06.IP路由基础.docx

一、路由概述1.1 路由基本概述什么是路由和路由表？每个网络号或者主机地址就是一条路由，由许许多多的不同网段号和主机地址构成的表就是路由表。可以通过命令display ip routing-table来进行查看。其中网络号：192.168.1.0/24，主机地址192.168.1.1/32为什么需要路由表？1. 同一个网段的用户的数据互访，可以通过ARP直接进行目的端的MAC地址请求，从而分装发送数据。2. 如果是不同网段的用户的数据互访，例如N访问M，由于在N发送的数据中没有写明到达目的地M的路线，就需要中间的路由设备（路由器、三层交换机、防火墙等）进行中转接力，最终到达目的地M。3. 这就要求中转的路由设备能够由到达目的地的M和届时返回N的路由，这样中转设备才知道应该将数据发送给哪一个下一跳设备。因此设备需要有到达全网的不同网络号的路由，并形成本地的路由表存储下来直到数据的路由转发。拓展：在IP的扩展头部中，有一种Source Route（源路由）功能，管理员能够在IP头部加上若干个中转站地址，这样数据就可以按照管理员的意愿在网络中进行发送。路由信息介绍设备是如何使用路由表的？假设现在有一个流量从14.0.0.1发往11.0.0.1的ping流量从GE0/2接口被R2收到，那么R2应该如何使用路由表来进行数据处理？R2从GE0/2收到的报文封装如下DMAC=1.1.1.1 对应MACSMAC=1.1.1.2对应MACSIP=14.0.0.1DIP=11.0.0.1icmp数据R2发现目的MAC是本设备的GE0/2端口，就拆开二层数据帧，R2要面对的是如下的报文SIP=14.0.0.1DIP=11.0.0.1icmp数据R2发现DIP是11.0.0.1，不是发送给本设备的，因此就要转发出去，此时就根据DIP查询路由表，发现下一跳是2.2.2.2，出接口是GE0/0。此时就完成了一次传说中的三层处理，并将TTL减1。由于出接口是以太网，因此就要进行以太网的封装。此时SMAC为设备在该广播域的GE0/0的MAC地址（已知），目的MAC地址为下一跳2.2.2.2的MAC地址（未知），于是R2就要发送ARP报文，请求2.2.2.2对应的MAC。R1会回复后，报文封装如下DMAC=2.2.2.2 对应MACSMAC=2.2.2.1对应MACSIP=14.0.0.1DIP=11.0.0.1icmp数据封装完毕后即可发送出去。1.2 路由条目的生成直连路由：设备自动生成（初始技能）静态路由：管理员手动配置（氪金后GM给你加上的技能）动态路由：设备通过路由协议学习到的路由（向其他玩家学习到的技能）1.因为要在以太网上发送，所以要遵守以太网的规则，进行二层帧的封装，因此需要查找相应的ARP表项，如果没有缓存，则发送ARP广播。2.直连网段路由的下一跳就是本机的该网段的接口IP地址3.直连用Direct表示4.当路由匹配直连的时候，表示目的地近在咫尺有直连路由，必须保证这两个前提，缺一不可1.配置了IP地址 2.双UP一条直连路由会送你三个路由条目1.网络号（主要看这个）2.接口IP地址3.广播地址1.3 最优路由选择细品路由表 最重要的几个参数，可以忘记前对象，以下几个不能忘记，并且要理解的基础上牢记。目的网络/掩码 Destination/Mask1.网络号+掩码，理解方式和子网划分是一样的（主机位为全0） 2.主机地址+32位掩码，单纯表示一个主机地址协议proto路由的来源。表示此条路由是从什么方式获取到的，常见的有Direct（直连）、static（管理员手工指定的静态路由）、ospf（通过OSPF学习到的）等优先级 pre该路由的优先级，用于在进入路由表的海选阶段进行比较的时候使用。开销（度量值）Cost从该路径走，具体的开销是多少。开销可能与带宽有关系。标志位 FlagsD:download to fib 已经加载到fib中 ，由硬件处理下一跳NextHop去往目的网路的下一跳（一般是本设备直连的），表示应该发给的下一个中转站的IP地址。如果是127.0.0.1或者是自身的接口IP地址，则表示直连。出接口 Interface 去往目的网段的本设备的出接口，该接口位于本设备上，与下一跳相呼应。如果是InLoopback0则表示为环回接口（一种逻辑接口）注意：路由表是按顺序排列的（数字顺序由小到大）！因此你要查看路由表中是否有去往相关网段的路由的时候，像查字典一样去查就好。路由进入路由表的海选之路第一轮海选 比较优先级只有通过不同的方式（静态、直连或动态）形成的网络号和掩码完全相同的路由条目，才比较优先级，优先级值最小的海选进入路由表中。如果是不同的，则不需要比较优先级，直接加入什么是完全相同的网络号和掩码？192.168.1.0/24 vs 192.168.1.0/24什么是网络号和掩码不同？192.168.1.0/24 vs 192.168.1.0/25192.168.1.0/24 vs 192.168.2.0/24注意：1.不要被PPT中的表述误导，直接理解：去往相同目的网段，优先级最小的加入2. 其他厂商的设备，锐捷成为管理距离AD，也是最小最优先Q：如果HUAWEI和Cisco一起运行路由协议，能否正确计算路由？一边是优先级一边是管理距离怎么兼容？A：可以计算出来，各算各的Q：如果优先级都是最小，并且都是最低怎么办？A：第二轮海选 比较度量值Cost1.解决的是相同优先级的去往相同的目的地的路由比较。2.开销越小，越优先加入路由表3.不同路由协议的度量值方式不同总结0. 优先级和度量值仅仅是针对相同的目的网段而言，不同的目的网段无需比较1. 优先级和度量值仅仅是为了决定是否加入路由表。2. 优先级是在不同的方式学习到相同目的网段的路由之间的比较（第一轮海选）3. 度量值是优先级相同目的网段的路由之间的比较（第二轮海选）路由表决赛淘汰赛（直接影响数据转发）决赛只有一个原则：在包含目的IP地址的路由条目中选择掩码最长的！加入路由表的就是优秀的，不比较优先级和度量值，而是最长匹配最长匹配原则在包含目的IP地址的路由条目中选择掩码最长的注：可以使用命令直接查看匹配哪条路由 display ip routing 目的IP地址Q：如果路由表中有两条通过ospf学习到的，都能去往192.168.2.10的路由 路由条目A 掩码长度28：开销是64，下一跳是172.16.2.1， 路由条目B 掩码长度16：开销是86，下一跳是172.16.2.2，请问设备会选择哪一个下一跳进行转发？A：？最长匹配例子小结1. 每一条都必须要有路由，否则就丢弃2. 要关注往返，因为经常出现有去无回。3. 源和目的以及中间的所有设备都要知道往返的路由。二、静态路由为什么需要静态路由？特点手动配置优点：开销为0，性能损耗小(没有动态路由协议的报文交互）缺点：1.麻烦，部署阶段不利于管理员摆烂2.无自适应，只能管理员自适应，如果网络变动较大，不利于管理员摆烂Q：为什么广播网络（以太网）必须写下一跳，不能只写出接口？A：只写出接口的话，那么在多路访问情况下就有多个下一跳，此时不指定下一跳，设备就蒙圈了，因此就直接发ARP请求（即使不是一个网段的），那么收到的设备没有开启ARP代理（华为没开 arp-proxy enable），网络就不通Q：p2p为什么必须指定出接口？A：下一跳IP地址可能是不确定的。Q：P2P可以指定下一跳而不指定出接口。A：完全可以注意一定要注意往返！缺省路由1. 一般用于互联网出口设备！2. 是一种追求极简主义的配置方法，但是只能配置一条。Q：当缺省路由和普通的路由都能去往目的地，但是下一跳不同的时候，该怎么办？A：三、动态路由简介1.很大程度上可以降低管理员的工作量2.一定程度上增加设备的工作量3.动态路由协议可以对网络拓扑改变做到一定程度上自适应4.提供了路由协议的一些特定和功能。根据路由信息传递的内容、计算路由的算法，可以分为距离矢量（Distance-Vector Protocol）RIP（公用）、IGRP（淘汰）、EIGRP（私有）、BGP（高级距离矢量）传递的是路由信息，去往目的地的路由是通过口口相传链路状态协议（Link-State Protocol）OSPF、ISIS传递的是链路状态，最终拼成地图，去往目的地的路由是自行计算而出根据工作范围IGP（Interior Gateway Protocol）在一个自治系统内部运行。范围较小RIP、OSPF、ISISEGP（Exterior Gateway Protocol）运行于不同自治系统之间。BGP四、静态路由的一些有意思的用法递归路由Q：RTA的G0/0/0断开，那么RTA的路由表中还剩下几条路由？配置文件中有几条？A：Q：RTB的G0/0/1断开，那么RTA的路由表中还剩下几条路由？配置文件中有几条？A：等价路由由于是相同的网络号+掩码第一轮海选：来源相同（均为静态路由），优先级为60第二轮海选：比较cost（也相同）进入决赛阶段（进入路由表）两条路由都匹配数据的目的IP地址长度相同！最终：负载分担浮动路由由于是相同的网络号+掩码，进入海选第一轮海选：比较优先级，小的获胜，进入路由表。Q：浮动路由如何浮上来的？A：主用路由对应端口故障->主用路由消失->备份路由浮出水面Q：如果故障端口恢复了，能抢占回来吗？A：可以的“去往汇总网段的静态路由”子网划分是借用主机位形成网络号（实际掩码大于主类掩码）CIDR是将实际的掩码小于主类掩码找到所有明细中第一个不同的bit前一位（这就是掩码长度）然后将该bit之后的所有都抹掉，这就是网络号Q：那么RTA访问RTB的流量会被丢掉不？