在開始閱讀之前，可以考慮以下問題，也可以在閱讀后測試學習效果：

路由器

在前面關于路由器的介紹中，我們知道它是網絡互連的核心設備，用于連接不同的網絡，在網絡之間轉發IP數據報。對于路由器來說，路由表是最重要的內部組件。當路由器需要轉發數據時，它會根據路由表和一定的匹配規則進行轉發。對于路由表，一般有靜態和動態兩種配置。下面將詳細介紹這個過程，討論靜態和動態路由使用場景，以及原理和配置。

回想一下，對于路由器，需要完成以下任務：

靜態路由和動態路由的比較和應用場景

靜態路由：

動態路由：

綜上所述，靜態路由完全將路由的轉發委托給管理員。在拓撲更新的情況下，它由管理員維護。動態路由則相反。所有的轉發和學習過程完全依賴于路由器本身。

靜態路由-應用場景：

動態路由-應用場景：

靜態路由

配置靜態路由時，主要配置目的網段和下一跳地址。配置前需要進行如下分析：

靜態路由配置分析：

先統計一下網絡的數量

每臺路由器需要配置的路由數等于網絡總數減去與其相連的網絡數

目的網絡需要去的網絡，即非直連的網絡

下一跳是與路由器直連的接口地址

為接口配置IP地址后，路由器會生成兩條默認路由——表示直連

Loopback 接口的功能主要是為了測試。收到數據后會自動返回。

# 預配置命令
enable 
configure terminal
line console 0
no exec-timeout
logging synchronous
no ip domain lookup
# R3 Router 
Router(config)#hostname R3
# Configure 1.1.1.1/24, 12.1.1.1/24 IP
Router(config)#int e 0/0
Router(config-if)# ip addr 12.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown
Router(config)#int lo 0
Router(config-if)# ip addr 1.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown
# Configure Static Route
# Method1：
Router(config)#ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 12.1.1.2
Router(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.255.0 12.1.1.2
Router(config)#ip route 23.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2
# Method2：邊界配置默認路由比較省時間
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2
// hostname R4
Router(config)#interface ethernet 0/0
Router(config-if)#ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface loopback 0
Router(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface ethernet 0/1
Router(config-if)#ip address 23.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
# Configure Static Route
Router(config)#ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.1
Router(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.255.0 23.1.1.2
# The configuration of R5 is same as the R3

想象這樣的情況，假設到達5.5.5.5/24的網絡，當R4配置靜態路由時，可以通過兩條路徑R6和R7。

此時，當數據包到達網絡時，如何選擇？

采用的原則如下：

動態路由

路由器之間通過路由協議自主學習可以得到路由信息。這種路由稱為動態路由。使用路由協議動態構建路由表，不需要人工參與，可以自動適應網絡狀態的變化來更新路由表。大型網絡或狀態變化頻繁的網絡通常使用動態路由協議。

自制系統和分層路由

互聯網上的網絡數量龐大，數以百萬計的路由器相互連接。路由器不可能記錄每個網絡的信息，許多組織不愿意暴露其網絡的內部細節。基于以上原因，互聯網劃分了許多自治系統（Autonomous Systems）。

自治系統內的路由通過內部網關協議 (IGP) 交換路由信息。典型的內部網關協議是 RIP 和 OSPF。

需要在自治系統之間交換路由信息。外部網關協議 (EGP) 用于在自治系統之間交換路由信息。每個自治系統都會有一個邊界路由器來完成這個任務。 Internet目前使用的外部網關協議是BGP。

動態路由協議一般分為這幾類，如上圖所示：

距離矢量路由協議：根據跳數，選擇跳數最小的一個。比如RIP協議。 EIGRP 將使用跳數作為參考。

鏈路狀態路由協議：自己計算和過濾（鄰居表，拓撲表，路由表），例如OSPF，IS-IS等。

RIP（距離矢量）

應用層協議，使用UDP傳輸，520端口。RIP和IGRP已被淘汰，因為它們只支持有類路由協議。 （是一個不能劃分子網的協議）

路由信息協議 (RIP) 是路由器制造商之間使用的第一個開放標準，也是連接不同制造商設備的最廣泛使用的通用協議。 RIP 協議有兩個版本。與V1版本相比，V2版本增加了一些擴展特性，如更新認證、路由摘要、無類路由、VLSM、將廣播改為組播。

RIP 協議是一種基于距離向量的路由狀態協議。在 RIP 協議中，如果路由器 A 和網絡 B 直接相連，則路由器 A 和網絡 B 之間的距離為 N+1。如果從路由器A到網絡B需要N臺路由器，則路由器A到網絡B的距離為N+1。

RIP 認為距離最小的路徑是最佳路徑。 RIP中的距離也稱為“跳數”。每增加一個路由器，跳數增加一。

RIP 的工作原理

每臺路由器每 30 秒向其所有鄰居路由器廣播 RIP 數據包。數據包的內容是該路由器當前的路由信息??。收到鄰居路由器的路由表信息后，更新自己的路由表。下次，將更新的路由表 180 告訴您的鄰居。如果沒有收到某臺路由器的路由表信息，就會認為該路由器有問題。修改所有以該路由器為下一站的表項的距離為16，表示不可達。 60s后仍然沒有回復，從路由表中刪除

當兩個路由器共享一條鏈路或在同一個物理網絡中時，它們被稱為鄰居

配置：

#三臺路由器正常配置端口
# R1
# r1(config)#router rip 
# 關閉自動匯總，匯總成主類 A，B，C 類的網絡。
r1(config-router)#no auto-summary
r1(config-router)#version 2
r1(config-router)#network 12.0.0.0
r1(config-router)#network 1.0.0.0
r1(config-router)#network 13..0.0
# R2,R3 同理
# 排錯命令
show ip rip database
show ip protocols／inc second

因為對外發布網絡時有30s（默認）的時間差，所以可能會出現環路。

比如圖中R3宣布自己入網后，恰好Lo 0接口down了。這時候R3會立即刪除路由表中的3.3.3.0網絡。

然而，R2此時并不知道。假設 10 秒后，R2 將發布自己的路由。這時候會多播給R1和R3.

此時R3發現R2可以到達3.3.3.0的網絡，會將該網絡加入到它的路由表中，并將距離增加1。

此時，如果有網絡發送數據包3.3.3.0，它們會一直在R2和R3之間傳輸。并且隨著下一個通知周期的到來，R2和R3

距離會繼續增加，直到雙方的路由表中都消失了16。

如何解決成環問題：

限制最大距離：RIP協議允許一條路徑最多包含15個路由器，最大距離為16（表示網絡不可達）

水平分割：路由器從某個接口接收到的更新信息不允許通過該接口發回。

如果R2收到了從R3到3.3.3.0網絡的路由信息??，它在通告時不會告訴R[k10這個消息給3.3.3.0。 ]

但是水平分割仍然不能解決像第一張圖那樣有多條路徑可達的情況。

這里的解決方案是中毒逆轉：

其實就是一種改進的水平分割。當路由器從某個接口接收到某個網段的路由信息??時，并不會停止回送信息，而是將該網段的跳數（Distance）設置為無限，然后發送出去。接收方路由收到此類路由信息后，會立即放棄該路由，而不是等待其老化時間到期。

簡單來說，reversal就是說對于split horizo??n來說，原來是不發送的，現在發送了。但是發送的是一條距離為16的消息，表示網絡不可達，所以稱為毒藥。

這里可以做個實驗，使用關閉水平分割手動創建循環現象。

# 關閉 R1 e 0/0 接口的水平分割
R1(config-if)#no ip split-horizon
# 關閉 R2 e 0/0 接口的水平分割
R2(config-if)#no ip split-horizon
# 設置 R2 的 e0/0 為被動，禁止發送協議報文
R2(config-router)# passive-interface e 0/0
# 關閉 R2 的 loopback 0 口
# 設置 R2 的 e0/0 為主動
R2(config-router)#no passive-interface e 0/0

這時候我們可以用show ip route來觀察，我們會發現R1和R2的跳數會一直增加，增加到16，然后全部消失

原因：

由于R2的端口設置為passive，R1收不到R2關閉lo 0的消息，而且R1和R2的水平分割已經關閉。

此時R2會收到R1到2.2.2.0網絡的跳數為1，所以到2.2.2.0網絡的跳數為2 .

因為R2不能再通過直連到達2.2.2.2。所以它會更新它的跳數。然后R2將R1發送給2.2.2.2，跳數為2。

由于 R1 本身經過 R2 到達 2.2.2.2 網絡，所以它會將其路由表更新為 3 跳。以此類推，直到16月底。

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