《路由学习基础》课件

路由学习基础路由的定义和作用定义作用路由是将数据包从源主机发送到目标主机，并通过中间网络设备路由器的主要作用是根据网络地址信息选择最佳路径，并确保数进行转发和寻址的过程据包按照指定的路径传递路由器的基本组成路由器是网络中重要的设备，负责数据包的转发它通常由以下几个主要部分组成:•处理器:负责处理路由协议，执行路由算法，并管理网络资源•内存:用于存储路由表、配置信息、数据包缓存等•接口:用于连接不同的网络，可以是物理接口或逻辑接口•电源:为路由器提供稳定可靠的电源路由器的工作过程接收数据包路由器接收来自网络的数据包，并解析数据包中的目的地址查找路由表路由器根据目的地址在路由表中查找相应的下一跳地址转发数据包路由器将数据包转发到下一跳地址，最终将数据包传递到目的主机地址的基本概念IP网络层地址逻辑地址12IP地址是网络层协议用来标识IP地址是逻辑地址，与物理地网络中每个设备的唯一地址址（MAC地址）不同，不依赖于网络设备的物理位置网络标识3IP地址包含网络号和主机号两部分，网络号标识网络，主机号标识网络中的特定设备子网掩码的作用网络划分地址分配子网掩码用于将一个大的网络划分为多个较小的子网，以便更好子网掩码帮助分配IP地址，确保每个子网内的主机拥有唯一的IP地管理网络资源地址路由优化安全性子网掩码有助于路由器更有效地识别目标网络，提高网络性能子网掩码增强了网络安全性，限制了外部用户访问特定子网内的设备路由转发表的含义记录数据指导路径存储路由器所有已知网络的路由信息用于指导数据包在网络中的转发路径高效传输通过快速查阅转发表，提高数据传输效率静态路由和动态路由静态路由动态路由管理员手动配置路由表项，适用于网络规模较小、拓扑结构相对路由器之间通过协议自动学习网络拓扑和路由信息，适用于网络稳定的情况规模较大、拓扑结构复杂且经常变化的情况静态路由的特点和配置手动配置1管理员手动添加和修改路由信息固定路径2固定数据包到达目的网络的路径简单易懂3易于理解和配置动态路由协议的分类内部网关协议（IGP）外部网关协议（EGP）用于在同一个自治系统（AS）内的路由器之间交换路由信息用于在不同的自治系统（AS）之间的路由器之间交换路由信息•RIP（路由信息协议）•BGP（边界网关协议）•OSPF（开放式最短路径优先协议）•IS-IS（中间系统到中间系统协议）路由协议的工作原理RIP距离矢量1RIP协议使用距离矢量算法进行路由计算，每个路由器维护一个距离矢量表，记录到其他网络的距离和下一个跳跃路由器跳数2RIP使用跳数作为距离的度量标准，最大跳数为15，超过15的网络将被认为不可达路由更新3路由器定期向邻居发送路由更新消息，包含其距离矢量表内容，邻居收到更新消息后更新自己的距离矢量表路由协议的工作原理OSPF区域划分1OSPF将网络划分为不同的区域，每个区域运行一个独立的OSPF实例，以简化路由计算和提高效率路由器类型2OSPF定义了三种路由器类型内部路由器、区域边界路由器和自治系统边界路由器，每个路由器在区域内的作用不同路由计算3OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径，并根据路径代价选择最佳路由路由更新4OSPF路由器定期发送路由更新信息，以确保路由信息的一致性和及时性路由协议的工作原理BGP自治系统1基于AS之间的路由路径向量协议2通过交换路由信息来建立最佳路径路由策略3灵活的路由控制，支持复杂的网络环境路由协议的选路过程接收路由信息路由器从其他路由器接收路由信息，这些信息包含网络地址、距离等更新路由表路由器根据接收到的路由信息，更新自己的路由表，记录到达各个网络的最佳路径选择最佳路径当路由器需要转发数据包时，它会根据路由表中记录的路径信息，选择最佳路径转发路由收敛的概念路由器互相交换路由信息，建立路由路由信息更新完毕，路由表稳定，网表络状态收敛路由协议的收敛机制路由更新距离矢量12路由器定期向邻居发送路由信RIP协议使用距离矢量算法，息，更新彼此的路由表根据跳数来计算路由成本链路状态3OSPF协议使用链路状态算法，维护网络拓扑信息，并基于此信息计算最短路径等价路由的处理方式优先级随机选择负载均衡路由器会根据预设的优先级规则，选当多个路由的优先级相同，路由器可通过将数据流分配到不同的等价路由择其中一条路由进行数据转发，例如以随机选择其中一条路由进行数据转上，可以提高网络的吞吐量和效率，优先选择带宽更高的路由发例如使用round-robin算法路由协议的扩展机制协议扩展网络扩展功能扩展例如，BGP支持多种扩展机制，例如，可路由协议可以扩展以支持更大的网络规模路由协议可以扩展以支持新的功能，例如以扩展协议的路由属性，支持新的路由策，例如，支持更大的路由表和更大的网络，支持新的路由类型，支持新的路由策略略拓扑，支持新的安全机制路由协议的安全机制防止恶意路由信息的传播认证机制，确保路由信息的真实性访问控制列表，限制路由协议的访问权限路由器的基本配置接口配置1配置IP地址、子网掩码、默认网关等路由配置2配置静态路由、动态路由协议等安全配置3配置访问控制列表、防火墙等监控配置4配置日志记录、性能监控等路由器的监控和维护性能监控1监控路由器的CPU、内存、带宽等性能指标，及时发现并解决潜在问题日志分析2分析路由器日志，识别异常事件和安全威胁，排查故障原因配置管理3定期备份路由器配置，并进行版本控制，方便恢复和更新配置安全维护4定期更新路由器软件和安全补丁，防止漏洞攻击，确保网络安全路由器常见故障排除连接问题配置错误检查网络连接是否正常，例如检查路由器配置是否正确，例网线连接是否牢固，交换机端如IP地址、子网掩码、默认网口是否正常工作关等路由协议故障硬件故障检查路由协议是否正常工作，检查路由器硬件是否正常，例例如RIP、OSPF、BGP等如电源、风扇、网卡等实验静态路由配置1:创建网络拓扑1使用模拟器构建简单的网络环境，包括路由器和主机配置IP地址2为路由器和主机分配唯一的IP地址和子网掩码配置静态路由3在路由器上设置静态路由，指定目标网络和下一跳路由器测试网络连接4验证主机之间是否能够正常通信，并分析路由表的内容实验路由协议配置2:RIP步骤1:配置RIP协议在路由器上启用RIP协议并设置相关参数，例如网络掩码和路由器ID步骤2:添加网络信息将连接到路由器的网络信息添加到RIP路由表中，例如子网掩码和网络地址步骤3:验证配置使用命令行工具或网络管理软件验证RIP协议配置是否正确步骤4:测试路由使用ping命令测试数据包是否能够通过配置的RIP路由路径到达目标网络实验路由协议配置3:OSPF配置OSPF进程1创建OSPF进程并配置相关参数配置OSPF网络2定义OSPF网络区域并分配网络地址配置OSPF接口3指定OSPF接口并启用OSPF路由协议实验路由协议配置4:BGPBGP协议介绍1了解BGP协议的工作原理和特点网络拓扑搭建2配置模拟网络环境BGP配置步骤3配置BGP邻居关系、路由策略等路由验证4测试BGP路由的正确性和稳定性实验路由器性能监控5:1234CPU利用率内存使用率接口流量路由表大小监控CPU使用率以确保路监控内存使用率以确保路监控接口流量以确保路由监控路由表大小以确保路由器能够处理流量由器有足够的内存来存储器能够处理预期流量由器能够有效地处理路由路由表和其他数据表实验路由器故障排除6:连接问题1检查网络连接是否正常配置错误2验证路由配置是否正确软件故障3更新路由器固件或软件硬件故障4更换损坏的硬件组件总结与展望路由技术未来发展路由技术是网络基础设施的重要组成部分，它保障着网络的稳定随着网络规模和复杂度的不断提升，路由技术也将持续发展，例性和高效性如SDN、NFV等新技术的应用问答环节您对课程内容有什么疑问？我们很乐意回答。