路由基本原理要點(diǎn)課件

IP路由基本原理2023/1/4IP路由基本原理2022/12/30ContentsIP路由的基本概念和選路原則ContentsIP路由的基本概念和選路原則學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：了解和掌握IP路由的基本概念影響IP路由選路的原則等價(jià)路由的概念鏈路聚合的概念和配置目標(biāo)Page3學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：目標(biāo)Page3第1章IP路由的基本概念和原理第2章IP選路的基本原則和等價(jià)路由第3章路由協(xié)議內(nèi)容介紹Page4第1章IP路由的基本概念和原理內(nèi)容介紹Page4理解route、routing、routerIP路由是基于目的地址查找IP路由表，找到報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的出接口以及對(duì)應(yīng)的下一跳路由器，然后將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳路由器，直到到達(dá)最終的目的地。這里的路由實(shí)際指單播路由，將報(bào)文逐跳逐跳送到目的地。當(dāng)然每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的設(shè)備都需要決定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、以及選擇最近的路徑到達(dá)目的地。在IP路由中，有幾個(gè)概念十分重要：1、route：指目的地址，就是例子中的“最終目的地”。達(dá)到目的地址經(jīng)過的設(shè)備上都需要知道該目的地址，即route。如果有多個(gè)目的地址，就有多個(gè)route。2、routing：指決定到達(dá)每個(gè)下一跳的最短路徑和轉(zhuǎn)發(fā)出接口，以及決策，即尋路和決策。在每臺(tái)設(shè)備上都需要運(yùn)行一些算法來實(shí)現(xiàn)routing，這些算法就是路由協(xié)議，路由協(xié)議有靜態(tài)路由協(xié)議（需要人工配置），動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（設(shè)備根據(jù)一些規(guī)則自動(dòng)找到最短的路徑和轉(zhuǎn)發(fā)出口）。3、router：指使用專門的存儲(chǔ)介質(zhì)保存這些route，并使用專用的操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)routing，并使用專門的通信芯片和硬件提供各種接口來轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的設(shè)備可以將IP路由想象成“開車去往某個(gè)地方”，需要經(jīng)過很多關(guān)口，到達(dá)每個(gè)關(guān)口有幾條路徑可以選擇；為了節(jié)省油錢，當(dāng)然是選擇最近的路徑到達(dá)每個(gè)關(guān)口；出了每個(gè)關(guān)口之后，需要再次決定選擇哪個(gè)路口達(dá)到另外一個(gè)關(guān)口，直到達(dá)到最終的目的地。Page5理解route、routing、routerIP路由是基于目路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)是兩個(gè)相反的過程。路由通告是指路由器將自己直連的網(wǎng)段通告給其它的路由器設(shè)備，是目的地址的發(fā)起者或者源。路由轉(zhuǎn)發(fā)是指路由器根據(jù)目的地址將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起者或者源。E0:IP3E0:IP4PC1:N1PC2:N2E1E1下面的例子來PC1訪問PC2說明路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)的區(qū)別：RTARTB通告直連的網(wǎng)段N1N3接受網(wǎng)段N2,形成路由表DAOUTINTERFCENHN1E0IP3通告直連的網(wǎng)段N2DAOUTINTERFCENHN2E0IP4通告過程和路由表形成轉(zhuǎn)發(fā)：PC1和PC2相互訪問過程PC1訪問PC2，RTA查找路由表N2找到出接口和下一跳PC2訪問PC1，RTA查找路由表N1找到出接口和下一跳接受網(wǎng)段N1,形成路由表路由器的路由的過程：通告直連的網(wǎng)段－>路由表形成->轉(zhuǎn)發(fā)Page6路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)是兩個(gè)相反的過程。E0:IP3E路由器的硬件架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口CPU網(wǎng)絡(luò)接口CPU網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口CPU接口CPU接口CPU接口CPU接口ASIC交換網(wǎng)接口ASICASIC接口ASIC接口CPU接口NP交換網(wǎng)接口NPNP接口NP接口CPU第一代第二代第三代第四代第五代基于NP的交換式路由器基于ASIC的交換式路由器基于分布式CPU轉(zhuǎn)發(fā)總線式路由器模塊化集中轉(zhuǎn)發(fā)路由器固定接口集中轉(zhuǎn)發(fā)路由器Page7路由器的硬件架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口CPU網(wǎng)絡(luò)接口CPU華為路由器介紹QuidwayR3680E/3640E核心路由器/通用交換路由器中低端路由器QuidwayR2630E/2631E/2620/2621QuidwayR1760QuidwayNE80QuidwayNE16EQuidwayNE08EQuidwayNE05骨干路由器QuidwayR1603/1604QuidwayR2501E/2509E/2511E/4001EQuidwayNE5000QuidwayNE40-8QuidwayNE40-4QuidwayNE40-2Page8華為路由器介紹QuidwayR3680E/3640E核心路由表[Quidway]displayiprouting-tableRoutingTables:Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface/0 Static 60 0 Serial0/8 RIP 100 3 Serial0/8 OSPF 10 50 Ethernet0/16 RIP 100 4 Serial0/8 Direct 0 0 Ethernet0/32 Direct 0 0 LoopBack0路由表記錄了所有的路由、出接口、下一跳、路由的開銷、優(yōu)先級(jí)，以及通過什么路由協(xié)議學(xué)習(xí)到。Page9路由表[Quidway]displayiprouting第1章IP路由的基本概念和原理第2章IP選路的基本原則和等價(jià)路由第3章路由協(xié)議內(nèi)容介紹Page10第1章IP路由的基本概念和原理內(nèi)容介紹Page10路由開銷Cost路由開銷是指從源到目的地經(jīng)過所有鏈路的開銷的總和。不同的路由協(xié)議使用不同的計(jì)算方法來計(jì)算路由的開銷。對(duì)于RIP協(xié)議使用跳數(shù)來計(jì)算開銷，跳數(shù)等于經(jīng)過路由器的數(shù)量。對(duì)于RIP最大的cost為15跳。對(duì)應(yīng)IGRP和EIGRP協(xié)議，cisco的私用協(xié)議，使用鏈路的bandwidth,delay,reliability,load等接口參數(shù)來計(jì)算。默認(rèn)使用bandwidth、delay來計(jì)算。

IGRP=107/BW(min)+delay(sum)(BW,delay表示到目的地經(jīng)過的所有路由器出接口的帶寬,）

EIGRP=256*IGRP對(duì)于OSPF協(xié)議使用：108/BW(BW表示鏈路帶寬）。Cost的開銷等于到目的地址經(jīng)過的所有路由器出接口的總和。路由轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，總是選擇開銷最小的路徑。以O(shè)SPF為例來說明cost的計(jì)算：AB3333332222223A訪問B有兩條路徑：一條路徑的cost值為:2+2+2+3=9另外一條路徑cost為：3+3+3+3=12最后結(jié)果，A到B的數(shù)據(jù)流從下面的路徑。Page11路由開銷Cost路由開銷是指從源到目的地經(jīng)過所有鏈路的開銷等價(jià)路由ECMP等價(jià)路由ECMP(equalcostmulti-path):就是在目的地有多個(gè)相同開銷的路徑，在路由表中同一條路由有兩個(gè)不同的下一跳存在。去往該目的地址的報(bào)文在這兩條路徑上分擔(dān)。AB2222222222223如圖，從A到B有兩條路徑，RTA通過計(jì)算到目的地址B的開銷，發(fā)現(xiàn)兩條路徑有相等的cost值，所有RTA的路由表中到同一個(gè)目的地址（B）存在兩個(gè)下一跳:分別為RTC和RTD，這樣成為等價(jià)路由。在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，RTA會(huì)選擇報(bào)文分擔(dān)在這兩條路徑上。RTARTBRTCRTDPage12等價(jià)路由ECMP等價(jià)路由ECMP(equalcostm等價(jià)路由ECMP（續(xù)）在等價(jià)路徑上，有幾種報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)方式：1、逐包轉(zhuǎn)發(fā)逐包的方式是：去往一個(gè)目的地的逐包的在等價(jià)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)。下圖中，RTA轉(zhuǎn)發(fā)A到B的第一個(gè)包時(shí)選擇下面的路徑，轉(zhuǎn)發(fā)第二個(gè)包時(shí)選擇上面的路徑；后續(xù)的報(bào)文也是如此。AB2222222222223RTARTBRTCRTD①②2、perdestination轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)于在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)但是不同目的地址的報(bào)文在等價(jià)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)。AB:2222222222223RTARTBRTCRTDCBC:Page13等價(jià)路由ECMP（續(xù)）在等價(jià)路徑上，有幾種報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)方式：等價(jià)路由ECMP(續(xù)）3、perflow轉(zhuǎn)發(fā)基于流的轉(zhuǎn)發(fā)，一個(gè)流基本有五元素來確定（源IP地址、源MAC、目的IP地址、目的MAC、端口）。如下圖，對(duì)于訪問不同的服務(wù)器，流量將在兩條路徑上負(fù)載分擔(dān)；但是如果其中每個(gè)服務(wù)的流量大，將導(dǎo)致兩條路徑上的負(fù)載分擔(dān)不均勻。AB2222222222223RTARTBRTCRTDWEBSERVERCFTPSERVERPage14等價(jià)路由ECMP(續(xù)）3、perflow轉(zhuǎn)發(fā)AB2222幾種等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式的比較等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Perpacket流量能夠均勻的負(fù)載分擔(dān)1、對(duì)于同一個(gè)流的報(bào)文，都需要進(jìn)行路由查找，目的是選擇等價(jià)路由上不同出接口，導(dǎo)致報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)效率低。2、可能導(dǎo)致同一個(gè)報(bào)文在不同的路徑上。Perdestination第一個(gè)報(bào)文上到CPU查找，后續(xù)的報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)性能有所提高。1、由于基于具體的目的地址，可能導(dǎo)致一條路徑上的流量很大。2、第一個(gè)報(bào)文也需要查找路由表。Perflow1、快速轉(zhuǎn)發(fā)，不需要在CPU中查找路由表，直接通過接口硬件Fib表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)性能高。2、能夠比較的負(fù)載分擔(dān)1、五元組使用Hash算法，來計(jì)算等價(jià)的路徑，計(jì)算復(fù)雜，可能導(dǎo)致某條路徑上承載了大量的流量。Page15幾種等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式的比較等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Perp路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)不同的路由協(xié)議，使用不同的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)一條路由從不同路由協(xié)議學(xué)習(xí)到的時(shí)候，優(yōu)先級(jí)高的路由協(xié)議將被優(yōu)先。路由協(xié)議優(yōu)先級(jí)（華為）管理級(jí)別（cisco）Direct00OSPF10110IS-IS20115STATIC601RIP100120OSPFASE/OSPFNSSA150110IBGP256200EBGP25620UNKNOWN255Page16路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)不同的路由協(xié)議，使用不同的優(yōu)先級(jí)。路由協(xié)議優(yōu)路由的選路原則路由的選路原則：1、優(yōu)先：最長(zhǎng)匹配原則。在路由表中存在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，但帶有不同的子網(wǎng)掩碼；根據(jù)選路原則，掩碼最長(zhǎng)的優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。例如在路由表中存在以下幾條路由（/16,/24,/30），那么去往目的地的報(bào)文，優(yōu)先選擇/30在路由表中對(duì)應(yīng)的出接口、下一跳來選擇轉(zhuǎn)發(fā)路徑。2、其次：路由協(xié)議優(yōu)先級(jí)如果同一條路由從多個(gè)不同的路由協(xié)議學(xué)習(xí)到，優(yōu)先級(jí)級(jí)別低的路由協(xié)議優(yōu)先考慮。比如路由/30從ospf,bgp分別學(xué)習(xí)到，根據(jù)優(yōu)先級(jí)低的原則，報(bào)文將優(yōu)先選擇從ospf路由協(xié)議學(xué)習(xí)的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3、cost

同樣的路由，報(bào)文優(yōu)先選擇cost值小的路徑。Page17路由的選路原則路由的選路原則：Page17第1章IP路由的基本概念和原理第2章IP選路的基本原則和等價(jià)路由第3章路由協(xié)議內(nèi)容介紹Page18第1章IP路由的基本概念和原理內(nèi)容介紹Page18靜態(tài)路由和默認(rèn)路由靜態(tài)路由靜態(tài)路由是特性的路由協(xié)議，不能動(dòng)態(tài)宣告，需要手工配置。從路由表的結(jié)構(gòu)和路由轉(zhuǎn)發(fā)可知，如果想要訪問某個(gè)目的地址，必須有目的網(wǎng)絡(luò)、出接口、下一跳、優(yōu)先級(jí)等。所以靜態(tài)路由配置也需要這樣的條件。缺點(diǎn)是：需要手工配置，不能動(dòng)態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)的情況。如下圖，如果A想訪問B，配置在RTA和RTB上配置靜態(tài)路由：A:/24B:/24RTARTB/30.1.2Iproute-staticIproute-staticIproute-static默認(rèn)路由：默認(rèn)路由為網(wǎng)絡(luò)和掩碼全0的路由，它表示如果報(bào)文不能匹配路由表中任何目的網(wǎng)絡(luò)，將選擇默認(rèn)路由；如果沒有默認(rèn)路由，報(bào)文將丟棄。（一臺(tái)主機(jī)，如果配置網(wǎng)關(guān)，將生成一條默認(rèn)路由。）配置的方法和靜態(tài)路由一致。很多動(dòng)態(tài)協(xié)議也可以生成默認(rèn)路由。Page19靜態(tài)路由和默認(rèn)路由靜態(tài)路由A:/24B:10路由環(huán)路路由環(huán)路：路由環(huán)路的產(chǎn)生是報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到一臺(tái)路由器之后，該路由器將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)回來。這樣報(bào)文一直存在，直到IP報(bào)文的TTL值為0。A:/24B:/24RTARTB/30.1.2Iproute-staticIproute-static如上圖，如果A主機(jī)的鏈路出現(xiàn)了故障，此時(shí)B主機(jī)不知道，依然發(fā)送報(bào)文到A，RTB將報(bào)文送下一跳RTA，而RTA上有一條默認(rèn)路由（直連路由down了），報(bào)文將送回給RTB，RTB再給RTA；造成報(bào)文在RTA和RTB之間環(huán)回，直到TTL值為0，路由器將丟棄該報(bào)文。危害：環(huán)路造成的浪費(fèi)大量的帶寬和路由器的進(jìn)程。所以一個(gè)好的路由協(xié)議必須自動(dòng)防止出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的情況發(fā)生Page20路由環(huán)路路由環(huán)路：A:/24B:10.1.1動(dòng)態(tài)路由協(xié)議根據(jù)不同的算法，有幾種路由協(xié)議：1、距離矢量算法(D-V)D：distance表示cost值，即跳數(shù)。

V：vector表示下一跳的信息。該算法的特點(diǎn)是：周期性發(fā)布整張路由表給鄰居。運(yùn)行該算法的路由協(xié)議有（RIPV1/V2,IGRP,EIGRP).2、鏈路狀態(tài)算法（linkstatus）－路由器之間形成鄰接關(guān)系之后，開始通過各自的鏈路狀態(tài)信息通告(LSA)給鄰居，鏈路狀態(tài)為接口地址、掩碼。－通過擴(kuò)散各個(gè)路由器形成一張相同的鏈路狀態(tài)表。

－根據(jù)鏈路狀態(tài)表，使用SFP算法來計(jì)算出以本路由器為根節(jié)點(diǎn)的一條無環(huán)路的最短的生成樹。－形成路由表轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。該算法的特點(diǎn)是：周期性發(fā)布更新的路由給鄰居，天然無環(huán)的路由協(xié)議。運(yùn)行該算法的路由協(xié)議有(OSPF,IS-IS)3、路徑矢量算法路徑：路由經(jīng)過所有的AS號(hào)的長(zhǎng)短。矢量：表示下一跳的信息

運(yùn)行該算法的路由協(xié)議為BGP。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分IGP,EGP;IGP(internalgatewayprotocol),內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，通常允許一個(gè)AS中，EGP（externalgatewayprotocol),外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，允許在不同的AS之間。（AS自治系統(tǒng)）Page21動(dòng)態(tài)路由協(xié)議根據(jù)不同的算法，有幾種路由協(xié)議：動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分I問題如果在路由表中存在/32和/29的兩條路由，在路由轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文到的時(shí)候，會(huì)選擇哪條路由決定選路？路由環(huán)路會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來什么不利？如何避免？Page22問題如果在路由表中存在/32和/路由基本原理要點(diǎn)課件IP路由基本原理2023/1/4IP路由基本原理2022/12/30ContentsIP路由的基本概念和選路原則ContentsIP路由的基本概念和選路原則學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：了解和掌握IP路由的基本概念影響IP路由選路的原則等價(jià)路由的概念鏈路聚合的概念和配置目標(biāo)Page26學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：目標(biāo)Page3第1章IP路由的基本概念和原理第2章IP選路的基本原則和等價(jià)路由第3章路由協(xié)議內(nèi)容介紹Page27第1章IP路由的基本概念和原理內(nèi)容介紹Page4理解route、routing、routerIP路由是基于目的地址查找IP路由表，找到報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的出接口以及對(duì)應(yīng)的下一跳路由器，然后將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳路由器，直到到達(dá)最終的目的地。這里的路由實(shí)際指單播路由，將報(bào)文逐跳逐跳送到目的地。當(dāng)然每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的設(shè)備都需要決定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、以及選擇最近的路徑到達(dá)目的地。在IP路由中，有幾個(gè)概念十分重要：1、route：指目的地址，就是例子中的“最終目的地”。達(dá)到目的地址經(jīng)過的設(shè)備上都需要知道該目的地址，即route。如果有多個(gè)目的地址，就有多個(gè)route。2、routing：指決定到達(dá)每個(gè)下一跳的最短路徑和轉(zhuǎn)發(fā)出接口，以及決策，即尋路和決策。在每臺(tái)設(shè)備上都需要運(yùn)行一些算法來實(shí)現(xiàn)routing，這些算法就是路由協(xié)議，路由協(xié)議有靜態(tài)路由協(xié)議（需要人工配置），動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（設(shè)備根據(jù)一些規(guī)則自動(dòng)找到最短的路徑和轉(zhuǎn)發(fā)出口）。3、router：指使用專門的存儲(chǔ)介質(zhì)保存這些route，并使用專用的操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)routing，并使用專門的通信芯片和硬件提供各種接口來轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的設(shè)備可以將IP路由想象成“開車去往某個(gè)地方”，需要經(jīng)過很多關(guān)口，到達(dá)每個(gè)關(guān)口有幾條路徑可以選擇；為了節(jié)省油錢，當(dāng)然是選擇最近的路徑到達(dá)每個(gè)關(guān)口；出了每個(gè)關(guān)口之后，需要再次決定選擇哪個(gè)路口達(dá)到另外一個(gè)關(guān)口，直到達(dá)到最終的目的地。Page28理解route、routing、routerIP路由是基于目路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)是兩個(gè)相反的過程。路由通告是指路由器將自己直連的網(wǎng)段通告給其它的路由器設(shè)備，是目的地址的發(fā)起者或者源。路由轉(zhuǎn)發(fā)是指路由器根據(jù)目的地址將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起者或者源。E0:IP3E0:IP4PC1:N1PC2:N2E1E1下面的例子來PC1訪問PC2說明路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)的區(qū)別：RTARTB通告直連的網(wǎng)段N1N3接受網(wǎng)段N2,形成路由表DAOUTINTERFCENHN1E0IP3通告直連的網(wǎng)段N2DAOUTINTERFCENHN2E0IP4通告過程和路由表形成轉(zhuǎn)發(fā)：PC1和PC2相互訪問過程PC1訪問PC2，RTA查找路由表N2找到出接口和下一跳PC2訪問PC1，RTA查找路由表N1找到出接口和下一跳接受網(wǎng)段N1,形成路由表路由器的路由的過程：通告直連的網(wǎng)段－>路由表形成->轉(zhuǎn)發(fā)Page29路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)路由通告和轉(zhuǎn)發(fā)是兩個(gè)相反的過程。E0:IP3E路由器的硬件架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口CPU網(wǎng)絡(luò)接口CPU網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口CPU接口CPU接口CPU接口CPU接口ASIC交換網(wǎng)接口ASICASIC接口ASIC接口CPU接口NP交換網(wǎng)接口NPNP接口NP接口CPU第一代第二代第三代第四代第五代基于NP的交換式路由器基于ASIC的交換式路由器基于分布式CPU轉(zhuǎn)發(fā)總線式路由器模塊化集中轉(zhuǎn)發(fā)路由器固定接口集中轉(zhuǎn)發(fā)路由器Page30路由器的硬件架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口CPU網(wǎng)絡(luò)接口CPU華為路由器介紹QuidwayR3680E/3640E核心路由器/通用交換路由器中低端路由器QuidwayR2630E/2631E/2620/2621QuidwayR1760QuidwayNE80QuidwayNE16EQuidwayNE08EQuidwayNE05骨干路由器QuidwayR1603/1604QuidwayR2501E/2509E/2511E/4001EQuidwayNE5000QuidwayNE40-8QuidwayNE40-4QuidwayNE40-2Page31華為路由器介紹QuidwayR3680E/3640E核心路由表[Quidway]displayiprouting-tableRoutingTables:Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface/0 Static 60 0 Serial0/8 RIP 100 3 Serial0/8 OSPF 10 50 Ethernet0/16 RIP 100 4 Serial0/8 Direct 0 0 Ethernet0/32 Direct 0 0 LoopBack0路由表記錄了所有的路由、出接口、下一跳、路由的開銷、優(yōu)先級(jí)，以及通過什么路由協(xié)議學(xué)習(xí)到。Page32路由表[Quidway]displayiprouting第1章IP路由的基本概念和原理第2章IP選路的基本原則和等價(jià)路由第3章路由協(xié)議內(nèi)容介紹Page33第1章IP路由的基本概念和原理內(nèi)容介紹Page10路由開銷Cost路由開銷是指從源到目的地經(jīng)過所有鏈路的開銷的總和。不同的路由協(xié)議使用不同的計(jì)算方法來計(jì)算路由的開銷。對(duì)于RIP協(xié)議使用跳數(shù)來計(jì)算開銷，跳數(shù)等于經(jīng)過路由器的數(shù)量。對(duì)于RIP最大的cost為15跳。對(duì)應(yīng)IGRP和EIGRP協(xié)議，cisco的私用協(xié)議，使用鏈路的bandwidth,delay,reliability,load等接口參數(shù)來計(jì)算。默認(rèn)使用bandwidth、delay來計(jì)算。

IGRP=107/BW(min)+delay(sum)(BW,delay表示到目的地經(jīng)過的所有路由器出接口的帶寬,）

EIGRP=256*IGRP對(duì)于OSPF協(xié)議使用：108/BW(BW表示鏈路帶寬）。Cost的開銷等于到目的地址經(jīng)過的所有路由器出接口的總和。路由轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，總是選擇開銷最小的路徑。以O(shè)SPF為例來說明cost的計(jì)算：AB3333332222223A訪問B有兩條路徑：一條路徑的cost值為:2+2+2+3=9另外一條路徑cost為：3+3+3+3=12最后結(jié)果，A到B的數(shù)據(jù)流從下面的路徑。Page34路由開銷Cost路由開銷是指從源到目的地經(jīng)過所有鏈路的開銷等價(jià)路由ECMP等價(jià)路由ECMP(equalcostmulti-path):就是在目的地有多個(gè)相同開銷的路徑，在路由表中同一條路由有兩個(gè)不同的下一跳存在。去往該目的地址的報(bào)文在這兩條路徑上分擔(dān)。AB2222222222223如圖，從A到B有兩條路徑，RTA通過計(jì)算到目的地址B的開銷，發(fā)現(xiàn)兩條路徑有相等的cost值，所有RTA的路由表中到同一個(gè)目的地址（B）存在兩個(gè)下一跳:分別為RTC和RTD，這樣成為等價(jià)路由。在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，RTA會(huì)選擇報(bào)文分擔(dān)在這兩條路徑上。RTARTBRTCRTDPage35等價(jià)路由ECMP等價(jià)路由ECMP(equalcostm等價(jià)路由ECMP（續(xù)）在等價(jià)路徑上，有幾種報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)方式：1、逐包轉(zhuǎn)發(fā)逐包的方式是：去往一個(gè)目的地的逐包的在等價(jià)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)。下圖中，RTA轉(zhuǎn)發(fā)A到B的第一個(gè)包時(shí)選擇下面的路徑，轉(zhuǎn)發(fā)第二個(gè)包時(shí)選擇上面的路徑；后續(xù)的報(bào)文也是如此。AB2222222222223RTARTBRTCRTD①②2、perdestination轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)于在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)但是不同目的地址的報(bào)文在等價(jià)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)。AB:2222222222223RTARTBRTCRTDCBC:Page36等價(jià)路由ECMP（續(xù)）在等價(jià)路徑上，有幾種報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)方式：等價(jià)路由ECMP(續(xù)）3、perflow轉(zhuǎn)發(fā)基于流的轉(zhuǎn)發(fā)，一個(gè)流基本有五元素來確定（源IP地址、源MAC、目的IP地址、目的MAC、端口）。如下圖，對(duì)于訪問不同的服務(wù)器，流量將在兩條路徑上負(fù)載分擔(dān)；但是如果其中每個(gè)服務(wù)的流量大，將導(dǎo)致兩條路徑上的負(fù)載分擔(dān)不均勻。AB2222222222223RTARTBRTCRTDWEBSERVERCFTPSERVERPage37等價(jià)路由ECMP(續(xù)）3、perflow轉(zhuǎn)發(fā)AB2222幾種等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式的比較等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Perpacket流量能夠均勻的負(fù)載分擔(dān)1、對(duì)于同一個(gè)流的報(bào)文，都需要進(jìn)行路由查找，目的是選擇等價(jià)路由上不同出接口，導(dǎo)致報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)效率低。2、可能導(dǎo)致同一個(gè)報(bào)文在不同的路徑上。Perdestination第一個(gè)報(bào)文上到CPU查找，后續(xù)的報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)性能有所提高。1、由于基于具體的目的地址，可能導(dǎo)致一條路徑上的流量很大。2、第一個(gè)報(bào)文也需要查找路由表。Perflow1、快速轉(zhuǎn)發(fā)，不需要在CPU中查找路由表，直接通過接口硬件Fib表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)性能高。2、能夠比較的負(fù)載分擔(dān)1、五元組使用Hash算法，來計(jì)算等價(jià)的路徑，計(jì)算復(fù)雜，可能導(dǎo)致某條路徑上承載了大量的流量。Page38幾種等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式的比較等價(jià)路由轉(zhuǎn)發(fā)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Perp路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)不同的路由協(xié)議，使用不同的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)一條路由從不同路由協(xié)議學(xué)習(xí)到的時(shí)候，優(yōu)先級(jí)高的路由協(xié)議將被優(yōu)先。路由協(xié)議優(yōu)先級(jí)（華為）管理級(jí)別（cisco）Direct00OSPF10110IS-IS20115STATIC601RIP100120OSPFASE/OSPFNSSA150110IBGP256200EBGP25620UNKNOWN255Page39路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)不同的路由協(xié)議，使用不同的優(yōu)先級(jí)。路由協(xié)議優(yōu)路由的選路原則路由的選路原則：1、優(yōu)先：最長(zhǎng)匹配原則。在路由表中存在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，但帶有不同的子網(wǎng)掩碼；根據(jù)選路原則，掩碼最長(zhǎng)的優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。例如在路由表中存在以下幾條路由（/16,/24,/30），那么去往目的地的報(bào)文，優(yōu)先選擇/30在路由表中對(duì)應(yīng)的出接口、下一跳來選擇轉(zhuǎn)發(fā)路徑。2、其次：路由協(xié)議優(yōu)先級(jí)如果同一條路由從多個(gè)不同的路由協(xié)議學(xué)習(xí)到，優(yōu)先級(jí)級(jí)別低的路由協(xié)議優(yōu)先考慮。比如路由/30從ospf,bgp分別學(xué)習(xí)到，根據(jù)優(yōu)先級(jí)低的原則，報(bào)文將優(yōu)先選擇從ospf路由協(xié)議學(xué)習(xí)的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3、cost

同樣的路由，報(bào)文優(yōu)先選擇cost值小的路徑。Page40路由的選路原則路由的選路原則：Page17第1章IP路由的基本概念和原理第2章IP選路的基本原則和等價(jià)路由第3章路由協(xié)議內(nèi)容介紹Page41第1章IP路由的基本概念和原理內(nèi)容介紹Page18靜態(tài)路由和默認(rèn)路由靜態(tài)路由靜態(tài)路由是特性的路由協(xié)議，不能動(dòng)態(tài)宣告，需要手工配置。從路由表的結(jié)構(gòu)和路由轉(zhuǎn)發(fā)可知，如果想要訪問某個(gè)目的地址，必須有目的網(wǎng)絡(luò)、出接口、下一跳、優(yōu)先級(jí)等。所以靜態(tài)路由配置也需要這樣的條件。缺點(diǎn)是：需要手工配置，不能動(dòng)態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)的情況。如下圖，如果A想訪問B，配置在RTA和RTB上配置靜態(tài)路由：A:/24B:/24RTARTB/30.1.2