【正文】 1，距離 3ACBDE ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對一個新配置的收斂反映比較緩慢，而引起了路由表?xiàng)l目的不一致時，就會產(chǎn)生路由環(huán)路（ routing loops）。這是因?yàn)檫@些路由器之間是通過互相傳遞路由表來學(xué)習(xí)路由的，而路由表里記載的只有到在某一目的地的最佳路由，不是全部的拓?fù)湫畔?，這樣，路由器無法從鄰居那里學(xué)到整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹? 距離矢量路由協(xié)議 基于距離矢量的路由選擇協(xié)議定期地在路由器之間傳送路由表的拷貝。在 OSPF和 ISIS中不需要執(zhí)行這條命令，因?yàn)槟J(rèn)情況下，它們不執(zhí)行自動匯總。 ? 無類路由協(xié)議不會自動通告每一個子網(wǎng)。同一主網(wǎng)中的不同子網(wǎng)掩碼就是最簡單的 VLSM。 ? ? s0 ? s1 ? ? ? ? ? ? 一個有類的路由協(xié)議假設(shè)它知道一個主網(wǎng)的所有子網(wǎng)。 ? 流量不能保證總能到達(dá)目的地。如圖 ，路由器 C直連著一個。因此，路由器 A的路由表中只包含匯總之后的 。 當(dāng)路由器 B和路由器 C交換 ，包含子網(wǎng)信息，因?yàn)橹边B端口也屬于 個主網(wǎng)。 這個過程如圖 。因此當(dāng)使用有類路由協(xié)議的時候，給屬于同一主網(wǎng)的所有接口使用相同的子網(wǎng)掩碼是很重要的。當(dāng)一個更新包中包含的子網(wǎng)與轉(zhuǎn)發(fā)接口的主網(wǎng)地址相同時，這個路由器將發(fā)送全部子網(wǎng)地址信息（不包括子網(wǎng)掩碼）。否則路由器會采用不正確的掩碼信息。正是因?yàn)椴恢雷泳W(wǎng)掩碼信息，所以當(dāng)一個運(yùn)行有類路由協(xié)議的路由器發(fā)送或接收路由更新的時候，自行決定路由更新中的網(wǎng)絡(luò)使用何種子網(wǎng)掩碼，這種判斷基于 IP地址類型。無類路由協(xié)議不局限于 A類、 B類和 C類網(wǎng)絡(luò)。 超網(wǎng)的合并過程為：首先獲得一塊連續(xù)的 C類地址空間。當(dāng)被聚合的網(wǎng)絡(luò)是在共同管理控制之下時，更常用超網(wǎng)這個術(shù)語。不然，就需要將 IP網(wǎng)絡(luò)劃分為適合的幾組，對這幾組分別進(jìn)行匯總。把他們轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 ,則網(wǎng)絡(luò)號就是就是 ,子網(wǎng)掩碼為 。 步驟 3：數(shù)清相同位的個數(shù)，這個數(shù)字就是匯總路由的前綴長度。不使用 CIDR，路由器必須維持 B類網(wǎng)絡(luò)的每個條目，如圖 。 CIDR和路由匯總都是優(yōu)化路由。 這樣網(wǎng)絡(luò) 1?5采用 27位的掩碼，網(wǎng)絡(luò) 6?9采用的是 30位的掩碼。 第 1個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 2個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 3個子網(wǎng)為 00000，即 ／ （ 2）第 6個子網(wǎng)子網(wǎng)化 把第 6個子網(wǎng)進(jìn)一步子網(wǎng)化，方法和以前介紹的從主機(jī)位借位一樣。 為了減少 IP地址的浪費(fèi)，可以采用上述的可變長度子網(wǎng)掩碼（ VLSM）。這樣共劃分了 16個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)卻只能有 14臺主機(jī)，不能滿足企業(yè)的需求。 （ 3） VLSM實(shí)例 某個企業(yè)好不容易申請了一個 C類地址 ，現(xiàn)準(zhǔn)備構(gòu)建如圖，每個子網(wǎng)不超過 25臺主機(jī)，其中網(wǎng)絡(luò) 1?5是企業(yè)總部的局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò) 6?9是起互聯(lián)作用的廣域網(wǎng)。 ? （ 2） VLSM的優(yōu)點(diǎn) ? VLSM允許路由表中存在一個已知子網(wǎng)的多個子網(wǎng)掩碼，VLSM有以下優(yōu)點(diǎn)： ? ① IP地址的使用更加有效 ? 不使用 VLSM，企業(yè)必須申請一個 A、 B或 C類的子網(wǎng)。主機(jī)地址由這些剩余位表示，而且在同一個網(wǎng)絡(luò)中，不同主機(jī)的主機(jī)號不同。 ? Cisco IOS ，必須進(jìn)行配置來允許子網(wǎng) 0。一系列連續(xù)的 1決定了IP地址中有多少位用來表示網(wǎng)絡(luò)號，一系列連續(xù)的 0則代表了主機(jī)號的位數(shù)。使用可變長子網(wǎng)掩碼可以讓位于不同端口的同一網(wǎng)絡(luò)編號采用不同的子網(wǎng)掩碼，能節(jié)省大量的地址空間，允許非連續(xù)尋址則使網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃更靈活。對于大小不同的子網(wǎng)，只能按最大子網(wǎng)的要求設(shè)置子網(wǎng)掩碼，造成了浪費(fèi)。在一個可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)中，VLSM用來有效地規(guī)劃 IP地址。使用無類別域間路由和路由匯總可以在一定程度上解決這些問題。由于IGRP的管理距離更小，因此路由器 A選擇 IGRP路由 。 路由協(xié)議管理距離 可以同時使用多種路由選擇協(xié)議以及靜態(tài)路由。信息需要以精確的、一致的觀點(diǎn)反映新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 滴答數(shù)（ ticks）：用 IBM PC的時鐘標(biāo)記（大約 55毫秒或 1/8秒）計數(shù)的數(shù)據(jù)鏈路延遲。 延遲（ delay）：把數(shù)據(jù)包從源端送到目的端所需的時間。 A 圖 路由器鄰居關(guān)系 網(wǎng)段 網(wǎng)段 網(wǎng)段 Hello Hello 形成鄰居關(guān)系 我知道 段 我知道 段 B 4. 網(wǎng)絡(luò)路徑的度量 在網(wǎng)絡(luò)里面，為了保證網(wǎng)絡(luò)的暢通，通常會連接很多的冗余鏈路。這樣，它的鄰居路由器 B才會把自己知道的路由或拓?fù)滏溌返男畔⒏嬖V路由器 A。 無類的路由協(xié)議 這一類的路由協(xié)議支持可變長度的子網(wǎng)掩碼，能夠從鄰居那里學(xué)到子網(wǎng)，所有關(guān)于子網(wǎng)的路由在被學(xué)到時都不用被變成子網(wǎng)的主類網(wǎng)，而以子網(wǎng)的形式直接進(jìn)入路由表。屬于混合型路由協(xié)議有EIGRP路由協(xié)議，它是 Cisco公司自己開發(fā)的路由協(xié)議。屬于距離矢量路由協(xié)議有 RIP v RIP v IGRP等路由協(xié)議。在這個過程中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不可用時，遠(yuǎn)端的路由器認(rèn)為其依然可用，而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)可用時，遠(yuǎn)端的路由器認(rèn)為其不可用。 RIP、 IGRP、 EIGRP和 OSPF都能夠進(jìn)行動態(tài)路由的操作。舉例來說，一個路由選擇協(xié)議描繪了： 如何發(fā)送更新信息。 A 圖 路由配置實(shí)例 B C D 2. 動態(tài)路由選擇工作原理 動態(tài)路由的成功依賴于路由器的兩個基本功能： 維護(hù)路由表。 任務(wù) 5：動態(tài)路由協(xié)議 RIP的配置 工作任務(wù) 你受聘于一家網(wǎng)絡(luò)公司做網(wǎng)絡(luò)工程師，恰好公司有一個客戶提出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，該客戶新近兼并了一個學(xué)校，兩個學(xué)校都建有自己的校園網(wǎng)。項(xiàng)目三、路由器動態(tài)路由配置 教學(xué)目標(biāo)： 使用動態(tài)路由協(xié)議能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)果的變化、維護(hù)工作量小。客戶要求兩校區(qū)的校園網(wǎng)通過路由器相連，現(xiàn)要在路由器上做動態(tài)路由協(xié)議 RIP配置，實(shí)現(xiàn)兩校區(qū)校園網(wǎng)內(nèi)部主機(jī)的相互通信。 以路由更新的形式將信息及時地發(fā)布給其它路由器。 更新信息里包含哪些內(nèi)容。如果沒有這些動態(tài)路由協(xié)議，因特網(wǎng)是無法實(shí)現(xiàn)的 。此時路由器并沒有反映出網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況，路由器也不能正確地路由數(shù)據(jù)。 鏈路狀態(tài)（ linkstate）路由協(xié)議 鏈路狀態(tài)（也稱最短路徑優(yōu)先）路由協(xié)議重建整個互聯(lián)網(wǎng)的精確拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（或者至少是路由器所在部分的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。 （ 2）按是否能夠?qū)W習(xí)到子網(wǎng)分類 按是否能夠?qū)W習(xí)到子網(wǎng)分類可以把路由協(xié)議分為有類（ Classful）的路由協(xié)議和無類（ Classless）的路由協(xié)議兩種。 3. 鄰居關(guān)系 鄰居關(guān)系對于運(yùn)行動態(tài)路由協(xié)議的路由器來說，是至關(guān)重要的。 A圖 路由器鄰居關(guān)系 HelloHello形成鄰居關(guān)系我知道 知道 B ? 路由器之間想要建立和維持鄰居關(guān)系，互相之間也需要周期性地保持聯(lián)絡(luò)，這就是路由器之間為什么會周期性地發(fā)送一些 hello包的原因。 所謂度量值（度量值 value），就是路由器根據(jù)自己的路由算法計算出來的一條路徑的優(yōu)先級。 負(fù)載（ load）：在網(wǎng)絡(luò)資源（如路由器或鏈路）上的活動數(shù)量。 開銷（ cost）：一個任意的值，通常基于帶寬、花費(fèi)的錢數(shù)或其它一些由網(wǎng)絡(luò)管理員指定的度量方法。這個精確的、一致的觀點(diǎn)就稱為收斂（ convergence）。如果多個路由選擇源提供了相同的路由選擇信息，將根據(jù)管理距離來確定每個路由選擇源的可信度。 內(nèi)部 ERGRP 90 IGRP 100 OSPF 110 ISIS 115 RIP 120 外部 ERGRP 170 未知 255 有類路由和無類路由 隨著網(wǎng)絡(luò)的增長，子網(wǎng)的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)地址的需求量也成比例地增長。 A圖 管理距離 EIGRP 管理距離＝ 100RIP 管理距離＝ 120我需要將分組發(fā)送到網(wǎng)絡(luò) E，通過路由器 B和 C都可以到達(dá)那里哪條路有更佳呢？ B C D 為有效地使用無類別域間路由和路由匯總來控制路由表的大小，網(wǎng)絡(luò)管理員使用先進(jìn)的 IP尋址技術(shù)，比如 可變長子網(wǎng)掩碼（ VLSM）。 如果把網(wǎng)絡(luò)分成多個不同大小的子網(wǎng)，可以使用可變長子網(wǎng)掩碼，每個子網(wǎng)可以使用不同長度的子網(wǎng)掩碼。尤其是網(wǎng)絡(luò)連接路由器時，兩個串口只需要兩個 IP地址，分配的地址卻和最大的子網(wǎng)一樣。 ? （ 1）前綴長度 ? 前綴長度是子網(wǎng)掩碼的簡單記法，是層次上網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。增加網(wǎng)絡(luò)部分的位數(shù)時，主機(jī)部分的位數(shù)會相應(yīng)減少。 Cisco IOS ，子網(wǎng) 0默認(rèn)啟用?？梢酝ㄟ^公式 2m－ 2來計算子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)，其中， m是主機(jī)部分的位數(shù)。比如，考慮將網(wǎng)絡(luò) ，再將其中一個子網(wǎng) ／ 27的掩碼進(jìn)一步劃分，這些子網(wǎng)的范圍可以從 ，這些小子網(wǎng)中的 ／ 30進(jìn)行劃分，這樣子網(wǎng)中只能存在兩臺主機(jī)，一般用于廣域網(wǎng)連接。 網(wǎng)絡(luò) 1 網(wǎng)絡(luò) 2 網(wǎng)絡(luò) 3 網(wǎng)絡(luò) 4 網(wǎng)絡(luò) 5 網(wǎng)絡(luò) 6 網(wǎng)絡(luò) 7 網(wǎng)絡(luò) 8 網(wǎng)絡(luò) 9 R1 圖 VLSM 實(shí)例 R2 R3 R4 R5 網(wǎng)絡(luò) 1網(wǎng)絡(luò) 2網(wǎng)絡(luò) 3網(wǎng)絡(luò) 4網(wǎng)絡(luò) 5網(wǎng)絡(luò) 6網(wǎng)絡(luò) 7網(wǎng)絡(luò) 8網(wǎng)絡(luò) 9R1圖 VLSM 實(shí)例 R2R3R4R5 根據(jù)之前學(xué)到的知識，這里共有 9個子網(wǎng)。 C類網(wǎng)絡(luò)如果不劃分子網(wǎng)總共可以容納 254臺主機(jī)，然而現(xiàn)在卻容納不了要求的 5＊ 25＝ 125臺主機(jī)，這就是子網(wǎng)劃分帶來的 IP地址浪費(fèi)問題。下面以圖 VLSM。由于網(wǎng)絡(luò) 6?9各需要 2臺主機(jī)，根據(jù) 2k2?2,得 k=2，即只需要保留 2位主機(jī)位，這樣原來剩下的 5位主機(jī)可以借出 3位用來進(jìn)一步劃分子網(wǎng)： 第 4個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 5個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 6個子網(wǎng)為 00000，即 各個子網(wǎng)的 IP地址范圍在這里不再介紹，請同學(xué)們自己確定。 2. 無類別域間路由（ CIDR）和路由匯總 CIDR用來替代傳統(tǒng)的 A、 B和 C類地址的分配過程。但路由匯總和 CIDR有所不同，網(wǎng)絡(luò)工程師可以在 Cisco路由器上為企業(yè)定義一條總結(jié)路由，但不能為自己分配地址空間。 路由器 R1的路由表中有下列網(wǎng)絡(luò)（必須在路由器轉(zhuǎn)發(fā)之前進(jìn)行匯總）： 識別匯總路由需要找出 IP地址中相同的位數(shù)。表示時，用空間中的第一個IP地址，并在地址后面寫前綴長度，用斜線分開。 相同的位數(shù)＝ 14 聚合的路由： ／ 14 在計算路由聚合是要根據(jù)以下原則進(jìn)行： 原則 1：與匯總路由的前綴長度所標(biāo)識的網(wǎng)絡(luò)不同的地址不在匯總的范圍內(nèi)。 （ 2）超網(wǎng) 超網(wǎng)是用匯總地址把一組有類的網(wǎng)絡(luò)匯聚成一個地址的實(shí)際應(yīng)用。超網(wǎng)和路由聚合實(shí)質(zhì)上是子網(wǎng)劃分的反面。然后從默認(rèn)掩碼（ ）中刪除位，從最右邊的位開始，并一直向左邊處理，直到它們的網(wǎng)絡(luò) ID一致為止?，F(xiàn)實(shí)中，大公司運(yùn)行大都運(yùn)行無類協(xié)議，有類路由今后會被當(dāng)作歷史教材出現(xiàn)教科書中。當(dāng)一個運(yùn)行有類路由協(xié)議的路由器收到一個路由更新包時，它將按照以下幾種方式來決定路由的網(wǎng)絡(luò)部分： 如果路由更新信息中包含的網(wǎng)絡(luò)號和接收端口的主網(wǎng)相同，這個路由器會按照其接收端口的網(wǎng)絡(luò)掩碼決定其網(wǎng)絡(luò)掩碼。 ? 運(yùn)行有類路由協(xié)議的路由器在網(wǎng)絡(luò)邊界會做自動總結(jié)。這個路由器會假設(shè)這個網(wǎng)絡(luò)和接口有相同的子網(wǎng)掩碼。 ? 當(dāng)一個運(yùn)行有類路由協(xié)議的路由器發(fā)送的路由更新中的子網(wǎng)與發(fā)送接口不在同一個主網(wǎng)中時，這個路由器會假設(shè)接收方使用默認(rèn)主網(wǎng)掩碼。圖 有類路由協(xié)議在主網(wǎng)邊界上自動匯總 收到路由更新的路由器情況與之類似。 但是由于要穿越主網(wǎng)邊界，因此路由器 B在向路由器C發(fā)送更新前把 。路由器 C的路由表中只包含匯總之后的 。注意路由器 B的路由表，其中出現(xiàn)了兩條到達(dá)網(wǎng)絡(luò) ：一條來自路由器 A，一條來自路由器 C。路由器 B有 50％的概率為 ，也就是說路由器 C不知道到底它的哪個接口（ S0還是 S1）能達(dá)到子網(wǎng) 。 圖 有類網(wǎng)絡(luò)的不連續(xù)子網(wǎng)問題 s0 s1 S1 S0 A B C （ 2）無類路由 ? 除了 RIPv1和 IGRP之外的所有路由協(xié)議都是無類路由協(xié)議。通過 VLSM，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)靈活配置子網(wǎng)掩碼。默認(rèn)情況下，無類路由協(xié)議（如 RIPv OSPF、 ISIS、 EIGRP和BGPv4）與有類路由協(xié)議一樣，會在主網(wǎng)邊界進(jìn)行自動匯總。 ? 自動匯總會導(dǎo)致一些網(wǎng)絡(luò)問題，如不連續(xù)子網(wǎng)問題或某些被匯總的子網(wǎng)不可達(dá)。路由器之間通過定期的更新，交流了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。由于路由表里的條目只記載了到達(dá)目的地的方向（從路由器的哪個接口出去）和距離，所以路由器從鄰居那里學(xué)來的路由，也只能知道方向和距離，而沒有更多的信息。如圖 ，顯示了路由環(huán)路是如何發(fā)生的。 1 圖 計數(shù)到無窮大 網(wǎng)絡(luò) 1故障 網(wǎng)絡(luò) 1， 距離矢量 7可達(dá) 網(wǎng)絡(luò) 1，距離矢量 4 網(wǎng)絡(luò) 1，距離矢量 5 網(wǎng)絡(luò) 1， 距離矢量 6可達(dá) A