CCNP路由學(xué)習(xí)精華:路由選擇原理
*** 章 ： CCNP路由選擇原理
1.1 CCNP路由選擇基礎(chǔ)知識(shí)
路由是將對(duì)象從一個(gè)地方轉(zhuǎn)達(dá)發(fā)到另一個(gè)地方的一個(gè)中繼過程學(xué)習(xí)和維持網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)知識(shí)的機(jī)制被認(rèn)為是路由功能。渡越數(shù)據(jù)流經(jīng)路由器進(jìn)入接口穿過路由器被移送到外出接口的過程，是另一項(xiàng)單獨(dú)的功能，被認(rèn)為是交換/轉(zhuǎn)發(fā)功能。路由設(shè)備必須同時(shí)具有路由和交換的功能才可以作為一臺(tái)有效的中繼設(shè)備。
為了進(jìn)行路由，路由器必須知道下面三項(xiàng)內(nèi)容：
*路由器必須確定它是否激活了對(duì)該協(xié)議組的支持；
*路由器必須知道目的地網(wǎng)絡(luò)；
*路由器必須知道哪個(gè)外出接口是到達(dá)目的地的***路。
路由選擇協(xié)議通過度量值來決定到達(dá)目的地的***路徑。小度量值代表優(yōu)選的路徑；如果兩條或更多路徑都有一個(gè)相同的小度量值，那么所有這些路徑將被平等地分享。通過多條路徑分流數(shù)據(jù)流量被稱為到目的地的負(fù)載均衡。
執(zhí)行路由操作所需要的信息被包含在路由器的路由表中，它們由一個(gè)或多個(gè)路由選擇協(xié)議進(jìn)程生成。路由表由多個(gè)路由條目組成，每個(gè)條目指明了以下內(nèi)容：
*學(xué)習(xí)該路由所用的機(jī)制（動(dòng)態(tài)或手動(dòng)）
*邏輯目的地
*管理距離
*度量值（它是度量一條路徑的總"總開銷"的一個(gè)尺度）
*去往目的地下一HOP的中繼設(shè)備（路由器）的地址；
*路由信息的新舊程度
*與要去往目的地網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的接口
使用命令SHOW IP ROUTE可看到以上內(nèi)容
缺省管理距離的預(yù)先分配原則是：人工設(shè)置的路由條目優(yōu)先級(jí)高于動(dòng)態(tài)學(xué)到路由條目，度量值算法復(fù)雜的路由選擇協(xié)議優(yōu)先級(jí)高于度量值算法簡單的路由選擇協(xié)議。
路由器一般選擇具有最小度量值的路徑；CISCO路由器的IP環(huán)境中如果同時(shí)出現(xiàn)了多條度量值***且相同的路徑，那么在這多條路徑上將啟用負(fù)載均衡，C ISCO默認(rèn)支持4條相同度量值的路徑，通過使用"maximum-paths"命令可以認(rèn)CISCO路由器支持最多達(dá)6條相同度量值路徑。
RIP是一種用在小到中型TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中采用的路由選擇協(xié)議，它采用跳數(shù)作為度量值，它的負(fù)載均衡功能是缺省啟用的，RIP決定***路徑時(shí)是不考慮帶寬的?。?！
IGRP是一種用在中到大型TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中采用的路由選擇協(xié)議，它采用復(fù)合的度量值，它考慮了帶寬、延遲、可靠性、負(fù)載和***傳輸單元（M TU），但缺省地使用了帶寬和延時(shí)值。IGRP也能進(jìn)行負(fù)載均衡。
在路由器啟動(dòng)之后，它立刻試圖與其相鄰路由設(shè)備建立路由關(guān)系。該初始通信的目的是為了識(shí)別相鄰設(shè)備，并且開始進(jìn)行通信并學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)構(gòu)。建立相鄰關(guān)系的方法和對(duì)拓樸結(jié)構(gòu)的初始學(xué)習(xí)隨路由選擇協(xié)議的不同而不同。
路由選擇協(xié)議會(huì)交換定期的HELLO消息或定期的路由更新數(shù)據(jù)包，以維持相鄰設(shè)備間進(jìn)行著通信。
在了解了網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，且路由表中已包含了到已知地網(wǎng)絡(luò)的***路徑后，向這些目的地的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)就可以開始了；）
1.2 CCNP路由選擇協(xié)議
有類別路由選取擇（classful routing）概述
不隨各網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送子網(wǎng)掩碼信息的路由選擇協(xié)議被稱為有類別的選擇協(xié)議（RIPv1、IGRP）
當(dāng)采用有類別路由選擇協(xié)議時(shí)，屬于同一主類網(wǎng)絡(luò)（A類、B類和C類）有所有子網(wǎng)絡(luò)都必須使用同一子網(wǎng)掩碼。運(yùn)行有類別路由選擇協(xié)議的路由選擇協(xié)議的路由器將執(zhí)行下面工作的一項(xiàng)以確定該路由型網(wǎng)絡(luò)部分：
*如果路由更新信息是關(guān)于在接收接口上所配的同一主類網(wǎng)絡(luò)的，路由器將采用配置在接口上的子網(wǎng)掩碼；
*如果路由更新是關(guān)于在接收接口上所配的不同主類的網(wǎng)絡(luò)的，路由器將根據(jù)其所屬地址類別采用缺省的子網(wǎng)掩碼。
有類別歸納路由的生成是由有類別路由選擇協(xié)議自動(dòng)處理的
無類別路由選擇(classless routing)概述
無類別路由選擇協(xié)議包括開放最短路徑優(yōu)先（OSPF）、EIGRP、RIPV2、中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)（IS-IS）和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議版本4（BGP4）。
在同一主類網(wǎng)絡(luò)中使用不同的掩碼長度被稱為可變長度的子網(wǎng)掩碼（VLSM）。無類別路由選擇路由選擇協(xié)議支持VLSM，因此可以更為有效的設(shè)置子網(wǎng)掩碼，以滿足不同子網(wǎng)對(duì)不同主機(jī)數(shù)目的需求，可以更充分的利用主機(jī)地址。
多數(shù)距離矢量型路由選擇協(xié)議產(chǎn)生的定期的、例行的路由更新只傳輸?shù)街苯酉噙B的路由設(shè)備。
在純距離矢量型路由環(huán)境中，路由更新包括一個(gè)完整的路由表，通過接收相鄰設(shè)備的全路由表，路由能夠核查所有已知路由，然后根據(jù)所接收到的更新信息修改本地路由表。解決路由問題的距離矢量法有時(shí)被稱為" 傳聞路由（routing by rumor）"
CISCO IOS支持幾種距離矢量型路由選擇協(xié)議，兇手RIPv1、RIPv2和IGRP。CISCO也直持EIGRP，它是一種高級(jí)的距離矢量型路由選擇協(xié)議。
路由選擇協(xié)議通常與協(xié)議組的網(wǎng)絡(luò)層關(guān)聯(lián)
大多數(shù)距離矢量型路由選擇協(xié)議采用貝樂曼-福特(Bellman-Ford)算法來計(jì)算路由。EIGRP是一種高級(jí)的距離矢量路由協(xié)議，它采用彌散修正算法（D UAL）
Cisco的IP距離矢量型路由選擇協(xié)議的比較
特征RIPv1RIPv2IGRPEIGRP
計(jì)數(shù)到無限ＸＸＸ
橫向距離ＸＸＸＸ
抑制計(jì)時(shí)器ＸＸＸ
觸發(fā)式更新，路由反向 ＸＸＸＸ
負(fù)載均衡-等成本路徑ＸＸＸＸ
負(fù)載均衡-非等成本路徑ＸＸ
VLSM支持ＸＸ
路由算法貝爾曼-福特貝爾曼-福特貝爾曼-福特DUAL
度量值跳數(shù)跳數(shù)復(fù)合復(fù)合
跳數(shù)限制1515100100
易擴(kuò)展性小小中大
注：IGRP和EIGRP的跳數(shù)限制缺省為100，但是可以配置到***為255。
鏈路狀態(tài)型路由選擇協(xié)議只當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)才生成路由更新數(shù)據(jù)包。當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，檢測(cè)到這一變化的設(shè)備就生成一個(gè)關(guān)于該鏈路（路由）的鏈路狀態(tài)通告（L SA）。隨后LSA通過一個(gè)特殊的多目組播地址被傳播給所有相鄰設(shè)備。每臺(tái)路由設(shè)備都會(huì)保留LSA拷貝，并向其相鄰設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)該LSA（這個(gè)過程變稱為擴(kuò)散f looding）然后更新其拓樸結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（這是一個(gè)包含網(wǎng)絡(luò)所有鏈路狀態(tài)信息表）。LSA擴(kuò)散被用于確保所有路由設(shè)備都能了解到這個(gè)變化，這樣它們就能夠更新它們的數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)更新過的、反映新的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的路由表。
Cisco的鏈路狀態(tài)型路由選擇協(xié)議的比較:
*特征OSPFIS-ISEIGRP
*要求體系化拓樸結(jié)構(gòu)ＸＸ
*保留對(duì)所有可能路由的了解ＸＸＸ
*路由歸納-人工ＸＸＸ
*路由歸納-自動(dòng)Ｘ
*事件觸發(fā)式通告ＸＸＸ
*負(fù)載均衡-等成本路徑ＸＸＸ
*負(fù)載均衡-非等成本路徑Ｘ
*VLSM支持ＸＸＸ
*路由算法DijkstraIS-ISDUAL
*度量值鏈路成本（帶寬）鏈路成本（帶寬）復(fù)合
*跳數(shù)限制無１０２４１００
*易擴(kuò)展性大很大大
各路由器中的路由進(jìn)程都必須留有到各可能目的地邏輯網(wǎng)絡(luò)的無環(huán)路單路徑，當(dāng)所有路由表都達(dá)到同步，且每個(gè)路由表都包含有到各目的地網(wǎng)絡(luò)的一條可用路由時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就達(dá)到了收斂狀態(tài)。收斂是在網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，比如增加了新的路由或現(xiàn)有路由的狀態(tài)發(fā)生了變化后，與路由表同步相關(guān)聯(lián)的活動(dòng)。
收斂時(shí)間是網(wǎng)絡(luò)中所有路由對(duì)當(dāng)前拓樸結(jié)構(gòu)的認(rèn)知達(dá)到一致所需的時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)的大小、所使用的路由選擇協(xié)議以及眾多可配置的計(jì)時(shí)器都能夠影響收斂時(shí)間。
有兩種檢測(cè)的方法：
*當(dāng)物理層或數(shù)據(jù)鏈路層沒能接收到一定數(shù)量（通常是3）的連續(xù)keepalive消息時(shí)，就認(rèn)為該鏈路失效。
*當(dāng)路由選擇協(xié)議沒能接收到一定數(shù)量（通常是3）的連續(xù)Hello消息或路由更新或相類似消息時(shí)，就認(rèn)為該鏈路失效了。
大多數(shù)路由選擇協(xié)議都具有防止在鏈路狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生拓樸結(jié)構(gòu)環(huán)路用的計(jì)時(shí)器。
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