静态路计算机网络——静态路由(day 6)


路由

1. 路由的概念

1.1 路由的基本概念

  • 路由(route):是一个网络层的术语,指从某一网络设备出发去往某个目的地的路径。

  • 路由表(routing table):是若干条路由信息的集合,一条路由信息也被称为一个路由项或者一个路由条目。

  • 被动路由协议(Routed protocols ):用来在路由器之间传递用户的信息

  • 主动路由协议(Routing protocols ):用于维护路由器的路由表

  • 路由只存在终端计算机和路由器(以及三层交换机)中,二层交换机没有。

  • 如果一个路由项的下 一跳IP地址与出接口的IP地址相同,说明该出接口已经连接到了目的网络,并且处于同一个二层网络(二层广播域)中。

1.2 路由表匹配

假设一个IP报文的目的IP地址是X,路由器的某个路由表项的目的地/掩码是z/y,那么如果x与y逐位相与,与的结果为等于Z,那么这个IP报文就匹配上z/y这个路由表项;如果结果不等于Z那么说明不匹配。

最长匹配原则:

当一个IP报文匹配上了多个路由项时,路由器根据“最长匹配原则”来确定一条最优路由,匹配的掩码越多越优;

例如,目的地址为2.1.0.1 的IP报文既能匹配上2.0.0.0/8 又能匹配上2.0.0.0/16,后者掩码长度长优先匹配。

1.2 路由信息的来源

路由信息的生成方式有三种:直连路由(Direct Route),手工配置(Static Route),动态路由(Dynamic Route)

1.2.1 直连路由

  • 网络设备启动后,接口状态变为UP,设备就会自己去发现与自己接口直接相连的网络的路由;

  • 直连指的是这台设备的接口已经位于这个网络中;

  • 对于直连路由,Cost值为0;

    R1 的路由表:

1.2.2 静态路由

PC1 ping 12.0.0.1 和 12.0.0.2:只能Ping到R1路由器的接口,R2的接口不能ping通;

R1 R2配置静态路由:

[R1]ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 12.0.0.2
[R2]ip route-static 192.168.10.0 24 12.0.0.1

默认路由

  • 目的地/掩码为0.0.0.0的路由称为默认路由或者缺省路由(Default Route),任何一个待发送或者待转发的IP报文都可以和默认路由匹配上;

  • 如果默认路由是由路由协议产生的称为动态默认路由

  • 如果默认路由是由手工配置产生的称为静态默认路由

1.2.3 动态路由

  • 网络设备可以通过动态路由协议发现路由;
  • 一台路由器可以运行多种路由协议;
  • 计算机不运行任何路由协议,计算机上只有一个IP路由表;

2. 路由的优先级

如果同时获取去往同一个目的地/掩码的三条不同路由,该怎样转发呢?

不同来源的路由规定了不同的优先级(Preference),并且优先级越小,则路由的优先级越高。(越小越优先

2.1华为路由的优先级(AD管理距离)

路由来源 优先级的缺省值
直连路由 0
OSPF 10
静态路由 60
RIP 100
BGP 255

2.2 思科路由的优先级(AD管理距离)

Routing Protocols AD 备注
直连接口 0
关联出接口的静态路由 1 Metric =0
关联下一跳的静态路由 1 Metric =0
EIGRP 汇总路由 5
外部 BGP 20
内部EIGRP 90
IGRP 100
OSPF 110
RIPv1、v2 120
外部EIGRP 170
内部BGP 200

3. 路由的开销

  • 一条路由的开销指的是到达这条路由目的地/掩码需要付出的代价值;

  • 同一种路由协议发现有多条路由可以到达同一个目的地/掩码,选择开销最小的;

  • 不同路由协议的开销值不同,RIP是以“跳数”(经过路由器的个数)为开销,OSPF是以度量值作为开销;

  • 如果去往同一个目的地的路由协议不相同,那么会先比较路由优先级,并将优先级最小的加入到路由表;

  • 如果运行着相同的协议,去往同一个目的地/掩码具有相同的跳数,也就是说代价(开销)是相同的,称为等价路由;在这种情况下,两条路有都会被添加进入路由表,并进行负载分担

R1,R2,R3都运行着RIP协议,R1去往PC有两条路由。

一条需要3跳(中途经过R123三台路由器);一条需要两跳(中途经过R12两台路由)

4. 计算机上的路由表和路由器上的路由表

  • 计算机上的IP路由表规模一般比较小,通常只包含10,20条路由;
    • 计算机不运行任何路由协议,所以计算机的IP路由表中的路由要么是直连路由,要么是手工配置的静态路由,或者是操作系统代替我们手工配置的各种路由;
  • 路由器上的IP路由表可能又几条,几十条,几百,几千,几万,甚至上百万级别条路由;

5. Loopback接口

  • Loopback接口,也叫回环口,是一个逻辑的、虚拟的接口
  • 创建完成后即可为接口配置IP地址
  • Loopback接口在手工创建后,除非人为shutdown,否则不会DOWN掉
  • Loopback接口常用于
    • 模拟路由器的直连网段,可用于测试
    • 可用于设备管理(Loopback接口比较稳定)
    • 供其他协议使用,例如OSPF、BGP、MPLS等
      oopback接口在手工创建后,除非人为shutdown,否则不会DOWN掉
  • Loopback接口常用于
    • 模拟路由器的直连网段,可用于测试
    • 可用于设备管理(Loopback接口比较稳定)
    • 供其他协议使用,例如OSPF、BGP、MPLS等
    • 其他用途(Loopback接口的用途十分广泛)
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