路由知识大全

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新网工李白 发表于 2021/09/17 22:10:18 2021/09/17
【摘要】 路由知识大全

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所谓路由，就是指导IP数据报文转发的路径

通过路由条目，生成路由表，根据路由表中的条目，进行路径选择。

路由表存储在 RAM 中，掉电丢失，加电重新装载计算。

1️⃣路由分类

  • 直连路由:通过接口感知到的直连 (网络接口配置IP，并且该接口的物理层及链路层状态为UP)

  • 静态路由:使用静态路由命令手工配置的路由

  • 动态路由:路由器之间动态学习到的路由表

动态路由协议：RIP、EIGRP、IS-IS、OSPF、BGP

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2️⃣路由选择原理

📝最长掩码匹配

  • 主机地址

  • 子网

  • 一组子网（汇总路由）

  • 主类网络号（ABC类）

  • 超网汇总（CIDR）

  • 缺省地址（默认路由）

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示例：

去往172.16.10.1，应该被172.16.10.1/32匹配住

去往172.16.10.2，应该被172.16.10.0/30匹配住

去往172.16.10.100，应该被172.16.10.0/24匹配住

去往172.16.20.1，应该被172.16.0.0/16匹配住

去往172.17.20.1，应该被172.0.0.0/8匹配住

去往192.168.10.1，应该被默认路由匹配住

show ip route

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

S        4.4.4.0 [1/0] via 12.1.1.2

路由标识：也可称为路由来源，S表示静态

目的网络地址：4.4.4.0/24，目的网络地址

[1/0] 管理距离AD，静态路由为1 ，Metric值，静态路由0

AD：管理距离，用于确定路由协议的优先级

Metric：度量值，用于确定到达目的的最佳路径

📝各类协议的管理距离

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R1#show ip route 1.1.1.1

Routing entry for 1.1.1.1/32

Known via "connected", distance 0, metric 0 (connected)   直连路由

Routing Descriptor Blocks:

* directly connected, via Loopback0

Route metric is 0, traffic share count is 1

R1#show ip route 4.4.4.0

Routing entry for 4.4.4.0/24

Known via "static", distance 1, metric 0    静态路由

Routing Descriptor Blocks:

* 12.1.1.2

Route metric is 0, traffic share count is 1

全局模式下，show ip protocols可以查看动态路由协议的管理距离

show ip protocols

Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Router ID 1.1.1.1

Number of areas in this router is 0. 0 normal 0 stub 0 nssa

Maximum path: 4

Routing for Networks:

Routing Information Sources:

Gateway         Distance      Last Update

Distance: (default is 110)

📝度量值分类

  • 带宽，负载，延迟，可靠性，EIGRP协议使用

  • 开销 ，OSPF，IS-IS协议使用

  • 跳数 ，RIP协议使用

📝静态路由配置

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📝配置要点

  • 通信是双向的，因此要留意往返流量

  • 尽量配置下一跳IP，不要配置出接口，会产生ARP消息，但可以下一跳和出接口一起配置，如：

  • ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 s0/0 192.168.12.2 ，多一个路由属性，比如BFD检测，路由策略会用到。

  • 注意通信双方的源地址，以及目的地址

  • 路由递归查询

📝何谓路由递归

假设上面的图例，R3后面还有一个网段，比如192.168.20.0，那么在R1上可以这样写：

ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.23.3

那么当R1收到一个去往目的网络192.168.20.0/24的数据包时，先查路由表，发现有去往这个目的网络的路由，

但发现下一跳路由器是192.168.23.3，这时路由器会做一个操作，路由递归。那就是再查路由表，看192.168.23.3

怎么去，发现去往192.168.23.3，有路由，下一跳是192.168.12.2。

📝浮动静态路由

去往一个目的网段，有多个路径，一条为主，一条为备

指定两个下一跳，通过调整AD值，正常情况下，AD值小的路由加表，AD值大的大的隐藏在后台，

当主路由出现问题时才加入路由表，

ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2

ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.3 10    //AD调整为10

📝负载均衡

去往一个目的网段，有多个路径，路由的AD值一致，metric值也一致，流量两条链路同时走

ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2

ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.3

📝汇总路由

改变子网掩码，通过汇总路由匹配明细，从而简化路由表，减少配置量及路由负器载

ip route 192.168.0.0 255.255.252.0 192.168.254.1

实际上匹配了：

192.168.0.0/24

192.168.1.0/24

192.168.2.0/24

192.168.3.0/24

📝默认路由

常用于边缘路由器，比如，最底层接入路由器，或者出口路由器

匹配所有目的网段，

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.2

📝黑洞路由

将不需要的流量丢弃到null 0接口，null 0 是路由的一个黑洞接口，

ip route 10.10.10.0 255.255.255.0 null  0

📝loopback接口

  • 也叫回环口，是一个逻辑的、虚拟的接口

  • 使用全局配置命令 interface looback x 创建

  • 创建完成后即可为接口配置IP地址 （可以是32位的IP地址）

  • Looback 接口创建后，除非人为shutdown，否则不会down

📝作用

  • 模拟路由器的直连网段，用于测试

  • 可用于设备管理（Loopback接口比较稳定）

  • 供其它协议使用。例如OSPF、BGP、MPLS等

  • 其他用途，总之非常广泛

📝案例分享

通过浮动静态路由，结合BFD双向技术检测，保证出口路由冗余，环境如下：

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交换机为二层交换机

R5 IP地址：

loopback：5.5.5.5/32

E0/1：100.1.1.5/24

E0/3：200.1.1.5/24

R6 IP地址：

loopback：6.6.6.6/32

E0/0：100.1.1.6/24

E0/2：200.1.1.6/24

📝配置要点

  • 接口下开启BFD检测，R5，R6都要开启，并且参数保持一致，因为BFD是双向检测技术

  • 配置静态路由，必须带上出接口字段，否则BFD无法检测

  • 将静态路由与BFD进行关联

查看：

show bfd nei

📝动态路由协议

通过在路由器之间，运行动态路由协议，赋予路由器动态感知网络变化，以及发现网络的能力，

并且将发现的网络生成路由条目，自动的添加到本地路由表中，并进行维护。

📝动态路由协议分类
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📝距离矢量路由协议

  • 距离矢量路由协议，他并不了解网络的拓扑

  • 只知道自身与目的网络之间的距离

  • 应该往那个方向，从哪个接口转发数据

- 直接传递路由条目

- 周期性的更新自己整张路由表

  • 距离=有多远，矢量=方向

📝链状态路由协议

  • 传递的不是路由条目，而是自己本地的一些链路状态的信息

  • 全网都能够收集到这些链路信息，了解整个网络的拓扑情况

  • 触发更新

📝有类路由协议

在进行路由更新的时候是不带掩码信息；

RIPv1、 IGRP

📝无类路由协议

在更新路由协议的时候，包含网络前缀以及子网掩码，更加精准。

RIPv2、ISPF、EIGRP、IS-IS，BGP

📝有类及无类路由查找区别

无类路由（ip classless，默认打开）：

路由器不会注意目的地址的类别，它会在目的地址和本身已知的路由之间进行逐位执行最长匹配
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去往目的IP：192.168.1.1，走F1/0

去往目的IP：192.168.1.33，走F0/0

有类路由（no ip classless或ip classful）：

当路由器收到一个数据包时，先查看目的地址所属的主类网络
在这里插入图片描述
去往目的IP：192.168.1.1，主类网络是192.168.1.0/24

查子网，匹配192.168.1.0/27，所以走F1/0

去往目的IP：192.168.1.33，主类网络是192.168.1.0/24

查子网，应该是192.168.1.32/27，所以被丢弃

有主类路由的情况下

  • 如果路由表中有主类网络，则查找下属子网

  • 如果有该子网的路由，就在该子网中进一步查找

  • 如果查找失败，则丢弃数据包 ，不管有没有配置默认路由。

无主类路由的情况下

  • 则查看是否有默认路由，有则转发，无则丢弃

💬总结

1️⃣本篇文章分享了路由知识总结

2️⃣感兴趣的小伙伴们可以订阅专栏一键三连哦
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