怎么用虚拟主机做网站,安庆网站建设专,apache2 wordpress,软件工程做项目网站目录
内部网关协议IGP
按照算法原理分
按照适用范围分
两者优缺点比较
RIP协议
RIP的两个版本区别
RIPv2认证功能
RIP协议优缺点 RIP协议路由环路发生原理及处理方式
造成路由环路的原因#xff1a;
路由环路的危害
路由环路解决方法编辑
OSPF协议
Router-ID
路由环路的危害
路由环路解决方法编辑
OSPF协议
Router-ID唯一标识一个路由器
Router-ID 使用 IP 地址的形式来表示确定 Router-ID 的方法为
COST花销
链路状态Link-State
邻居Neighbor
邻接Adjacency
DR/BDR选举规则 内部网关协议IGP
OSPF和RIP都是目前最常用的内部网关协议IGP内部网关协议IGP是一种专用于一个自治网络系统比如某个当地社区范围内的一个自治网络系统中网关间交换数据流转通道信息的协议。网络IP协议或者其他的网络协议常常通过这些通道信息来决断怎样传送数据流。
2022年下半年软考案例分析原题 按照算法原理分 距离矢量型路由协议距离矢量算法 RIP 链路状态路由协议Dijkstra最短路径优先算法 OSPF 按照适用范围分 RIP适用于小型网络OSPF适用于中大型网络 疑问为什么RIP仅适用小型网络而OSPF可以适用于中大型网络和各自特性有关 两者优缺点比较 两者都是动态内部网关协议由于RIP的实现较为简单在配置和维护管理方面也远比OSPF容易但存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题 OSPF作为基于链路状态的协议能够解决RIP所面临的诸多问题。此外OSPF还有以下优点 : SPF采用组播形式收发报文这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响 ; OSPF支持光类型域间选路(CIDR) ; OSPF支持对等价路由进行负载分担 ; OSPF支持报文加密。 疑问RIP路由环路如何形成的OSPF为什么采用组播采用组播形式有什么优势 RIP协议
Routing Information Protocol 路由信息协议
RIP 被定义为基于距离矢量的路由协议而距离矢量路由协议的特征就是自己的路由表是完全从其它路由器学来的仅和相邻路由器交换信息并且将学习到的路由条目一丝不变地放进自己的路由表用于数据转发。正因如此对于路由是否正确对于目标是否可达RIP全然不知。
RIP 使用跳数作为度量metric跳数就是到达目标网络所需要经过的路由器个数每经过一个路由器1 因为直连网络不需要经过任何路由器所以直连网络的 metric 为 0。RIP 所支持网络的最大跳数为 15也就是 metric 值最大为 15当跳数为16时目标会被认为不可达由此可见RIP 并不适合大型网络。
如果路由表中存在多条目标网段和子网掩码相同的路由信息那么路由器会根据这些路由信息的管理距离来选择最佳的路由。在RIP协议中管理距离是用来表示路由信息的可靠性或优先级的参数值越小表示优先级越高。因此当路由表中存在多条相同目标网段和子网掩码的路由信息时路由器会选择管理距离较小的那条路由信息作为最佳路径以确保数据包能够按照最可靠的路径转发到目的地。这样可以提高网络的性能和可靠性。
RIP的两个版本区别 1RIPv1是一个有类路由协议即所有的更新包中不含子网掩码不支持VLSM 所以就要求网络中所有设备必须使用相同的子网掩码否则就会出错而RIPv2是一个无类的路由协议它使用子网掩码。2RIP是应用层协议 使用 UDP 数据报传送端口号 520 将路由条目从开启了 RIP 进程的接口上发出ver1 使用广播地址 255.255.255.255 发出而 ver 2 使用组播地址 224.0.0.9 发出。 3RIPv1不支持认证RIPv2支持明文或者是 MD5验证要求两台路由器在同步路由表的时候必须进行验证通过才可以进行路由同步这样可以加强安全性。 4RIPv1对路由没有标记的功能RIPv2可以对路由打标记tag管理员可以根据路由的标记来设置过滤规则只允许特定标记的路由信息传播或者被接受也可以根据不同的标记制定不同的路由策略。例如可以基于标记来决定路由的优先级、成本或者路径选择从而实现更加灵活的路由控制和优化。 无论是 ver 1 还是 ver 2都会将路由表每 30 秒定期向网络中发送RIP 没有邻居的概念所以自己并不知道发出去的路由更新是不是有路由器收到而收到的路由更新RIP 并不会绝对接受只有当路由的发送 IP 地址和自己接收的接口 IP 地址处于同网段时才会接收否则忽略。如果路由表中的路由超过 180 秒都没有再次收到更新则被标记为不可用如果连续 240 秒没收到更新最后将相应路由从路由表中删除。
RIPv2认证功能 由于 RIP 没有邻居的概念所以自己并不知道发出去的路由更新是不是有路由器收到同样也不知道会被什么样的路由器收到因为 RIP 的路由更新是明文的网络中无论谁收到都可以读取里面的信息这就难免会有不怀好意者窃听 RIP 的路由信息。为了防止路由信息被非法窃取RIP ver 2 可以相互认证只有能够提供密码的路由器才能够获得路由更新。路由器之间当一方开启认证之后另一方也同样需要开启认证并且密码一致才能读取路由信息。
RIP协议优缺点
在小型网络中RIPRouting Information Protocol是一个简单且易于配置的动态路由协议具有以下优点 开销小RIP使用广播或组播的方式发送路由更新信息对带宽的占用相对较小。在小型网络中RIP的路由更新频率通常较低因此对带宽的需求也较小。 易于配置和管理RIP的配置相对简单管理员只需要在路由器上启用RIP并设置相应的网络地址即可。由于RIP的工作原理比较直观因此管理起来比较容易。 好消息传得快在RIP中路由器会周期性地向相邻路由器发送路由更新信息告知它们自己所知道的路由信息。这种方式下如果有新的路由信息或者网络变化发生RIP会比较快地将这些信息传播到整个网络中使得路由器能够迅速适应网络拓扑的变化。
“好消息”指的是网络中的正常路由信息即可用于转发数据包的路由信息。当路由器接收到来自其他路由器的更新信息时如果这些信息包含了新的可达网络或者更优的路由路径那么这些信息就被认为是“好消息”因为它们可以帮助路由器更好地选择最佳路径提高数据包的转发效率和网络的性能。缺点 网络规模被限制最大跳数为15跳 使用“跳数”作为度量值以跳数的多少比较路由路径的优劣。 RIP 选择一个具有最少路由器的路由(即距离最短路由)来发送数据哪怕还存在另一条高带宽但路由器较多的路由。 收敛速度慢。当网络中出现拓扑变化时需要较长的时间才会收敛。可能会导致网络中路由表信息不一致。 路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表因而随着网络规模的扩大开销也就增加。 RIP协议路由环路发生原理及处理方式 造成路由环路的原因 网络拓扑结构发生变化但路由器之间的路由信息更新不及时导致出现路由环路。 如上图所示当正常运行的40.0.0.0突然不可达时R3路由器将到40.0.0.0的路由条目删除但是还没来的及向 R2路由器进行更新。此时R2路由器更新计时器先超时R2将自己的路由信息发送给R3R3就从R2处又学习到了40.0.0.0的路由信息并且将距离设置成2。此时R3 的路由表已经出现了错误但路由器并不知道。
当R1的更新计时器超时后R1又向R2发送自己的路由信息R2用从R1路由表内学习到的路由信息将自己的到40.0.0.0的路由信息进行覆盖此时R2到网1的路由信息中距离字段被改为3。然后R2再发给R3R3在修改距离为4。。。。
以此类推在不断的路由更新中到网1的距离会逐渐增加直至16同时R2与R3之间在到网1的路由信息上形成了路由环路。如果没有一定的措施去解决的话路由器将永远无法发现这个错误。 路由环路的危害 环路内的路由器占用链路带宽来反复收发流量。路由器的 CPU 承担了无用的数据包转发工作从而影响到网络收敛。路由更新可能会丢失或无法得到及时处理。可能会导致更多的路由环路使情况进一步恶化。数据包丢失 路由环路解决方法 最大跳计数maximum metric通过限制路由器的跳数可以避免出现无限循环的情况因为超过一定跳数的路由会被视为不可达。这是一个简单而有效的机制可以防止数据包在网络中无限循环。 水平分隔split horizon通过限制路由器将接收到的路由信息再发送回原来的接收方向可以避免路由环路的发生。这种机制可以有效地阻止路由器将信息发送回导致信息循环的路径。 路由毒化毒性反转通过将不可达路由标记为毒性路由metric设置为最大值来通知其他路由器可以有效地避免将数据包发送到不可达的网络。这种方法可以帮助路由器快速适应网络拓扑的变化。 触发更新triggered updates当检测到网络拓扑发生变化时立即发送更新信息给邻居路由器而不必等待定时更新。这可以帮助快速传播路由信息的变化减少路由环路的可能性。 OSPF协议
Router-ID唯一标识一个路由器 OSPF 路由器之间相互通告链路状态如果路由器之间分不清谁是谁没有办法确定各自的身份那么通告的链路状态就是毫无意义的所以必须给每一个 OSPF 路由器定义一个身份。这就是 Router-ID并且 Router-ID 在网络中绝对不可以有重名否则路由器收到的链路状态就无法确定发起者的身份也就无法通过链路状态信息确定网络位置OSPF 路由器发出的链路状态都会写上自己的 Router-ID可以理解为该链路状态的签名不同路由器产生的链路状态签名绝不会相同。
Router-ID 使用 IP 地址的形式来表示确定 Router-ID 的方法为 手工指定Router-ID这是一种确定Router-ID的常见方法管理员可以手动指定一个IP地址作为Router-ID。 选择活动Loopback接口中IP地址最大的如果存在活动的Loopback接口则选择其中IP地址最大的作为Router-ID。一般来说C类地址优先于B类地址而非活动的接口的IP地址不能被选为Router-ID。 如果没有活动的Loopback接口则选择活动物理接口IP地址最大的如果没有活动的Loopback接口那么选择活动的物理接口中IP地址最大的作为Router-ID。 软考真题2022年下半年上午第26、27题 110.0.1.254212.1.1.2
优先选择手动配置的RouterId在没有手工配置的前提下优选loopback接口地址中最大的地址作为router id在没有配置loopback接门地址的前提下优选其他接口的IP地址中选择最大的地址作为router id (不考虎接门的Up/Down状态)。 COST花销 OSPF 使用接口的带宽来计算度量值。计算方法 cost100Mbit/接口带宽 如果路由器要经过两个接口才能到达目标网络那么很显然两个接口的 Cost值要累加起来才算是到达目标网络的 Metric 值所以 OSPF 路由器计算到达目标网络的 Metric 值必须将沿途中所有接口的 Cost 值累加起来在累加时只计算出接口不计算进接口。 OSPF 会自动计算接口上的 Cost 值但也可以通过手工指定该接口的 Cost 值手工指定的优先于自动计算的值。OSPF 计算的 Cost同样是和接口带宽成反比带宽越高Cost 值越小。到达目标相同 Cost 值的路径可以执行负载均衡最多 6 条链路同时执行负载均衡。
一个10Mbit/s的接口cost值为100Mbit/10Mbit10
链路状态Link-State 链路状态LSA就是 OSPF 接口上的描述信息例如接口上的 IP 地址子网掩码网络类型Cost 值等等OSPF 路由器之间交换的并不是路由表而是链路状态LSAOSPF 通过获得网络中所有的链路状态信息从而计算出到达每个目标精确的网络路径。OSPF 路由器会将自己所有的链路状态毫不保留地全部发给邻居邻居将收到的链路状态全部放入链路状态数据库Link-State Database邻居再发给自己的所有邻居并且在传递过程种绝对不会有任何更改。通过这样的过程最终网络中所有的 OSPF 路由器都拥有网络中所有的链路状态并且所有路由器的链路状态应该能描绘出相同的网络拓朴。 与距离矢量路由不同距离矢量路由中交换的是完整的路由表这样如果有人恶意攻击的话就能够知道整个网络拓扑结构。而链路状态路由则交换链路的状态用户无法通过这个清晰的得知整个链路拓扑。 每台 OSPF 路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成 LSALink StateAdvertisement链路状态通告并通过更新报文将 LSA 发送给网络中的 其它 OSPF 路由器所有的 LSA 放在一起 便组成了 LSDBLink State Database链路状态数据库OSPF 路由器将 LSDB 转换成一张带权的有向图这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。各个路由器得到的有向图是完全相同的。 路由器会根据有向图使用 SPF 算法计算出一棵以自己为根的最短路径树这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。数字48等等理解为cost值 邻居Neighbor
邻居是指在OSPF网络中的两个路由器之间的逻辑关系通常是指在同一个OSPF区域内的路由器之间的关系。邻居之间通过Hello报文建立联系用于发现对方并建立邻接关系。邻居关系是在OSPF协议中用于维护路由器之间的连接状态和信息交换的。
路由器每隔10s发送一条hello报文当超过 40s后还没有收到Hello回复包也就是 Dead 时间过后还没有收到邻居的 Hello 包路由器会认为邻居已经失效。当路由器检测到邻居失效后会触发相应的邻居关系重建过程。 OSPF 路由器形成 OSPF 邻居的必备条件 Area-id区域号码即路由器之间必须配置在相同的 OSPF 区域否则无法形成邻居。Hello 时间与 Dead 时间即路由器之间的 Hello 时间和 Dead 时间必须一致否则无法形成邻居。Authentication认证路由器之间必须配置相同的认证密码如果密码不同则无法形成邻居。 邻接Adjacency
OSPF 只有邻接关系之间才会交换 LSA路由器会将链路状态数据库中所有的内容毫不保留地发给所有邻接要想在 OSPF 路由器之间交换 LSA必须先形成 OSPF 邻接关系。
DR 指定路由器 / BDR 备用指定路由器 OSPF协议会在拓扑网络中选择出一个核心路由器称为 DR 指定路由器Designated Router网段中所有的 OSPF 路由器都和 DR 互换 LSA。DR 就会拥有所有的 LSA并且将所有的 LSA 转发给每一台路由器。 如果 DR 失效后那么就会造成 LSA 的丢失与不完整所以在多路访问网络中除了选举出 DR 之外还会选举出一台路由器作为 DR 的备份称为 BDRBackup Designated RouterBDR 在 DR 不可用时代替 DR 的工作
之外还有其他普通的路由器这些路由器被称为Drother有时也称为DROTHER即非DR和非BDR的路由器Drother路由器在OSPF网络中不具备DR和BDR的特殊角色它们只是普通的路由器负责和其他路由器交换LSA链路状态通告。Drother路由器与DR和BDR之间也会交换LSA以确保网络中的LSDB链路状态数据库保持最新。
DR和Dorther处理数据报的区别
所有 OSPF 路由器包括 DR 与 BDR都能够接收和传递目标地址为 224.0.0.5 的数据包。只有 DR 和 BDR 才能接收和传递目标地址为 224.0.0.6 的数据包。 DR/BDR选举规则
DR 与 BDR 的选举是在一个二层网段内选举的即在多个路由器互连的接口范围内与 OSPF 区域没有任何关系一个区域可能有多个多路访问网段那么就会存在多个 DR 和 BDR但一个多路访问网段只能有一个 DR 和 BDR选举 DR 和 BDR 的规则为 1、比较接口优先级 选举优先级最高的成为 DR优先级数字越大表示优先级越高被选为 DR 的几率就越大次优先级的为 BDR优先级范围是 0-255默认为 1优先级为 0 表示没有资格选举 DR 和 BDR。 2、Route-Id 大小 如果在优先级都相同的情况下Route-Id 最大的成为 DR其次是 BDR数字越大被选为 DR 的几率就越大。
