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第1章 理解IP路由选择1

1.1 IP编址的概念3

1.1.1 IPv4地址类别3

1.1.2 IPv4私有地址空间5

1.1.3子网划分和可变长子网掩码5

1.1.4无类别域间路由7

1.2静态路由和动态路由7

1.3动态路由8

1.3.1单/多播IP路由选择9

1.3.2无类IP路由协议与有类IP路由协议的对比11

1.3.3内部和外部网关协议12

1.3.4距离矢量路由协议和链路状态路由协议14

1.4路由协议的管理距离19

1.5路由器内部的快速转发20

1.6小结20

1.7习题21

1.8参考文献21

第2章 理解RIP路由协议25

2.1度量26

2.2计时器26

2.3水平分割27

2.4含毒性逆转的水平分割27

2.5 RIP-1数据包格式27

2.6 RIP的运作方式28

2.6.1发送RIP路由更新时所要遵守的规则28

2.6.2接收RIP路由更新时所要遵循的规则30

2.6.3 RIP路由更新发送示例31

2.6.4 RIP路由更新接收示例32

2.7 RIP为什么不支持非连续网络32

2.8 RIP为什么不支持可变长子网掩码34

2.9默认路由和RIP35

2.10对RIP的改进37

2.10.1路由标记37

2.10.2子网掩码38

2.10.3下一跳38

2.10.4用多播发送协议数据包39

2.10.5认证39

2.11兼容性问题40

2.12小结41

2.13复习题41

2.14进阶阅读42

第3章 排除RIP故障45

3.1 RIP常见故障排障流程46

3.2排除RIP路由安装故障50

3.2.1故障：RIP路由未“进驻”路由表50

3.2.2故障：路由器未安装可能存在的所有等价RIP路由——原因：路由器上配置的maximum-path命令，限制了多条RIP路由的安装80

3.3排除RIP路由通告故障82

3.3.1故障：路由通告方未通告RIP路由82

3.3.2故障：R2的路由表缺少子网路由——原因：执行了路由自动汇总101

3.4排除RIP路由汇总故障103

3.4.1故障：RIP-2路由表过大——原因：禁用了路由自动汇总特性104

3.4.2故障：RIP-2路由表过大——原因：未配置ip summary-address命令106

3.5排除与RIP有关的路由重分发故障108

3.6排除与RIP有关的按需拨号路由故障111

3.6.1故障：由RIP引发的广播流量“莫名其妙”地激活ISDN链路——原因：定义感兴趣流量时，未考虑RIP广播流量111

3.6.2故障：拨号接口不能外发RIP路由更新——原因：dialer map语句未包含broadcast关键字115

3.7排除与RIP有关的路由翻动故障116

第4章 理解EIGRP路由协议121

4.1度量123

4.2 EIGRP路由器间的邻居关系123

4.3扩散更新算法125

4.4 DUAL有限状态机127

4.5用于EIGRP的可靠传输协议128

4.6 EIGRP的包格式129

4.7 EIGRP的运作方式132

4.8 EIGRP路由汇总132

4.9 EIGRP查询过程133

4.10 EIGRP与默认路由134

4.11 EIGRP与非等价负载均衡135

4.12小结137

4.13复习题137

第5章 排除EIGRP故障139

5.1排除EIGRP邻居关系建立故障139

5.1.1检查路由器日志，掌握与EIGRP邻居关系变动有关的信息140

5.1.2 EIGRP邻居关系建立故障——原因：单向链路（链路只具备单向连通性）143

5.1.3 EIGRP邻居关系建立故障——原因：互连接口IP地址不共处同一子网144

5.1.4 EIGRP邻居关系建立故障——原因：子网掩码不匹配147

5.1.5 EIGRP邻居关系建立故障——原因：K值不匹配149

5.1.6 EIGRP邻居关系建立故障——原因：AS号不匹配150

5.1.7 EIGRP邻居关系建立故障——原因：路由“停滞”于活跃状态（stuck-in-active）151

5.2排除EIGRP路由通告故障160

5.2.1 EIGRP路由器未向邻居路由器通告网管人员要想通告的路由161

5.2.2 EIGRP路由器向邻居路由器通告了网管人员不想通告的路由166

5.2.3路由器以非预期的度量值通告了EIGRP路由169

5.3排除EIGRP路由安装故障173

5.3.1 EIGRP路由安装故障——原因：自动或者手动路由汇总174

5.3.2 EIGRP路由安装故障——原因：路由的管理距离值过高175

5.3.3 EIGRP路由安装故障——原因：Router-ID冲突177

5.4排除EIGRP路由翻动故障180

5.5排除EIGRP路由汇总故障184

5.5.1 EIGRP路由汇总故障——原因：路由表中不存在隶属于汇总路由的明细路由185

5.5.2 EIGRP路由汇总故障——原因：路由汇总过度186

5.6排除EIGRP路由重分发故障188

5.7排除EIGRP拨号备份故障194

5.8 EIGRP错误消息198

5.9小结199

第6章 理解OSPF路由协议201

6.1 OSPF数据包202

6.1.1 Hello数据包203

6.1.2数据库描述（DBD）数据包205

6.1.3链路状态请求（LSR）数据包206

6.1.4链路状态更新（LSU）数据包207

6.1.5链路状态确认（LSack）数据包207

6.2 OSPF LSA208

6.2.1路由器LSA209

6.2.2网络LSA212

6.2.3汇总LSA213

6.2.4外部LSA217

6.3 OSPF区域219

6.3.1常规区域222

6.3.2 stub区域223

6.3.3 totally stubby区域224

6.3.4 Not-So-Stubby区域（NSSA）225

6.4 OSPF介质类型230

6.4.1多路访问介质231

6.4.2点到点介质231

6.4.3非广播多路访问介质232

6.4.4按需电路（Demand Circuit）235

6.4.5 OSPF介质类型一览表237

6.5 OSPF邻接状态238

6.5.1 OSPF Down状态239

6.5.2 OSPF Attempt状态239

6.5.3 OSPF Init状态239

6.5.4 OSPF 2-way状态240

6.5.5 OSPF Exstart状态240

6.5.6 OSPF Exchange状态240

6.5.7 OSPF Loading状态241

6.5.8 OSPF Full状态242

6.6小结242

6.7复习题242

第7章 排除OSPF故障245

7.1 OSPF常见故障排障流程246

7.1.1排除OSPF邻居关系建立故障246

7.1.2排除OSPF路由通告故障248

7.1.3排除OSPF路由安装故障250

7.1.4排障与OSPF有关的路由重分发故障250

7.1.5排除OSPF路由汇总故障251

7.1.6排除“CPUHOG”故障251

7.1.7排除与OSPF有关的按需拨号路由（DDR）故障252

7.1.8排除SPF计算及路由翻动故障252

7.2排除OSPF邻居关系建立故障253

7.2.1故障：OSPF邻居列表为空253

7.2.2故障：OSPF邻居路由器逗留于Attempt状态282

7.2.3故障：OSPF邻居路由器逗留于Init状态286

7.2.4故障：OSPF邻居逗留于2-way状态——原因：把所有路由器上相关接口的OSPF优先级值都设成了0296

7.2.5故障：OSPF邻居逗留于Exstart/Exchange状态298

7.2.6故障：OSPF邻居停滞于Loading状态314

7.3排除OSPF路由通告故障318

7.3.1故障：OSPF邻居路由器不通告路由319

7.3.2故障：OSPF邻居路由器（ABR）不通告汇总路由327

7.3.3故障：OSPF邻居路由器不通告外部路由335

7.3.4故障：OSPF路由器不通告默认路由344

7.4排除OSPF路由安装故障355

7.4.1故障：路由器未在路由表中安装所有类型的OSPF路由356

7.4.2故障：路由器未在路由表中安装OSPF外部路由371

7.5排除OSPF路由重分发故障379

故障：OSPF路由器未通告外部路由380

7.6排除OSPF路由汇总故障385

7.6.1故障：路由器未汇总区域间路由——原因：ABR上未设area range命令385

7.6.2故障：路由器未能汇总OSPF外部路由——原因：ASBR上未设summary-address命令388

7.7排除CPUHOG故障390

7.7.1故障：路由器在OSPF邻接关系建立过程中，生成了CPUHOG消息——原因：路由器运行的IOS版本不支持Packet-Pacing（数据包步调）功能391

7.7.2故障：路由器在LSA刷新期间生成了CPUHOG消息——原因：路由器运行的IOS版本不支持LSA group pacing（LSA组步调）功能392

7.8排除事关OSPF的DDR（按需拨号路由）故障394

7.8.1故障：OSPF Hello数据包不必要地接通按需拨号链路——原因：OSPF Hello数据包被路由器当成了感兴趣流量394

7.8.2故障：在启用了OSPF按需电路（Demand Circuit）特性的情况下，按需拨号链路仍处于接通状态396

7.9排除SPF计算及路由翻动故障407

7.9.1路由器频繁执行SPF计算——原因：路由器接口翻动408

7.9.2路由器频繁执行SPF计算——原因：邻居路由器“时隐时现”410

7.9.3路由器频繁执行SPF计算——原因：Router-1D冲突413

7.9.4常见的OSPF错误消息417

7.9.5错误消息“Unknown routing Protocol”418

7.9.6错误消息“OSPF： Could not allocate routerid”418

7.9.7类型6（LSA）错误消息“%OSPF-4-BADLSATYPE： Invalid Isa：Bad LSA type”418

7.9.8错误消息“OSPF-4-ERRRCV”419

第8章 理解IS-IS路由协议423

8.1 IS-IS路由协议入门423

IS-IS路由协议425

8.2 IS-IS路由协议概念425

8.2.1 IS-IS节点、链路和区域426

8.2.2邻接关系427

8.2.3分层路由选择430

8.2.4 IS-IS数据包431

8.2.5 IS-IS度量434

8.2.6 IS-IS认证436

8.2.7 ISO CLNP编址437

8.3 IS-IS链路状态数据库439

8.3.1简述IS-IS链路状态数据库440

8.3.2泛洪及数据库同步442

8.3.3最短路径优先（SPF）算法及IS-IS路由计算445

8.4配置IS-IS，完成IP路由选择445

8.4.1点到点网络环境中的IS-IS配置446

8.4.2 ATM配置示例452

8.4.3通告IP默认路由455

8.4.4路由重分发456

8.4.5 IP路由汇总458

8.5小结459

8.6 IS-IS数据包的附加信息460

8.6.1 IS-IS数据包字段（按首字母排序）461

8.6.2 Hello数据包462

8.6.3链路状态数据包463

8.6.4序列号数据包463

8.7复习题464

第9章 排除 IS-IS故障467

9.1排除IS-IS邻接关系建立故障469

9.1.1故障1：部分或全部IS-IS邻接关系未处于UP状态472

9.1.2故障2：邻接关系“卡”在INIT状态477

9.1.3故障3： IS-IS邻接关系未能建立，只建立起了ES-IS邻接关系486

9.2排除IS-IS路由通告故障487

9.2.1路由通告故障488

9.2.2路由重分发以及level 2到level 1的路由泄漏故障492

9.2.3路由翻动故障493

9.3 IS-IS错误消息497

9.4 CLNS ping及traceroute498

9.5案例分析：ISDN配置故障500

9.6 IS-IS排障命令汇总503

9.7总结504

第10章 理解PIM协议507

10.1 IGMP版本1、2及逆向路径转发的基本原理508

10.1.1 IGMP版本1508

10.1.2 IGMP版本2509

10.1.3多播转发（逆向路径转发）511

10.2 PIM密集模式512

10.3 PIM稀疏模式514

10.4 IGMP数据包和PIM数据包的格式516

10.4.1 IGMP数据包的格式516

10.4.2 PIM数据包及包格式517

10.5小结520

10.6复习题521

第11章 排除PIM协议故障523

11.1排除IGMP加入故障523

11.2排除PIM密集模式故障526

PIM密集模式故障排障方法530

11.3排除PIM稀疏模式故障531

PIM稀疏模式故障排障方法536

11.4小结536

第12章 理解BGP-4路由协议539

12.1 BGP-4协议规范及功能543

12.2邻居关系543

12.2.1 EBGP邻居关系545

12.2.2 IBGP邻居关系547

12.3通告路由548

12.4接收路由552

12.5 BGP路由策略552

12.5.1利用BGP属性来实施BGP路由策略554

12.5.2通过route-map配置路由策略570

12.5.3用filter-list、distribute-list、prefix-list、团体属性以及出站路由过滤（ORF）特性来执行BGP路由策略574

12.5.4路由抑制582

12.6大型网络中高可扩展性的IBGP会话的建立——BGP路由反射器及BGP联盟586

12.6.1路由反射587

12.6.2 AS联盟590

12.7最优路由计算593

12.8小结595

12.9复习题596

第13章 排除BGP故障599

13.1 BGP常见故障排障流程600

13.2排除BGP相关故障时常用的show命令和debug命令605

13.3排除BGP邻居关系建立故障607

13.3.1故障：直连的EBGP邻居之间未建立起邻居关系607

13.3.2故障：非直连的EBGP邻居之间未建立起邻居关系611

13.3.3故障：IBGP邻居之间未建立起邻居关系620

13.3.4故障：IBGP/EBGP邻居之间未建立起邻居关系——原因：应用于路由器接口的访问列表拦截了BGP协议数据包620

13.4排除BGP路由通告、生成及接收故障621

13.4.1故障：路由器无法生成BGP路由622

13.4.2无法向IBGP/EBGP邻居传播/生成BGP路由——原因：路由过滤器配置有误629

13.4.3路由只能通告给EBGP邻居，但却无法传播给IBGP邻居——原因：路由学自另一IBGP邻居631

13.4.4无法向IBGP/EBGP邻居传播学自IBGP的路由——原因：IBGP路由未同步637

13.5排除BGP路由无法“进驻”路由表故障639

13.5.1故障：路由器未把IBGP路由安装进IP路由表639

13.5.2故障：EBGP路由未“进驻”IP路由表647

13.6排除与BGP路由反射器部署有关的故障655

13.6.1故障：配置有误——原因：未把IBGP邻居配置为路由反射客户端655

13.6.2故障：路由反射器客户存储了多余的BGP路由更新——原因：路由反射客户端之间的路由反射657

13.6.3故障：路由反射器和路由反射客户端之间路由收敛时间过长——解决方法：启用对等体组659

13.6.4故障：路由反射器和路由反射客户端之间丧失了冗余性——原因：因RR对（附着于BGP路由的）Cluster-List属性的检查，而导致另一RR所通告的冗余路由惨遭丢弃661

13.7排除因BGP路由策略而导致的IP流量出站故障666

13.7.1故障：AS内部署了多台边界（流量进、出口）路由器，但流量却总是从一两台边界路由器外流——原因：BGP路由策略配置不当666

13.7.2故障：路由器外发流量的接口与路由表的显示不符——原因：通过另一条路径才能将流量转发至相关BGP路由的下一跳IP地址671

13.7.3故障：通过多条链路与同一邻居AS互连，但流量却只从一条链路外流——原因：邻居AS在通告路由时以设置MED属性值或在AS_PATH属性中前置AS号的方式，影响了本AS的出站流量674

13.7.4故障：当网络中部署了NAT设备或运行了延迟敏感型应用程序时，因非对称路由问题所导致的应用程序交付故障——原因：本AS在接收及通告BGP路由更新时，“步调”不一致678

13.8排除小型BGP网络中的流量负载均衡故障681

13.8.1故障：单路由器以双宿主方式连接到同一ISP时，出站流量无法在两条链路间负载均衡——原因：路由器只在路由表中安装了一条通往同一目的网络的最优路由681

13.8.2故障：无法仰仗IBGP路由，实现流量的多链路负载均衡一一原因：默认情况下，即便路由器学得多条通往同一目的网络的等价IBGP路由，也只会将其中的一条安装进IP路由表684

13.9排除因BGP路由策略所导致的IP流量入站故障687

13.9.1故障：有多台边界路由器（通过多条链路）与某AS的多台EBGP邻居互连，但来自该AS的所有流量都固定从某台边界路由器流入——原因：与该边界路由器对等的EBGP邻居设有BGP路由策略，这一BGP路由策略影响了该EBGP邻居的出站流量，或只将本AS的路由通告给了与该边界路由器对等的EBGP邻居687

13.9.2故障：通过多条链路与若干邻居AS互连，但绝大多数从Internet发往本AS特定目的网络的流量总是从某个邻居AS流入——原因：本AS在通告相应的BGP路由时设置的BGP属性，导致了Internet流量总是从该邻居AS流入693

13.10排除BGP最优路由计算故障694

13.10.1故障：由RID最低的路由器所通告的BGP路由未成为最优路由695

13.10.2故障：RID值最低的路由未成为最优路由698

13.11排除BGP路由过滤故障701

13.11.1故障：使用标准访问列表过滤BGP路由失败702

13.11.2故障：用扩展访问列表执行BGP路由过滤时，未能正确匹配路由的子网掩码704

13.11.3故障：用正则表达式，根据BGP路由的AS_PATH属性，执行路由过滤708

13.12总结709

附录 习题答案711