serial0/0
R3#ping 192.168.12.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.12.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/23/76 ms

至此，完成实验；