5.1 动态路由概述与分类

5.1.1 静态路由 vs 动态路由

项目静态路由动态路由
配置方式手动配置自动学习
维护复杂度简单网络适合，复杂网络困难自动更新，适合大型网络
占用资源少多（CPU/内存用于运行算法）
收敛速度快（人为指定）有快有慢，取决于协议设计
容错性低，链路变化需人工干预高，能自动检测并修正路径
使用场景小型网络、默认路由、边缘场景中大型网络、结构动态的网络

5.1.2 动态路由协议的基本定义

动态路由协议是一种使路由器之间自动交换网络拓扑信息的协议。路由器通过算法处理这些信息来构建和维护路由表。

动态路由的作用：

  • 自动发现与维护网络可达路径
  • 响应拓扑变化（例如链路断开）
  • 根据算法选择“最优路径”

5.1.3 动态路由协议的分类

（一）按照算法分类：

类型协议代表工作方式说明
距离向量协议RIP、IGRP通告自己知道的所有路由信息（周期性广播）
链路状态协议OSPF、IS-IS通告自己与邻居连接的状态，由每台设备自行计算最短路径
混合协议EIGRP综合了前两者的优点，既保留距离向量部分更新的简单，又引入链路状态的一些改进

（二）按照厂商标准：

类型说明
开放标准任何厂商设备都可使用（如 OSPF）
私有协议只能用于特定厂商设备（如 EIGRP 是 Cisco 私有）

5.1.4 动态路由协议的对比和选择依据

协议收敛速度资源消耗支持VLSM复杂度推荐场景
RIP慢低v2支持简单小型网络、教学用途
EIGRP快中支持中等Cisco网络、企业内网
OSPF快中高支持较高多区域、大型网络

拓展点：

  • AD 值（Administrative Distance）： 动态路由协议的“可信度”比较标准，默认如下：
    - 直连：0
    - 静态：1
    - EIGRP：90
    - OSPF：110
    - RIP：120

  • 常用查看命令：show ip route、debug ip routing、show ip protocols

5.2 距离向量协议的工作机制（以 RIP 为例）

5.2.1 距离向量协议的原理

距离向量（Distance-Vector） 协议的核心理念是：

路由器定期把它知道的全部路由信息（即“向量”）发送给直接相连的邻居（即“距离”）。

  • 度量值（Metric）： RIP 使用“跳数”（Hop Count），最大为 15，超过即为不可达（16=∞）。
  • 更新周期： 每 30 秒广播一次自己的路由表。
  • 广播方式： 使用 UDP 520 端口广播（RIPv2 支持多播 224.0.0.9）
  • 收敛慢、环路风险大，需要额外机制防环（后续详讲）。

5.2.2 RIP 工作流程

  1. 初始化： 路由器启动 RIP，通告直连网段
  2. 邻居学习： 接收来自邻居的 RIP 路由更新
  3. 路由更新： 根据信息更新本地路由表
  4. 周期性通告： 每 30 秒继续广播自己的路由信息

5.2.3 GNS3 实践拓扑：

  • 每台路由器配置两个接口，IP 地址位于不同网段

5.2.4 GNS3 配置示例：

以下为三台路由器基础配置示例（以 R1 为例）：

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conf t
hostname R1
interface g0/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
 no shutdown
interface g0/1
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
 no shutdown
router rip
 version 2
 network 192.168.1.0
 network 192.168.2.0
 no auto-summary

对 R2、R3 进行类似配置（注意 IP 和网段对应），并确保都使用 version 2 和 no auto-summary。

5.2.5 验证与调试命令

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# 查看路由表
show ip route

# 查看 RIP 协议状态
show ip protocols

# 查看 RIP 学到的邻居信息
debug ip rip

在 R1 上使用 ping 192.168.3.1 验证能否到达 R3，如能成功则说明 RIP 配置正确。

为什么 RIP 不适合大型网络？

原因说明
收敛慢拓扑变化响应慢，容易环路
跳数限制最多15跳，规模受限
路由信息不安全广播形式，容易被篡改
不支持复杂设计如区域划分、负载均衡等

auto-summary？

auto-summary 是 自动路由汇总 的意思。

在启用 auto-summary 的情况下，路由器在通告路由时，会自动将子网掩码“抹掉”，只发布主类网络地址。

举个例子：

假设你在 R1 上配置了两个接口：

1
2
192.168.1.1/24
10.1.1.1/24

如果 RIP 启用了 auto-summary，R1 会向其他路由器通告整个 192.168.0.0 和 10.0.0.0 的主类路由，而不是精确的 /24 子网。

为什么要 no auto-summary？

使用 VLSM 或多个子网时，需要关闭 auto-summary：
  • 避免掩码信息丢失，导致 路由不准确。
  • 特别是在跨不同主类网络时，启用自动汇总会 导致路由不一致或环路。
  • CCNA 常考：**RIPv2 支持 VLSM，但需要手动关闭 auto-summary 才能发挥作用。
命令作用
auto-summary启用自动汇总（不推荐）
no auto-summary禁用自动汇总，精确通告路由