动态路由协议RIP,OSPF基础知识详解，以及配置实验验证

Posted 2020-12-27

动态路由：不需要手工写路由，将各自的直连网段宣告出去，路由器之间就可以相互学习，如果路由表有变化则及时更新宣告给相邻的路由器

静态路由  优点：精确转发，由管理员手动控制  缺点：灵活性差

动态路由特点：

（1）减少了管理任务

（2）占用了网络带宽

（3）动态路由基于某种路由协议实现

度量值：跳数，带宽，负载，时延，可靠性，成本

按照路由执行的算法分类

（1）距离矢量路由协议：依据从源网络到目标网络所经过的路由器的个数选择路由；RIP , IGRP

（2）链路状态路由协议：综合考虑从源网络到目标网络的各条路径的情况选择路由；OSPF , IS-IS

  RIP介绍

RIP是距离矢量路由选择协议

RIP的基本概念；

1）定期更新

2）邻居

3）广播更新

4）全路由表更新

RIP度量值为跳数：最大跳数为15跳，16跳为不可达

RIP更新时间：每隔30s发送路由更新信息，UDP520端口，发送整个路由表信息    

管理距离/度量值   管理距离：路由协议的可被信任度 

(1) 静态路由 ；1

(2)  RIP； 120  

(3)  OSPF;110

RIP有两个版本VI和V2，一般都选择v2版本。

启动RIP进程

Router（config）#router rip

启用版本2（支持可变长子网划分，可以关闭网络汇总，使用组播进行更新）

Router（config-router）#version 2

关闭RIPv2路由自动汇总

Router（config-router）#no auto-summary

宣告主网络号

Router（config-router）#network 192.168.30.0

Router（config-router）#network 12.0.0.0

查看路由协议的配置

Router#show ip protocols

 

OSPF  

内部网关协议和外部网关协议

自治系统（AS）

内部网关协议（IGP）

外部网关协议（EGP）

OSPF是链路状态路由协议

OSPF区域

1）为了适应大型的网络，ospf在AS内划分多个区域

2）每个ospf路由器只维护所在区域的完整链路状态的信息

区域ID

1）区域ID可以表示成一个十进制的数字

2）也可以表示成一个IP

骨干区域area 0

Area0  骨干区域 负责区域间路由信息传播，其他区域都得借助area0转发本区域内的信息。

非骨干区域：标准区域

Router ID :  ospf区域内唯一标识路由器的IP地址

Router ID 选取规则

1）首先，选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址

2）如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的

3）也可以使用router-id命令指定router id

DR 主路由，总指挥

BDR 从路由 副总指挥

其他路由器只和DR,BDR形成邻接关系，

DR , BDR的选举方法

（1）自动选举DR和BDR

网段上router id最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR.

（2）手工选择DR和BDR

优先级范围是0～255.数值越大，优先级越高，默认为1

如果优先级相同，则需要比较router ID

如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和BDR的选举

现实应用中，哪台路由器先开启就选哪台路由器为DR和BDR

DR和BDR的选举过程

路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR和BDR路由器

OSPF的度量值为COST

1)COST=10⁸BW

2)最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的

OSPF数据包

承载在IP数据包内，使用协议号89

OSPF 的组播地址  224.0.0.5 负责监听  224.o.o.6 负责发送   DR负责侦听 BDR负责宣告

依赖接口带宽

5个数据包：hello包，DBD包，LSR,LSU包含多个LSA,LSACK

OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程

1.down状态 ，关机状态不知道任何其他路由器

2，init 只能接受hello信息

3，2-way：选举DR,BDR。并不能确定DR 和BDR 主从身份

4，ExStart  准启动状态，发送DBD信息，选出主从身份

5，Exchange ，交换状态   DBD信息交换

6，loading状态，LSR   LSU   LSAck

7,FULL状态，

OSPF将网络划分为四种类型

1）点到点网络

2）广播多路访问网络

3）非广播多路访问网络

4）点到多点网络

从以下几个方面考虑OSPF的使用

1）网络规模  ，整个城市想要建立市民卡体系只需一个ospf就可以

2）网络拓扑

3）其他特殊要求

4）路由器自身要求

OSPF的特点

1）可适应大规模网络

2）路由变化收敛速度快

3）无路由环

4）支持可变长子网掩码VLSM

5）支持区域划分

6）支持以组播方式发送协议报

启动ospf路由进程

Router（config）#router ospf 进程号

指定ospf协议运行的接口和所在区域

Router（config-router）#network 192.168.30.0 0.0.0.255 area 0

查看邻居列表及其状态

Router#show ip ospf neighbor

查看ospf的配置

Routershow ip ospf

具体ospf配置示例

Router（config）#router ospf 1

Router（config-router）#router-id 2.2.2.2

Router（config-router）#network 192.168.30.0 0.0.0.255 area 0

Router（config-router）#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0

 

生成ospf多区域的原因

1）改善网络的可扩展性

2）快速收敛

域内通信量

单个区域内的路由器之间交换数据包所构成的通信量

域间通信量

多个区域间交换数据包的通信量

外部通信量

AS之间进行的通信量

ABR:区域边界路由，负责区域之间的路由转发，在区域之间area 1和area 0

ASBR:用来连接ospf的AS与外部其他的路由。外交官，自治系统边界路由器，在骨干区域内产生，area 0。ASBR负责将外部路由注入到OSPF的网络中，俗称打针。

非骨干区域---根据能够学习的路由种类来区分；

1标准区域

2）末梢区域

3）完全末梢区域

4）非纯末梢区域

Type1；路由器LSA,由区域内的路由发出的

Type2；网络lsa，由区域dr发出

Type3；网络汇总lsa，ABR发出，其他区域的汇总链路通告

Type4；asbr汇总lsa，ASBR发出，用于通告ASBR信息

Type5；AS外部LSA，ASBR发出，用于通告外部路由

Type7；nssa外部lsa，NSSA区域内的ASBR发出，

Show ip route ospf

末梢区域：没有LSA4,5,7通告

OSPF高级配置

 路由重分发

考虑因素：1.度量值，2管理距离，被信任度

OSPF与RIP的比较

下面搭建一个拓扑图进行实验验证，运用静态路由协议，默认路由协议，RIP,OSPF实现全网互联互通

实验环境；GNS3模拟器，拓扑图标记的网段开头都为192.168.

拓扑图描述：R2,R3应用OSPF，属于area 1区域；R3,R4应用OSPF，属于area 0区域；R4,R5应用RIP，

R1配置；接口配ip，配默认路由，下一跳地址192.168.20.2

R2配置；接口配ip，配置静态路由指向下一跳为192.168.20.1，配置OSPF，将192.168.30.0网段加入area 1区域，并且在OSPF里注入静态路由协议，和自身直连网段

R3配置；接口配ip，配置OSPF，将192.168.30.0网段加入area 1区域，将192.168.40.0 ，192.168.70.0 ，192.168.90.0网段加入area 0区域，并配置默认路由指向ISP，下一跳地址为  192.168.70.2。最后将默认路由协议注入到OSPF里。

R4配置；接口配ip，配置OSPF,将192.168.40.0 ，192.168.50.0网段加入area 0区域，配置RIP协议，选择版本2，关闭网络汇总功能，将192.168.50.0网段加入RIP。

 

 

R5配置；接口配ip，配置RIP，将192.168.50.0 ， 192.168.60.0网段加入RIP 选择版本2，关闭网络汇总功能。

 

ISP配置；接口配ip，配置默认路由，指向R3，下一跳地址192.168.70.1

打开GNS3里面的VPC给pc配上相应的ip，互相ping对方验证试验结果（目标全网互通）