TCPIP路由技术课件：第3章 静态路由

2023-2-281第3章 静态路由2023-2-282本章包括的主题 路由表 配置静态路由 静态路由故障诊断2023-2-2833.1 路由表 路由表项至少包括以下两项 目标地址：路由器可以到达的网络地址 指向目标的指针：指针不是指向路由器的直连目标网络就是指向直连网络内的另一台路由器地址,或者是到这个链路的本地接口。更接近目标网络一跳的路由器叫下一跳(next hop)路由器2023-2-2843.1 路由表 路由表的精确匹配：尽量进行最精确的匹配，精确程度递减顺序如下：主机地址 子网 一组子网（一条路由汇总）主网号 一组主网号（超网）缺省地址2023-2-2852023-2-2863.1 路由表 查看命令：在Cisco路由器IOS中的命令是show ip route 输出内容分析 最上方的关键字是对路由表左侧的一列字母的解释 标记为C的路由表示直连网络 标记为S的路由表示静态路由“gateway of last resort is not set”指的是缺省路由 括号内的元组指明了路由的管理距离/度量2023-2-2872023-2-2883.2 配置静态路由 路由表采用3种方式获取信息 基于路由器的直连子网 静态方式的手工输入 动态路由协议自动获取 网络的静态路由选择共3步 步骤1：为网络中的每个数据链路确定子网或网络地址。步骤2：为每台路由器标识所有非直连的数据链路。步骤3：为每台路由器写出关于每个非直连地址的路由语句2023-2-2893.2.1案例研究:简单IPv4静态路由（写报告！）返回返回2023-2-28103.2.1 案例研究:简单IPv4静态路由 路由器Piglet上非直连的子网标识如下:10.4.6.0/24 10.4.7.0/24 192.168.1.64/27 192.168.1.0/272023-2-28113.2.1 案例研究:简单IPv4静态路由 方法1：指向下一跳的配置方法（最常用！）方法2：指明出接口的配置方法2023-2-28123.2.1 案例研究:简单IPv4静态路由2023-2-28133.2.1 案例研究:简单IPv4静态路由 方法3：联合使用出站接口和下一跳地址 如果出站接口失败，即使下一跳地址通过替代路由递归可达，路由依然会被删除 使相应地路由表项不再是直连网络，而是距离为1的静态路由 路由器Tigger上输入ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 E0,会被认为是直连网络，导致广播网络上出现过多的流量，而ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 E0 192.168.1.194可以避免该问题 （如下图）2023-2-28142023-2-28153.2.3 案例研究:汇总路由 汇总路由包含路由表中几个更加精确地址的地址（扩大匹配范围！）通过使用合适的子网掩码，可以为多个目标地址生成一条单一的汇总路由 参考图3-2，汇总路由方式的配置2023-2-28163.2.4 案例研究:选择路由（写报告！）配置要求：配置要求：除了去往10.4.7.25的数据包外，所有从Pooh到网络10.0.0.0的数据包都将使用Pool和Eeyore之间的路径。2023-2-28173.2.4 案例研究:选择路由 配置要求：除了去往10.4.7.25的数据包外，所有从Pooh到网络10.0.0.0的数据包都将使用Pool和Eeyore之间的路径。2023-2-28183.2.4 案例研究:选择路由 静态路由的两个特征：网络拓扑变化，需要路由器重新配置 静态路由建立非常精确的路由选择行为 补充说明 由于使用了路径Pool-Eeyore-Tigger，而不是路径Pooh-Tigger，因此Pooh到子网10.1.5.0的路径不是最优路径2023-2-28193.2.5 案例研究:浮动静态路由 浮动路由与其他静态路由不同 其他路由总是优于浮动静态路由，仅在首选路由失败的时候，浮动路由才出现路由表中浮动路由示例均分负载示例主主备备用用2023-2-28203.2.5 案例研究:浮动静态路由 情景描述 Rabbit通过两条并行链路连接到Piglet上 主链路10.1.10.0发生故障，浮动静态路由指引流量经过备份链路10.1.20.0 参考配置2023-2-28213.2.5 案例研究:浮动静态路由 管理距离 上述路由后面的数字50表示管理距离，路由器将会选择管理距离较低的路径 管理距离指明路径的优先权 指向下一跳的Ipv4静态路由的管理距离为1 指向出站接口的静态路由的管理距离为0 动态路由选择协议的管理距离远大于1 默认到相同目标网络的静态路由总是优于动态路由2023-2-28223.2.5 案例研究:浮动静态路由图2023-2-28233.2.7 案例研究:均分负载 均分负载允许路由器利用多路径的优点，在所有可用的路径上发送数据包 两种均分负载 等价均分负载：流量均匀地分布到多条度量相同的路径上，又叫负载平衡 非等价均分负载：流量分布到度量不同的多条路径上，路径上分布的流量与路由代价成反比，代价越低流量越多 情景图图2023-2-28243.2.7 案例研究:均分负载 参考配置2023-2-28253.2.7 案例研究:均分负载 参考配置2023-2-28263.2.7 案例研究:均分负载 负载均衡和CEF Cisco急速转发（CEF）使用的负载均衡方式：假设到一个网络存在两条路径，那么发往该网络中第一个目标的包从第一条路径走，第二个目标的包走第二条路径，第三个目标的所有数据包还通过第一条路径 CEF缺省情况下基于目标进行负载均衡，本质是按照源地址进行负载均衡 相同目标地址的流量且源地址相同都会从相同的接口出站 相同目标地址的流量且源地址不同可能会从下一个接口出站 基于目标网络和数据包的均衡负载 Show ip cef可以确定CEF功能是否开启，缺省是开启的 Ip load-sharing per-packet可以打开基于数据包的负载均衡 Show cef interface检查接口使用了哪种负载均衡方式2023-2-28273.2.7 案例研究:均分负载 基于目标网络的均衡负载和快速交换 IOS在配置了快速交换的出站接口上执行基于目标网络的负载均衡 快速交换的工作方式 1、为第一个去往特定目标的数据包进行交换处理时，执行路由表查询并选择出站接口 2、获取被选接口的数据链路信息 3、1和2的路由和数据链路信息被输入到快速交换的高速缓存 4、去往相同目标的后续数据包不再查表 特点：速度快2023-2-28283.2.7 案例研究:均分负载 基于数据包的负载均衡和过程交换可以不同的链路上发送数据包，即使路径等价、目标相同。如果代价不同，可能会按照代价比率分流过程交换：每个数据包都进行路由表查询和接口选择、链路信息查询，每次为数据包确定路由的过程都是独立的特点：速度慢2023-2-28293.2.7 案例研究:均分负载 哪一种交换方法会被用到2023-2-28303.2.8 案例研究:递归表查询 所有的路由表不必一定指向下一跳路由器 参考配置2023-2-28313.2.8 案例研究:递归表查询 情景分析 发往10.1.30.0网络的数据包需要3次路由（递归）才能执行转发 强制路由器进行多次路由查表不是好的设计，快速交换对递归查询进行了限制，仅对每个目标网络的第1个进行递归查询2023-2-28323.2.8 案例研究:递归表查询 一种有益的递归2023-2-28333.2.8 案例研究:递归表查询 情景描述 Sanderz途径Heffalump可以到达所有网络。现放弃Heffalump改用Woozle。Sanderz的前12条路由不再指向Heffalump，而是指向被连接到子网10.87.14.0上的何时路由器。参考配置 减少配置工作量，增加了工作效率2023-2-28343.3 静态路由故障诊断2023-2-28353.3.1 案例研究:追踪故障路由(写报告！)2023-2-28363.3.1 案例研究:追踪故障路由 故障描述 Pooh以太网接口连接的子网192.168.1.0/27上的设备可以与10.1.0.0/16上的设备正常通信。然而，当Pooh向子网10.1.0.0/16发送ping时，结果却失败。分析2023-2-28373.3.1 案例研究:追踪故障路由2023-2-28383.3.1 案例研究:追踪故障路由2023-2-28393.3.1 案例研究:追踪故障路由2023-2-28403.3.1 案例研究:追踪故障路由2023-2-28413.3.1 案例研究:协议冲突2023-2-28423.3.2 案例研究:协议冲突 故障描述 Roo上添加一条指向Milne的主机路由，指引数据包图上方的以太网避开网桥 数据包经Roo不但不能被路由到服务器，且经Kanga路由的数据包也不能到达服务器 故障分析 检查路由表2023-2-28433.3.2 案例研究:协议冲突 故障分析 检查路由表2023-2-28443.3.2 案例研究:协议冲突 故障分析 路由跟踪2023-2-28453.3.2 案例研究:协议冲突 故障分析 查看Kanga的ARP缓存2023-2-28463.3.2 案例研究:协议冲突 故障分析 查看Roo的ARP缓存2023-2-28473.3.2 案例研究:协议冲突 故障分析 故障定位：Kanga首次收到发往Milne的数据包时，它将发送ARP请求。Milne给出了回应，但是Roo在接口E0收到了此ARP请求。由于Roo也有一条通向Milne的路由，但是这条路由所在的网络不是Roo收到ARP请求的网络，所以Roo发送了一个代理ARP应答，由于网桥的时延造成了Roo代理ARP的应答到达Kanga后，覆盖了Milne的ARP信息。形成了回路。2023-2-28483.3.2 案例研究:协议冲突 故障解决 方法1：关闭Roo E0接口上的代理ARP 方法2：在Kanga上为Milne配置静态ARP表项