路由
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网络路由原理网络路由是计算机网络中实现数据包传输的核心机制之一。
它决定了数据包在网络中的路径选择和转发方式。
本文将介绍网络路由的基本原理和几种常见的路由算法。
一、网络路由的基本原理网络路由的基本原理是根据分组的目的地址,选择最佳的路径将数据从源主机传输到目的主机。
在传统的分组交换网络中,数据被分割成多个小的数据包,并以不确定顺序独立传输。
路由器是网络中的关键设备,负责根据一定的策略决定数据包的转发路径。
网络路由的基本原理包括以下几个关键要点:1. 路由器:路由器是网络中的节点设备,具备将数据包从一个网络节点发送到另一个网络节点的能力。
路由器通过交换表来决定数据包的转发路径。
2. 路由表:路由表是每个路由器上存储的一种数据结构,它记录了网络中不同目的地址的转发路径和相关的转发策略。
路由表的更新是网络中路由选择的基础。
3. 路由选择:路由选择是网络中的核心问题,即在众多可能的路径中选择最优的路径。
路由选择算法可以根据不同的策略和目标来进行优化,例如最短路径优先、负载均衡等。
4. 转发操作:转发操作是路由器中的一个重要环节,它决定了数据包从输入端口到输出端口的路径。
转发操作的速度和效率对网络性能有着重要影响。
二、常见的路由算法在实际网络中,有多种不同的路由算法被广泛应用。
以下是几种常见的路由算法:1. 最短路径优先(Shortest Path First,SPF):该算法根据路由距离选择最短路径进行数据包转发。
最短路径可以通过计算节点之间的距离或度量来确定。
2. 距离矢量路由算法(Distance Vector Routing):该算法使用基于距离的指标来选择转发路径,每个节点根据相邻节点发送的距离向量进行更新。
最常见的距离矢量协议是RIP(Routing Information Protocol)。
3. 链路状态路由算法(Link State Routing):该算法通过洪泛算法在网络中传播节点状态信息,每个节点根据所有节点的状态信息计算最短路径。
路由是把信息从源穿过网络传递到目的的行为,在路上,至少遇到一个中间节点。
路由通常与桥接来对比,在粗心的人看来,它们似乎完成的是同样的事。
它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考协议的第二层(链接层),而路由发生在第三层(网络层)。
这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息,从而以不同的方式来完成其任务。
路由的话题早已在计算机界出现,但直到八十年代中期才获得商业成功,这一时间延迟的主要原因是七十年代的网络很简单,后来大型的网络才较为普遍。
二、路由的组成路由包含两个基本的动作:确定最佳路径和通过网络传输信息。
在路由的过程中,后者也称为(数据)交换。
交换相对来说比较简单,而选择路径很复杂。
1、路径选择metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准,如路径长度。
为了帮助选路,路由算法初始化并维护包含路径信息的路由表,路径信息根据使用的路由算法不同而不同。
路由算法根据许多信息来填充路由表。
目的/下一跳地址对告知路由器到达该目的最佳方式是把分组发送给代表“下一跳”的路由器,当路由器收到一个分组,它就检查其目标地址,尝试将此地址与其“下一跳”相联系。
下表为一个目的/下一跳路由表的例子。
表5-1 目的/下一跳对应表决定数据的最佳路径/gb/routertech/netsys/images/route1.gif路由表还可以包括其它信息。
路由表比较metric以确定最佳路径,这些metric根据所用的路由算法而不同,下面将介绍常见的metric。
路由器彼此通信,通过交换路由信息维护其路由表,路由更新信息通常包含全部或部分路由表,通过分析来自其它路由器的路由更新信息,该路由器可以建立网络拓扑细图。
路由器间发送的另一个信息例子是链接状态广播信息,它通知其它路由器发送者的链接状态,链接信息用于建立完整的拓扑图,使路由器可以确定最佳路径。
2、交换交换算法相对而言较简单,对大多数路由协议而言是相同的,多数情况下,某主机决定向另一个主机发送数据,通过某些方法获得路由器的地址后,源主机发送指向该路由器的物理(MAC)地址的数据包,其协议地址是指向目的主机的。
什么是Internet路由--常见路由相关知识全解在当今高度互联的信息时代,互联网已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
而作为互联网的基础设施,Internet路由在其中担当着至关重要的角色。
本文将全面解析什么是Internet路由以及相关的常见路由知识,为读者提供更深入的了解。
一、什么是Internet路由Internet路由是指将网络中的数据包从源主机传输到目标主机的过程,这个过程涉及到在网络中选择最佳路径的决策。
在互联网中,数据被划分成小的数据包,通过特定的路由协议在网络中进行传输。
这个过程是由路由器完成的,而路由器则是互联网中扮演重要角色的网络设备。
在Internet路由中,路由器通过比较目标主机的IP地址,以及其它的相关信息,来决定数据包传输的最佳路径。
这个最佳路径是根据当前网络的拓扑情况和路由器的路由表等信息来决定的。
二、路由器的基本工作原理1. 路由器的分类路由器可以按照其功能和应用场景的不同进行分类。
根据规模和使用环境的不同,可以将路由器分为家庭路由器、企业级路由器和互联网骨干路由器等。
不同类型的路由器具有不同的特点和性能指标,以满足不同需求的网络环境。
2. 路由器的工作原理路由器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:(1)接收数据包:路由器通过接收数据包来进行后续的处理。
数据包中包含了目标主机的IP地址等关键信息。
(2)查找路由表:路由器会根据目标主机的IP地址来查找自己的路由表,以确定下一跳路由器和传输路径。
(3)转发数据包:路由器根据路由表的查找结果,将数据包转发给下一跳路由器,直到最终到达目标主机。
(4)更新路由表:路由器会定期更新自己的路由表,以适应网络拓扑的变化和路由器之间的通信。
三、常见的路由协议在Internet路由中,存在着一些常见的路由协议,用于路由器之间的通信和路由表的更新。
以下是一些常见的路由协议:1. RIP(Routing Information Protocol):RIP是一种基于距离向量的内部网关协议,常用于小型网络中。
路由是什么意思路由,是指网络中传递数据包的路径选择过程,是网络通信中的一项重要技术。
它决定了数据从源地址到目的地址的传输路径,实现了不同网络之间的通信。
一、什么是路由在计算机网络中,路由是指将传输的数据从源地址发送到目的地址的过程。
在互联网中,由于网络规模的庞大和异构性,需要利用路由来确定数据包的传输路径。
路由是信息进行网络传递必不可少的关键组成部分,它通过查找路由表来确定数据包的下一跳,并将数据包传递给下一个路由器,直到到达目的地。
二、路由的作用1. 路由决定了数据包的传输路径。
在传输数据时,路由器根据路由表中的信息,选择合适的路径将数据包传递给下一个路由器,直到到达目的地。
通过选择最佳路径,可以提高数据传输的效率和可靠性。
2. 路由可以实现不同网络之间的通信。
在互联网中,不同网络之间可能采用不同的物理层和数据链路层协议,通过路由器的转发功能,可以将不同网络的数据包进行转发和交换,实现网络之间的连接和通信。
3. 路由还可以实现网络的分割和隔离。
通过设置不同的路由策略和路由表,可以在网络中实现不同的子网,提高网络的安全性和可管理性。
三、路由的工作原理1. 路由器的选择和判断:路由器根据接收到的数据包的目的地址,查找路由表中的信息,选择下一跳路由器,将数据包传递给下一个路由器。
路由表中的信息包括网络地址、子网掩码、默认网关等。
2. 路由表的构建和更新:路由表是路由器用于判断数据包传输路径的重要依据。
它记录了网络中各个路由器之间的连接关系和可达性信息。
路由表可以通过手动配置、动态路由协议等方式来构建和更新。
3. 路由算法的选择:路由算法是决定数据包传输路径的核心部分。
常见的路由算法有距离矢量路由算法、链路状态路由算法等。
不同的路由算法有着不同的优缺点,根据网络规模和需求选择合适的路由算法。
四、常见的路由协议1. RIP(Routing Information Protocol):RIP是一种基于距离矢量的路由协议,它使用跳数作为路由的度量标准,每隔一段时间发送路由更新信息。
路由的概念什么是路由路由是计算机网络中的一个重要概念,指的是在网络中选择传输数据的路径和方式。
它是实现网络通信和数据传输的基础构建之一。
通过将数据包从源地址发送到目标地址,路由器能够在网络中进行转发和选择最佳路径。
路由器的作用路由器是实现路由功能的网络设备。
它通过分析数据包的目标地址,将数据包转发到目标网络中的下一个节点。
路由器能够根据网络拓扑和路由表来选择最佳路径,实现数据的快速传输。
路由器在互联网中起到了承载数据、转发数据和连接不同网络的重要作用。
路由器的作用主要包括: - 转发数据:路由器能够根据数据包的目标地址,将数据包转发到下一个节点。
- 路由选择:路由器中的路由选择算法可以帮助选择最佳路径,确保数据包的快速传输和可靠性。
- 网络分割:路由器可以将一个网络划分为多个子网,实现网络的分层和管理。
路由表在路由器中,路由表被用于存储网络地址和下一跳的关系。
路由表中的每一项记录了目标网络地址和下一跳地址之间的对应关系。
当接收到数据包时,路由器会根据路由表中的信息进行转发决策,将数据包发送到合适的出接口。
路由表的构建可以基于静态路由或动态路由协议,通过路由协议的交互和路由算法的计算来更新和维护路由表。
路由算法路由算法是用来确定数据包在网络中传输的最短路径或最佳路径的算法。
常用的路由算法包括距离矢量算法(Distance Vector)、链路状态算法(Link State)、路径向量算法(Path Vector)等。
- 距离矢量算法:距离矢量算法采用分散式计算的方式,每个节点只知道与邻居节点的距离信息,然后根据最小距离选择下一跳节点。
常用的距离矢量算法有RIP(Routing Information Protocol)和EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)。
- 链路状态算法:链路状态算法中的每个节点都会向网络中的其他节点发送链路状态信息,然后综合所有节点的信息,计算出最短路径。
路由基本原理
路由是计算机网络中重要的基础概念之一,它指的是根据特定的算法和协议,将网络中的数据包从源节点传输到目标节点的过程。
路由器是实现路由功能的网络设备,它负责接收、处理和转发数据包。
路由的基本原理是根据网络拓扑和网络设备之间的连接关系,通过路由表来确定最佳的数据包传输路径。
路由表是一种存储在路由器内部的数据结构,它记录了网络的拓扑信息和与之相关的路由信息。
当一个数据包从源节点发送出去时,路由器首先检查数据包的目标地址。
然后,它会查找路由表,根据目标地址找到相应的下一跳路由器。
下一跳路由器是根据路由表中的信息确定的,它是数据包传输的中转站点。
在查找下一跳路由器之后,路由器会将数据包发送到相应的出接口,通过物理链路传输到下一跳路由器。
如果中间经过的路由器数量较多,则数据包可能会经过多个路由器的转发,直到到达目标节点。
路由的过程中,路由器会根据实际情况动态更新路由表。
这是因为网络中的拓扑结构是动态变化的,可能会有节点的故障、链路的断开或新增网络设备。
为了保证数据包可以正确传输,路由器会不断地更新路由表,以适应网络的变化。
总结来说,路由的基本原理是通过路由器上的路由表,根据目
标地址确定下一跳路由器,实现数据包从源节点到目标节点的传输。
正是因为路由的存在,才使得计算机网络能够高效、可靠地工作。
路由知识点总结一、路由的基本概念1. 路由是指将数据从源地址传输到目的地址的过程。
在计算机网络中,路由是指在不同网络之间传输数据包的过程。
路由器是实现路由功能的网络设备,它可以将数据包从一个网络转发到另一个网络。
2. 路由器工作在OSI模型的第三层,也就是网络层。
在传输数据时,路由器根据目的地址选择合适的路径将数据包传输到目的地址。
3. 路由的基本原理是根据目的地址选择合适的路径来传输数据。
路由器根据目的地址查询路由表,然后选择合适的路径将数据包传输到目的地址。
4. 路由算法是指路由器在选择路径时所采用的算法。
常见的路由算法包括距离向量算法、链路状态算法、路径矢量算法等。
5. 路由表是路由器用来存储路由信息的数据结构。
路由表中包含了网络地址、子网掩码、下一跳地址等信息。
6. 路由器之间通信时会更新路由信息,以便选择最佳路径传输数据。
路由信息的更新可以通过路由协议实现。
7. 路由协议是路由器之间用来交换路由信息的协议,常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。
二、静态路由和动态路由1. 静态路由是指由网络管理员手动配置的路由信息。
静态路由的优点是配置简单、管理方便,但是不适应网络环境的动态变化。
2. 动态路由是指路由器根据路由协议自动学习并更新路由信息的过程。
动态路由的优点是适应网络环境的动态变化,但是配置较为复杂,管理相对困难。
3. 静态路由和动态路由各有优缺点,网络管理员在选择时需要根据实际情况进行权衡。
4. 在设计网络时,通常会将静态路由和动态路由结合使用,以充分发挥它们各自的优势。
5. 静态路由和动态路由的选择取决于网络规模、网络拓扑、带宽要求、安全策略等多种因素。
三、路由的工作过程1. 路由的工作过程包括路由信息的学习、路由信息的选择、路径的传输等多个阶段。
2. 路由器通过路由协议学习其他路由器的路由信息,路由器将收到的路由信息添加到路由表中。
3. 当需要传输数据时,路由器会根据目的地址查询路由表,选择合适的路径将数据包传输到目的地址。
CCNP路由部分的配置与实验指南目录:OSI七层模型以太网帧TCP/UDP IP头部介绍设备的密码破解与IOS操作静态路由距离矢量路由选择协议EIGRP增强的内部网路由选择关协议OSPF开放最短路径优先协议重分发分发列表路由器DHCPISISBGP多播IPV6ARP地址解析协议可以由已知主机的IP地址在网络在网络上查找到它硬件地址,ARP会通过发送一个广播数据包来询问本地的网络,要求使用这一个指定IP地址的计算机应答自身的硬件地址.RARP反向地址解析协议在DHCP环境中,PC机只知道自己的MAC地址,需要通过RARP协议发送广播来获取自己的IP地址。
IP地址分类A类地址1-126B类地址128-191C类地址192-223主机为位1代表该网络中所有结点.(该网段广播地址)主机为位0代表此网络(网络号)IP为全0代表任何网络255.255.255.255广播私有IP10.0.0.0到10.255.255.255172.16.0.0到172.31.255.255192.168.0.0到192.168.255.255CIDR无类域间路由ISDN综合业务服务网ISDX综合服务网DCE数据通信设备,提供时钟.DTE数据终端设备,适应时钟.568A 绿白,绿,橙白,蓝,蓝白,橙,棕白,棕568B 橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕五、EIGRP增强的内部网关路由选择协议EIGRP是封装在IP报文中的,IP报文中的协议号标明了该报文的类型,EIGRP 88,TCP 6,UDP 17 , OSPF 89.OSPF和EIGRP为什么不用TCP保证可靠性,因为OSPF和EIGRP的更新都是使用多播,而TCP必须使用单播。
BGP使用TCP 解决可靠性的问题,因为BGP不能自动发现邻居,需要手工指定。
Router(config-if)#ip hello-interval eigrp [10] [1] 在接口上修改hello包的发送周期修改K值可以修改EIGRP的度量值的计算公式K1,K3=1K2,K4,K5=0EIGRP的度量值=[K1*带宽+(K2*带宽)/(256-负载)+K3*延迟)]*[K5/(可靠性+K4)]EIGRP默认的metric值=BW带宽+LOAD延迟修改EIGRP的K值Router(config-router)#metric weights [tos] [k1] [k2] [k3] [k4] [k5]EIGRP的K值不同也无法形成邻居EIGRP的AS号为同也不能形成邻居可行距离FD:到达目的网络最小的度量值可行性条件FC:邻居路由器所通告的到达一个目的网络的距离是否小于本地路由器到达相同网络的可行距离可行后继路由器FS:如果邻居路由器所通告的到达目的网络的距离满足了FC后继路由器:对于通告最优路经的邻居路由器将会成为后继路由器,或者是到达目的网络的下一跳路由器。
EIGRP的度量:[10的7次方/带宽]+[延时之和/10]=metric带宽:链路最小的延时:到达目的网络延时之和负载:可靠性:最大传输单元EIGRP在通告路由的时候,通告的不是metric,而是链路的各种度量值,邻居收到了以后,通过各种度量值计算出metric值,metric 是路由器自己算出来的。
DUAL扩散更新算法记录从邻居通告来的所有路由,放在拓扑表里。
经过metric值最小化的原则,选出后继者路经,记住任何可行后继者。
当后继者丢失,路由器将使用后继者。
当没其它路经满可行后继都时,路由器将进行查寻。
EIGRP的HELLO时间和超时时间是用来告诉自己的邻居的,告诉邻居自己的HELLO时间和超时时间是多少。
而不是收到邻居的数据包,修改邻居的LELLO时间和超时时间。
EIGRP汇总后会产生一条汇总路由,指向空接口,为了防止环路。
当汇总路由的其中一条路由消失,但是汇总路由不会消失,当数据包需要到达这个目地地址时,由于最长匹配的原则,不会马上匹配到缺省路由。
指向空接口的路由管理距离为5。
default-metric 命令为一个路由来建立种子度量值或当再发布时指定度量值在发布往OSPF里在发布默认为20,BGP往OSPF里发布默认为1,默认类型OE2,默认只发布主类网络路由,如果不是主类网络加是一个subnet 参数发布子网。
任何路由协议往ISIS里在发布metric默认为0往BGP里在发布metric默认不变往RIP IGRP IGRP EIGRP 发布默认metric不合法往RIP里在发布必须设置metric范围1 – 15ISIS只有L2的路由才会被在发布Passive – intetface s1/0 被动接口Passive – intetface default 所有接口全被动NO Passive – intetface s1/0 取消一个被动接口EIGRP里在发布Redistribute <路由协议> <ID> metric <路由器带宽100000> <路由器延时100> <可靠性255> <负载1> <最大传输单元1500>OSPF里在发布Redistribute <路由协议> <ID> metric <10> < metric-type 1外部路由类型E1/E2> < subnets >metric-type 1 :叠加链路开销metric-type 2 :不叠加链路开销subnets :发布子网,如果不加蛤发布主类网络RIP里在发布Redistribute <路由协议> <ID> metric <1>ISIS里在发布Redistribute <路由协议> <ID> metric <10> <level-2类型必需为2>ISIS默认不能通告直连,如果在ISIS里做重分发需要手动发布直连redistribute connected metric <10>在布静态路由redistribute static metric 10与访问列表配合做r1(config)#ip access-list extended qr1(config-ext-nacl)#permit ip any anydistribute-list <访问列表名> <in/out> <接口>做进/出接口的分发列表distribute-list <访问列表名> out <协议> <协议ID>只能做出协议的分发列表出协议的分发列表配置在路由被注入的路由协议里出接口的不能配置在OSPF里,OSPF发的是LSA并不是路由表,分发列表只过滤路由信息,进方向只能做进接口的分发列表,不能做进协议。
Router --- map1.从上至下匹配2.有序列号可以放便删除,修改,插入。
3.一种逻辑语言:匹配。
动作。
4.在发布的时候做路由过滤。
5.做PDR(基于策略的路由)6.做BGP时设置属性Macth ip add <访问列表名> <…………..> <…………..> 匹配其中的一项Macth 条件横着写代表逻辑的“或”匹配其中的一个就算匹配Macth 条件竖着写代表逻辑的“与”匹配所有的条件就算匹配Set <………..> 如果条件都匹配给他一个动作如果没有任何macth语句就是macth所有没有set就是不给macth有任何动作九、路由器DHCP1.host发送discover数据包请求IP(广播)2.由DHCP Server发送offer数据包(单播),提供数据包里包含一个未分配的IP3.由host发送一个request(请求)数据包,请求自己第一个收到的offer里的IP(广播)4.DHCP Server发送一个ACKnouledgment确认(单播)DHCP配置Ip dhcp pool <地址池名> 做一个DHCP地址池Network 192.168.10.0 255.255.255.0 分配一个地址段Default-router 192.168.10.1 分配的网关Exitip dhcp excluded-address 192.168.10.1 192.168.10.10 排除不分配的IP如果DHCP服务器的要分配的网络不在同一个局域网内还需要做一条静态路由告诉DHCP服务器路径,做DHCP帮助,DHCP中继需要打开广播转单播的DHCP端口Ip forward-protocol udp 67Ip forward-protocol udp 68在收到广播的接口上做DHCP帮助,收到广播后转发到DHCP服务器,指明DHCP服务器的地址。
Ip helper-address 192.168.10.2十、ISIS中间系统到中间系路由协议链路状态路由协议使用Dijkstra’s SPF算法支持两种路由等级:Level 1: 在本地区域内构建拓扑结构. 如果有去往其他的区域的数据,将会发给最近的level 1/2 路由器.Level 2: 在区域与区域之间交换前缀信息. 用于在区域与区域之间寻找最优路径.Routers 通过L1, L2, or L1/L2来标识:L1 路由器使用LSPs 来构建本地拓扑L2 路由器来构建区域与区域之间的拓扑L1 and L2 路由器作为一种边界路由器用来交换L1、和L2的信息CISCO路由器赋予的default metric为10Ess(终端)发送ESHs到IS.ISs 发送ISHs 到ES.ISs 发送IIHs 到其他ISs.CLNS 无连接网络服务TLV (Type, Length, and Value) 设计类型长度价值网络服务访问点(NSAP)地址网络实体标示(NET) 地址Area address: 可变长度的字段(1 到13八位组)由最前面的八位组,不包含System ID和SEL.System ID: ES 或者IS 在一个区域里面的标示; 在cisco的ios软件里面是一个固定长度(六个字节)的字段.NSEL: 一个字节的NSAP的可选字段, 用于标识服务(类似于tcp/ip的协议号).NSAP的地址长度从8个字节(最小) 到20个字节(最大).AFI 被设置成49:你可以把49赋予你本地的网络,类似于私有ip地址.Area ID:最少是一个字节.System ID:Cisco路由器需要一个固定6个字节的系统ID.NSEL:通常在路由器上面会设置成0(0为IP).系统ID用来在一个区域里面做Level 1 的路由.Level 2 路由器的系统ID,在整个域里面必须是唯一的,在同一个域里的设备的系统ID不能重复。