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实训十六、RIP、OSPF动态路由协议的配置重点内容：RIP协议的原理与特点；RIP协议的配置方法；OSPF协议的原理和特点；OSPF协议的配置方法；一、路由协议的分类典型的路由协议有两种：使用预先设置好的静态路由协议和进行动态地计算路由的动态路由协议。动态路由协议根据实现机制的不同，又可以分为距离向量路由选择和链路状态路由协议。距离向量路由协议是为小型网络环境设计的。在大型网络环境下，这类协议在学习路由及保持路由将产生较大的流量，占用过多的带宽。如果在90秒内没有收到相邻站点发送的路由选择表更新，它才认为相邻站点不可达。每隔30秒，距离向量路由协议就要向相邻站点发送整个路由选择表，使相邻站点的路由选择表得到更新。这样，它就能从别的站点（直接相连的或其他方式连接的）收集一个网络的列表，以便进行路由选择。距离向量路由协议使用跳数作为度量值，来计算到达目的地要经过的路由器数。距离向量路由协议如RIP协议、IGRP协议等。链路状态路由协议是目前使用最广泛的路由协议。它采用一种“拼图”的设计策略，即每个路由器将它到其周围邻居的链路状态向全网的其他路由器进行广播。这样，一个路由器收到从网络中其他路由器发送过来的路由信息后，它对这些链路状态进行拼装，最终生成一个全网的拓扑视图，近而可以通过最短路径算法来计算它到别的路由器的最短路径。链路状态路由协议如OSPF协议、IS-IS协议等。如果按照是否在一个自治系统内部使用的原则，动态路由协议还可以分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。外部网关协议是自治系统之间使用的协议，如BGP协议；而内部网关协议是自治系统内部使用的协议，如RIP、IGRP、OSPF、IS-IS等。提示：自治系统（AS，AutonomousSystem）是指具有统一管理机构、统一路由策略的网络，如中国电信网、中国教育科研网、中国金桥网、中国科技网等。二、路由协议的原理与特点1、静态路由静态路由就是在路由器中设置固定的路由表，由网络管理员创建和维护，除非网管手动更改，否则静态路由不会发生变化。因此，静态路由只适合于拓扑结构固定的小型网络。优点是网络安全可靠、简单直观、可以避免动态路由选择的开销，所以路由优先级最高。缺点是当网络出现问题或拓扑结构发生变化时，需要网管手动调整这些变化，在调整前会因为无法识别失效的链路而造成路由失效，而且网管工作量大、容易出错。2、动态路由动态路由是网络中的路由器之间相互通信、传递路由信息并利用收到的路由信息更新路由表的过程，它能实时地适应网络结构的变化。当路由器收到的更新信息中声明网络的拓扑结构发生了变化时，路由选择协议就会重新计算路由，并将新的路由更新信息传送到各个网络，引起其他路由器也重新启动其路由算法，最后更新各自的路由表以动态反映网络的拓扑变化。判断一条路径的优劣，在刷新路由表时会给每条路径生成一个数字，称之为度量值（Metric）。度量值越小表明路径越好，但度量值通常由一个或多个因素来决定，常见的因素有以下几种：（1）跳数：即IP数据包到达目的地必须经过的路由器个数。下面介绍的RIP协议就是使用跳数作为其度量值的。（2）带宽：即数据的吞吐能力。（3）延迟：数据从信源到信宿所经过的时间。（4）负载：网络中信息流的活动数量。（5）可靠性：数据传输过程中的差错率。（6）开销：一个变化的值，通常可以根据带宽、网络建设费用等因素由网管指定。3、RIP协议路由信息协议（RIP，RoutingInformationProtocol）是一个典型的基于距离向量（矢量）算法的路由协议。它的基本思想是定期地向相邻路由器广播自己的所知道的路由信息，相邻路由器可根据收到的信息更新自已的路由表，之后并转发给它的“邻居”，以形成对网络“距离”的累积透视图。RIP协议使用跳数（HopCount）来衡量到达目的地的距离，在路由表中对这种“距离”称为路由度量值(Metric)。在RIP中，路由器与其直接相连的网络的跳数为0，每经过一个路由器其跳数加1。RIP规定Metric取值在0到15之间，大于或等于16的跳数被认为无穷大，即目的网络或主机不可到达。RIP规定每隔30秒向相邻路由器发送一次更新报文，如果路由器在经过180秒没有收到来自某一路由器的更新报文，那么将所有来自此路由器的路由信息标志为不可达，如果经过240秒仍未收到更新报文，则将这些路由从路由表中删除。4、OSPF协议1）、概述OSPF（OpenShortestPathFist，开放式最短路优先）是一种典型的链路状态（Link-state）路由选择协议，OSPF能对网络的变化作出快速的响应，它是在网络变化时以触发的方式进行更新，当OSPF检测到网络发生变化时，将会产生链路状态通告（LinkStateAdvertisement，LSA），LSA用组播的方式扩散到所有的近邻路由器，近邻路由器收到LSA后，用它来更新自已的链路状态数据库（LinkStateDatebase，LSDB），同时还把LSA扩散到别的路由器，这样LSA被所有的路由器所接受，并且用来更新链路状态数据库。OSPF中有三个表：近邻表、拓扑结构表、路由表。近邻表用来存放近邻的信息，近邻是指在同一条链路上共享路由信息的路由器。近邻要属于相同的物理网段。拓扑结构表也就是链路状态数据库，它存放整个网络的路由器的信息以及它们是如何连接到网络上的，链路状态数据库是路由器通过通过收集LSA建立起来的。路由表是路由器最终用来转发数据包的表，由OSPF算法运算得出来的。2）、工作原理链路—状态（L--S，Link--Status）路由算法也称开放式最短路径优先算法。它的思想是网络中每一台路由器在完成周边网络的拓扑结构的描述后将生成的LSA发送给网络中的其他路由器，以使各台路由器生成链路状态数据库（LSDB），之后路由器开始执行最短路径优先（SPF）算法计算路由。计算路由时路由器以自己为根节点，把LSDB中的条目与LSA进行对比，经过若干次的递归和回溯，直至路由器把所有LSA中所包含的网段都找到最佳的路径，最后把这些找到路径填入路由表中。3）、OSPF协议的特点OSPF属于无类路由协议，支持VLSM，它是以组播的形式进行链路状态通告的。在大规模的网络环境中，OSPF支持区域的划分，将网络进行合理规划。划分区域时必须存在骨干区域（area0）。其它区域和骨干区域直接相连，或通过虚链路的方式连接。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个协议，它具有以下特点：◆可适应大规模的网络；◆路由变化收敛速度快；◆无路由自环；◆支持变长子网掩码(VLSM)；◆支持区域划分，使网络便于管理和扩容；◆提供路由分级管理；◆支持验证；◆支持以组播地址发送协议报文。三、RIP协议的配置CiscoRIP协议有两个版本即RIPv1和RIPv2。RIPv1属于有类路由协议，不支持VLSM（可变长子网掩码），它是以广播的形式进行路由信息的更新，更新周期为30秒。RIPv2属于无类路由协议，支持VLSM、密钥管理、路由汇总，它是以组播的形式进行路由信息的更新，RIPv2还支持基于端口的认证，以提高网络的安全性。1、配置命令格式Router(config)#Routerrip//指定使用RIP协议Router(config-router)#Version{1|2}//指定RIP协议版本Router(config-router)#Networknetwork-addr//向外宣告本路由器的直连网络Router(config-router)#noauto-summary//关闭路由器信息的自动汇总功能2、命令参数含义network-addr表示网络地址，即网络号；noauto-summary表示关闭路由协议的自动汇总功能，主要是为了解决不连续子网互相访问的问题，在这种情况下都会关闭自动汇总，而采用手工汇总的方式通告路由。3、配置举例根据图16-3网络拓扑图，要求在两台路由器中通过配置版本2的RIP协议，使路由器之间可以识别所有网络，以实现不同网络的计算机之间可以相互通信。其配置过程如下：S0：192.168.2.1/24192.168.3.0/24S1：192.168.2.2/24Router1Router2192.168.1.0/24图16-3F0:192.168.1.1F0:192.168.3.1Router1(config)#routerrip//表示配置RIP协议Router1(config-router)#version2//指定使用RIP协议的版本2Router1(config-router)#network192.168.1.0//声明Router1路由器与192.168.1.0邻接Router1(config-router)#network192.168.2.0//声明Router1路由器与192.168.2.0邻接Router1(config-router)#noauto-summary//关闭路由器信息的自动汇总功能Router2(config)#routerripRouter2(config-router)#version2Router2(config-router)#network192.168.2.0//声明Router2路由器与192.168.2.0邻接Router2(config-router)#network192.168.3.0//声明Router2路由器与192.168.3.0邻接Router2(config-router)#noauto-summary四、OSPF协议的配置OSPF协议采用了“区域”设计思想，提高了网络可扩展性，并且加快了网络会聚时间。它的思想是将网络划分成为许多较小的区域，每个区域定义一个独立的区域号并将此信息配置给网络中的每个路由器。在配置前需要对网络进行划分区域，有的路由器位于区域内部，这时它所有接口的配置都属于同一个区域，有的路由器位于区域的边界，这时它的接口可根据属于不同的区域做相应的配置。所以，根据区域划分不同，配置时可以分为单区域OSPF配置和多区域OSPF配置。在OSPF中使用区域来为自治系统（AreaSystem，AS）分段，OSPF是一种层次化的路由选择协议，区域0是一个OSPF网络中必须具有的区域，称为主干区域，其他所有区域通过区域0互联在一起。1、配置命令R1(config)#Routerospfprocess-id//参数process-id为OSPF协议的路由进程编号，取值范围从1-65535，进程号对本地路由器有效，不同的路由器可以使用不同的进程号。R1(config)#Networkaddresswildcard-maskareaarea-id//将网段指派到指定的区域中。address可以是一个网络号或一个具体的接口IP地址；wildcard-mask是子网掩码的反码，简称反掩码（反掩码=255.255.255.255-子网掩码）；area-id表示网络所在的区域号，为0时表示主干域，不同网络区域的路由器通过主干域学习路由信息。R1(config)#interfaceloopback0R1(config-if)#ipaddressip-addresssubnet-mask//配置环回接口，环回接口即虚拟的逻辑接口。如果路由器配置了环回接口，则路由器ID号会使用最大的环回地址，否则使用路由器活动接口最大IP地址。路由器ID用于通告其他路由器以及推选DR（指定路由器）和BDR（备份指定路由器）。当路由器上的接口实效时，则在此网络上必须将进行DR和BDR的重新选举。如果路由器的接口是一个状态不稳定的链路，则这些路由器将不会实现汇聚，因为这个推选将一直持续，显然这是一个使用OSPF的问题。环回接口就可以解决这个问题，因为它们将永不会失效，并且这个路由器ID也决不会改变。2、单区域OSPF配置举例根据图16-4网络拓扑图，要求在路由器中通过配置OSPF协议，使路由器之间可以识别所有网络，以实现不同网络中的计算机可以相互通信。其配置