講師ShengyiYu常見路由協議技術與標簽轉發ContentsIP地址的分類01靜態路由022動態路由(RIP,OSPF,EIGRP,BGP)03距離矢量路由協議04鏈路狀態路由協議05IGP與EGP06MPLS標簽轉發技術07IP報文解析08簡單實驗09總結10IP地址的分類3IP地址是InternetProtocol（國際互聯網協議）的縮寫，就是給每一個連接在Internet上的主機分配一個在全世界范圍內唯一的32bit地址；就像用身份證號碼來區分我們每個人一樣，IP地址能區別網上的每一臺計算機。IP地址由網絡標識和主機標識組成。網絡標識：確定主機所在的網絡。主機標識：用于識別該網絡中的主機。IP地址的分類4IP地址的分類5TCP/IP協議規定：IP地址是32位的二進制數。二進制11000000000010010001000000001100十進制192.9.16.12IP地址的轉換6例1：（34）10=（？）2在這里需要借用數學中的短除法，即用十進制數除2取余法。342170282142221200001請注意：取余數時需要從下往上取。解得:（34）10=（100010）2=（00100010）2IP地址的分類7A類地址1.A類地址⑴A類地址第1字節為網絡地址，其它3個字節為主機地址。另外第1個字節的最高位固定為0。⑵A類地址范圍：到55。⑶A類地址中的私有地址和保留地址：①到55是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯網上不使用，而被用在局域網絡中的地址）。②到55是保留地址，用做循環測試用的。IP地址的分類8B類地址2.B類地址⑴B類地址第1字節和第2字節為網絡地址，其它2個字節為主機地址。另外第1個字節的前兩位固定為10。⑵B類地址范圍：到55。⑶B類地址的私有地址和保留地址①到55是私有地址②到55是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網絡上又沒有找到可用的DHCP服務器，這時你將會從到55中臨時獲得一個IP地址。IP地址的分類9C類地址3.C類地址⑴C類地址第1字節、第2字節和第3個字節為網絡地址，第4個個字節為主機地址。另外第1個字節的前三位固定為110。⑵C類地址范圍：到55。⑶C類地址中的私有地址：到55是私有地址。靜態路由和動態路由10路由介紹：什么是路由：路由就是去往目的地的一條信息，它指明了去往目的地的方向要完成對數據包的傳輸，路由器必須知道并處理哪些信息：1、目的地址2、相鄰路由器，并且能夠從鄰居處獲得遠程網絡的信息3、到遠程網絡的所有可能的路徑4、能計算出到達遠程網絡的最佳路徑5、要能夠維護并驗證路由信息，在路徑發生改變時，要能很快的知道什么是路由表：路由器使用一個路由表來保存去往目的地的路由信息，路由表中的信息描述了如何到達遠程網絡。靜態路由和動態路由11路由器根據路由表的路由來進行數據包的轉發，如果在路由表中找不到去往目的地的路由，數據包將會被丟棄。路由表的基本元素：1、目的地址2、去往目的地的下一跳地址（直連的鄰居地址）3、出接口4、管理距離5、metric值描述了去往目的地的路線的好壞路由分兩類：1、靜態路由--手工配置的路由2、動態路由--由動態路由協議學習到的路由還有一種默認路由，是路由的一種特殊形式，它指明了如果在路由表內找不到去往目的地的路由時，可以將數據從哪個方向轉發出去。配置靜態路由12配置靜態路由：路由表中默認只有直連路由iproutes0配置一條靜態路由，也可以用下一跳iproute可以在存根網絡上只配置默認路由：存根網絡是指與外界只有一個輸出連接的網絡。iproutes0ipclassless如果想使用默認路由，就必須打上這一命令，否則數據包會被丟棄。現已是默認配置。配置動態路由13例子：＜OSPF＞R1(config)#routerospf110注意：進程號是cisco的私有技術,十進制或點分十進制表示都可R1(config-router)#network55area0(正/反掩碼皆可）R1(config-router)#networkarea0R1#showipprotocolsR1#showipospf可查看router-id,進程號,域的數量R1#showipospfinterfaceR1#showipospfinterfacebriefR1#showipospfneighbor查看鄰居信息查看Router-idnetwork55area不同進程號不同AreaHello/DeadIntervals距離矢量路由協議與鏈路狀態路由協議14從工作原理分為：1、距離矢量協議例如：RIP距離矢量協議通過判斷距離查找到達遠程網絡的最佳路徑。數據包每通過一個路由器，稱為一跳。使用最少跳數到達目的網絡的路由被認為是最佳路由。距離矢量路由協議發送完整的路由表到相鄰的路由器，一個傳一個，所以被戲稱為傳言路由。BGP實際上也是一種距離矢量路由協議。2、鏈路狀態協議例如：OSPF3、混合型協議例如：EIGRP（采用DUAL算法，主要查看帶寬、延遲、負載、可靠性、MTU這5個參數）還可分為：1、有類協議RIP-V1、IGRP通告時不帶掩碼，在主類邊界自動匯總，不以手工匯總2、無類協議RIP-V2、EIGRP、OSPFIGP與EGP15IGP：主要包括靜態路由、RIP、OSPF、ISIS、EIGRP內部網關路由協議。EGP：主要包括IBGP和EBGP。·BGP屬于EGP，是高級DV協議，也被稱為路徑矢量協議，基于TCP179端口。·現在使用版本BGP4。建立TCP連接后，第一次做完整更新，以后就只增量更新、觸發更新。·BGP的目地是提供一種域間路由選擇系統，確保自主系統能夠無環路的交換路由選擇信息。BGP路由器交換有關前往目標網絡的路徑的信息。·AutonomousSystems：運行同一種選路策略，由統一管理者管理。RFC對AS的定義：一組被統一管理的路由器，它們使用相同的內部網關協議和統一的度量值在AS內部路由分組，并使用外部網關協議將分組路由到其他AS。取值范圍：1-655351－64511（公有）64512－65535（私有）電信AS號：4134網通AS號：9929B一個好的網站，可以了解到關于AS號的一些信息Telnet這一地址可以看到公網上的路由條目數<>標簽轉發技術16MultiProtocollabelswitching多協議標簽交換Multi-Protocol：支持多種三層協議，如IP、IPv6、IPX等LabelSwitching：給報文打上標簽，以標簽交換取代IP轉發MPLS報文支持多層標簽的嵌套和轉發平面面向連接的特性，在MPLSL3/L2VPN（VirtualPrivateNetwork）、MPLSQOS（QualityofService）、MPLSTE（TrafficEngineering）等方面有廣泛的應用。MPLS位于TCP/IP協議棧中的鏈路層和網絡層之間，MPLS以標簽交換替代IP轉發。標簽是一個短而定長的、只具有本地意義的連接標識符，標簽封裝在鏈路層和網絡層之間。與傳統IP路由方式相比，它在數據轉發時，只在網絡邊緣分析IP報文頭，而不用在每一跳都分析IP報文頭，節約了處理時間。MPLS并不是一種業務或者應用，它實際上是一種隧道技術。這種技術不僅支持多種高層協議與業務，而且在一定程度上可以保證信息傳輸的安全性。MPLS報文17MPLS報文結構LabelExpSTTL019222331MPLS標簽在封裝中的位置，可認為是2.5層的協議L2HeaderL3HeaderL3PayloadLabelLabel：20比特，標簽值域。標簽值0－15預留，有特殊用途。其他值可自由使用。Exp：3比特，用于擴展。現在通常用做CoS（ClassofService），其作用與Ethernet802.1p的作用類似。S：1比特，棧底標識。MPLS支持多層標簽，即標簽嵌套。S值為1時表明為最底層標簽。TTL：8比特，和IP分組中的TTL（TimeToLive）意義相同。標簽封裝在鏈路層和網絡層之間。這樣，標簽能夠被任意的鏈路層所支持。MPLS基本概念——標簽棧18標簽棧L2HeaderL2HeaderL2PayloadLSPLabelPWLabelL2VPNLabelStackL2HeaderL3HeaderL3PayloadLSPLabelL3VPNLabelL3VPNLabelStack標簽棧（Labelstack）是指標簽的排序集合。MPLS報文支持同時攜帶多個標簽，靠近二層首部的標簽稱為棧頂標簽或外層標簽；靠近IP首部的標簽稱為棧底標簽，或內層標簽。理論上，MPLS標簽可以無限嵌套。標簽棧按后進先出（LastInFirstOut）方式組織標簽，從棧頂開始處理標簽。MPLS標簽嵌套有著非常廣泛的應用，比如在PTN的PWE3技術中，就用到了兩層標簽，外層標簽標識Tunnel，內層標簽用來標識PW。19標簽控制模式：independentcontrol(獨立控制)--LSR出現FEC，立即與Label關聯，不等待下游的LSR的Label,以最快速度建立LSP。orderedcontrol（有序控制）--上游LSR要等待下游LSR的Label，才能建立LSP。標簽分配模式：downstream-on-demand（自主分發）:上游LSR通過Lablerequest向下游的LSR請求Labelunsoliciteddownstream（按需分發）:下游LSR自動將Label通知給鄰居標簽保留方式：LiberalRetention（自由保留）：LSR會保留所有LSR分配的LabelConseviativeRetention（保守保留）：LSR只保留下游LSR(最優的)分配的LabelMPLS的兩種模式：幀方式的MPLS使用"獨立控制/自主分發/自由保留",幀模式中一個標簽32bit。ATM（信元模式）的MPLS使用"有序控制/按需分發/保守保留"對標簽的處理有三種方法：1、POP彈出2、PUSH壓入3、SWAP交換標簽untagged表示彈出所有標簽MPLS基本概念——標簽棧20MPLS基本概念——標簽棧rouer(config)#ipcefrouer(config)#ints0/0rouer(config-if)#mplsip在接口下啟用MPLSrouer(config)#mplslabelprotocol強制起用LDP(國際標準)rouer(config)#mplslabelrange200299指定路由器分配標簽的范圍rouer(config)#mplslabelrouter-idlo0rouer(config-if)#mplsldpdiscoverytransport-addressinterface以我本接口的地址和對方建鄰居showmplsinterfacesshowtag-switchingtdpneighbor原來在TDP中使用的命令showmplsldpneighbor注意這個命令和上面的命令都是通用的，建議用下面這條,LIB(TIB)這里的TIB是cisco自已的叫法，其實就是LIBshowmplsldpbindingsPHP:倒數第二跳彈出一個優化技術在倒數第二跳就不再打標簽，直接發給最后一個路由器，省得它再去查標簽，去標簽最后一個路由器會發一個值為3（保留）的標簽給自已的鄰居，就是POP的意思注意這個倒數第二跳是一個絕對的概念實際上PHP就是---路由器對自已的直連路由，會向自已的鄰居發送一個POP標簽。21協議報文分析22協議報文分析版本:占4位,指IP協議的版本目前的IP協議版本號為4(即IPv4)首部長度:占4位,可表示的最大數值是15個單位(一個單位為4字節)因此IP的首部長度的最大值是60字節區分服務:占8位,用來獲得更好的服務,在舊標準中叫做服務類型,但實際上一直未被使用過.1998年這個字段改名為區分服務.只有在使用區分服務(DiffServ)時,這個字段才起作用.一般的情況下都不使用這個字段總長度:占16位,指首部和數據之和的長度,單位為字節,因此數據報的最大長度為65535字節.總長度必須不超過最大傳送單元MTU標識:占16位,它是一個計數器,用來產生數據報的標識標志(flag):占3位,目前只有前兩位有意義?MF：標志字段的最低位是MF(MoreFra