數據通信-路由基礎

1:IP路由選擇原理

路由器的工作內容:路由器知道目標地址;發現到達目標地址的可能的路由;選擇最佳路徑(路由表);維護路由信息,轉發IP數據。

IP路由表:初始化情況下,路由器所知的網段,只有其直連接口所在網段。路由器自動將接口所在網段的路由寫入路由表,這些路由被稱爲直連路由(Direct route),它們在路由表中的Protocol爲Direct。 直連路由出現在路由表中的前提,是該接口的物理狀態協議狀態都爲UP。

               

路由前綴是有網絡號和掩碼位數組成。協議表示這條路由信息是由什麼協議來創建的,優先級數字越小優先級越大,用來判斷,當有兩種路徑可以到達目的地時,優先選取哪一條路徑。 開銷表示:本地去往目標網絡的代價。標示:D表示正在用。下一跳:當數據包發送時要查找目的地址,然後對照路由表,找到該條路由,然後按照這條路由上的下一跳,和出接口來傳輸數據。

路由條目的的來源:直連路由-路由器本地接口所在網段。靜態路由-手工配置的路由條目。動態路由-路由器之間動態學習到的路由。

靜態路由:數據包的傳輸,如果實在本地廣域網中,是不需要將數據包交給網關的,直接使用ARP協議,來解析MAC地址。是一種二層的數據傳輸。如果要訪問其他的網段,需要向網關傳輸數據包,然後交由網關判斷是否傳輸和傳輸路徑。

                                   

靜態路由如果網段多的情況下,就比較麻煩。不能響應拓撲動態變換。如果某個網段壞了,這是路由是感知不到的,還是會傳輸數據。顯示路由表的命令(display ip routing-table)

靜態路由的配置

                                  

                                      注意要有回城數據。就是要爲R3也配置路由表。數據通信往往是雙向的,路由行爲是逐跳的(hop-by-hop)。

默認路由:如果路由表裏的路由太多,就會導致路由的資源得到浪費。所以要在可以ping通的基礎上,儘可能的減少路由數量。節省路由資源,提高路由資源的利用率。例如下圖。左面的路由表可以使用右面的來代替。(默認路由(Default route)也被稱爲缺省路由,即0.0.0.0 0.0.0.0或者0.0.0.0/0路由,也就是網絡地址及掩碼都爲0的路由。 這是一條特殊的路由,可匹配任何目的IP地址。默認路由的下一跳可視爲該設備的“最後求助對象”,或者缺省網關。 當網絡設備轉發一個報文時,如果路由表中存在匹配該報文目的IP地址的路由表項(非默認路由表項),則使用該表項轉發這個報文;如果沒有任何具體的路由表項匹配,則使用默認路由轉發這個報文;如果既無匹配的具體路由,也無默認路由存在,則該報文將被丟棄。)

  

相當於如果一個數據包傳到路由器,如果沒有找到有關目的IP的路由,那麼默認路由就是最後要找的路由。(簡稱備胎)

查看和排錯的命令

      ping – 測試網絡連通性

      Tracert – 追蹤去往目標節點的沿途每一跳IP地址

      display ip routing-table – 查看路由表

      display ip interface brief – 接口摘要信息

                                   

Loopback:

Loopback接口,也叫回環口,是一個邏輯的、虛擬的接口。在系統視圖下,使用interface loopback 加上接口編號可創建Loopback接口。創建完成後即可爲該接口配置IP地址。 Loopback接口在手工創建後,是永遠不會DOWN掉的(除非認爲shutdown),因此非常穩定。 Loopback接口常用於: 模擬路由器的直連網段,可用於測試。 可用於設備管理(Loopback接口比較穩定)。 供其他協議使用,例如OSPF、BGP、MPLS等的Router-ID。 作爲SNMP traps消息的源地址。 其他用途(Loopback接口的用途十分廣泛)。可以使用(display current-configuration | in route來顯示自己配置的路由,使用undo ip route-static取消配置好的路由信息)。

路由彙總:到達每一個遠端網段都要配置一條明細路由,最終導致路由條目過多,路由表太龐大,增加了路由器的負擔。由於默認路由存在侷限性(缺省路由只能使用一次,否則會出現負載分擔的問題,還有就是顆粒度太大(就是可以匹配所有的目的IP))

                                                

路由彙總,又被稱爲路由聚合(Route Aggregation,或route summary),即是將一組有規律的路由匯聚成一條路由,從而達到減小路由表規模以及優化設備資源利用率的目的。 路由彙總是一個非常重要的網絡設計思想,一個可彙總的網絡設計方案將使得我們的網絡更加優化、路由條目更加精簡、網絡管理更加簡單。在網絡設計及部署中應時刻保有路由彙總的意識。 不僅僅靜態路由能夠部署路由彙總,動態路由協議也都支持路由彙總功能。存在問題如下

                                  

                                   

計算過程就是轉化爲二進制

                                     

摘自:華爲視頻教程。

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