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浅谈路由协定的分类与特性

来源:未知 时间:2017-03-23 11:24
 

   路由(Routing)是将网路封包决定要如何送往外部网路到达目的地的过程。一般而言,路由器为了维护路由资讯,通常会使用路由协定。而路由协定非常复杂,种类也多,为了管理Router以达到企业内部的网路路由,第一步就是要了解路由协定的种类与详细运作过程。这个专栏从本篇开始将会陆续介绍各种Cisco Router所使用的知识给各位读者。

  路由简介

  Router最主要的工作就是决定要将网路封包送往何处,而为了达到这样的目的,Router至少必须做到知道目的端的位址在哪裡、标示出来源端的位址并学习、寻找这个封包可能要送往的路径有哪些、从可能的路径中选出最佳路径以及维护并更新这些路由所需的资料等事情。

  当然,一般网路架构中免不了一定会有很多台Router设备,为了让下图中的10.120.2.0与172.16.1.0能找到路径互相传递资料封包,中间的Router设备就必须互相「分享」所学习到的资料,加上可以得知本地端Router设备所直接连接到的终端设备,就可以形成一个表格,称之为Routing Table。此Routing Tabl即可收集并整理出所有路由所需的资讯。

  假设Router A与10.120.2.0这台电脑直接连接,若172.16.1.0曾经送封包经过Router A,则Router A会知道172.16.1.0这台电脑位于Router A的右边介面,假设Router A右边的介面为S0,左边为E0,则Router A的Routing Table如下表所示:

  @表1 Routing Table所记录的路由资讯

  网路连接情况 目的端位址 出口介面

  Connected 10.120.2.0 E0

  Learned 172.16.1.0 S0

  在Router A中,会把从其他Router传过来的路由资讯纪录在自己的Routing Table之中。而针对那些直接连接于Router A的电脑,当然对于Router A来说,它已经可以确认每一台电脑可以透过哪些介面到达,因此,Router A会直接把所有直接连接到Router A的电脑与介面的对应关係输入到Routing Table之中,换句话说,那些没有直接连接到Router A上的电脑与介面的对应关係,一定要透过别台Router设备来学习而得知,或是由管理人员手动输入。

  静态路由与动态路由

  Router设备会根据Routing Table的资料来决定如何转发资料封包,有两种方式可以得知其他电脑与这台Router设备介面的对应关係,第一种方式就是由管理人员手动输入,这种方式也称为静态路由(Static Route)。而另一种方式就是透过其他Router设备来学习,学习的方式就是透过路由协定(Routing Protocol)来交换资讯。Routing Protocol也是学习Router设备相关知识最重要的一环,不同的Routing Protocol有不同的使用时机,其运作方式也不尽相同,这种经过学习而建立出来的路由资讯,就称为动态路由(Dynamic Route)。

  ▓静态路由(Static Route)

  静态路由必须由管理人员手动输入,好处是速度很快,不需要经过学习。但是缺点就是网路拓扑若有任何的改变,管理人员必须更新资料到Router设备之中,比较麻烦,也耗费人力,必须有个很好的维护能力才行。这种方式比较适合几乎不会有变动的网路拓扑。

  ▓动态路由(Dynamic Route)

  动态路由就不需要手动输入,比较属于Worry-Free的类型,一切的工作都交给Router设备之间去协调,互相交换并学习。管理人员只要做Routing Protocol的设定即可,但是这种方式比较耗费系统资源,速度也稍微慢。

  静态路由的设定

  一般来说,静态路由会使用在连接stub network之间的连线,stub network指的是只能透过单一路由路径连接的网路,因此有时候也称为leaf node。此外,静态路由也常常被使用在指定预设闸道上,让不知道要送往哪裡的网路封包送到预设闸道。使用在这些地方是因为这些设备的设定比较不容易变更,因此若使用静态路由将可以节省不必要的学习过程。下面的网路架构图,可以说明静态路由的设定方式。

  在网路架构图中,若要在Router A上面设定可以透过Router A的S0介面到达172.16.1.0的子网路,可以採用静态路由的方式。另外,笔者也打算用静态路由的方式,在Router B上面设定要让Router B知道若要从172.16.1.0这个Stub Network连到外面的网路的话,可以透过Router A来达成。

  设定静态路由

  首先,先设定Router A设备的静态路由,其设定静态路由的语法是如下所示:

  R_A(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1

  其中,静态路由指令的关键字是「ip route」,后面的172.16.1.0代表这笔静态路由的目的地的网路IP位址。接着,255.255.255.0就是这个目的地子网路的网路遮罩,而最后的172.16.2.1则代表为了到达目的地而要经过的下一台Router设备的IP位址,因为Router A以及Router B位于同一个网路区段之内,所以对于Router A而言,Router B的IP位址是172.16.2.1,对于Router A前往172.16.1.0网路区段而言,Router B就是下一台Router设备。因此,Router B的IP位址需要设定。

  如此一来,当Router A拿到一个要送往172.16.1.0子网路的封包时,Router A就会知道要把这个封包送给哪一个Router设备转送。虽然对于Router A而言,要到达172.16.1.0子网路可能要经过很多很多台Router设备,但是,Router A不需要记录下来每一台位于路途中的Router设备,只要知道「下一台」是谁就好了,至于接下来要再转送给谁,那就是下一台Router设备的责任啦。

  需要注意的是,设定静态路由是在Global Configuration模式下执行的,因为这个静态路由资讯是针对整台Router设备,并非在其他模式中设定。若要把这笔静态路由设定成为「永久存在」,亦即介面都关掉了,也要让这笔静态路由存在的话,可以在指令的最后面加上「permanent」关键字,如下所示:

  R_A(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1 permanent

  静态路由通常会用来做类似上面的用途,简单来说,就是针对那些并非直接连接到这台Router设备的网路,手动增加路由资讯。但是必须注意的是,针对这种单一连线(Uni-directional)的静态路由,其设定必须是连线的两端都要设定才行。


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