关于路由笔记

路由

定义：

在计算机网络中，路由是将数据包从源节点传输到目标节点的过程。这个过程涉及到网络中的多个设备，如路由器、交换机等，其中路由器起着关键的决策作用。

工作原理示例：

假设你在一个公司的局域网内，你的电脑（源节点）要访问公司服务器（目标节点）。当你在电脑上发送一个请求数据的数据包时，这个数据包会首先到达连接你电脑所在子网的路由器。路由器会查看数据包的目的 IP 地址，然后根据自己的路由表来确定数据包应该从哪个接口转发出去。如果公司服务器在另一个子网，路由器可能会将数据包转发到连接该子网的接口，经过一系列的转发操作，数据包最终到达服务器。

路由概念

• 在网络中有很多路由器，当一个数据包从源到目标传递时，比如从网站到你的电脑或手机，它中间会经历很多的设备
• 路由设备是依据路由转发报文到目的网段的网络设备，最常见的路由设备:路由器
• 这就是路由来处理的，路由是指导数据如何进行转发的一种技术

路由条目包含以下信息

• 目的网络:目的网段的网络号
• 掩码:目的网段的掩码
• 出接口:数据包从本路由器发出的接口
• 下一跳:到达目的网段的下一跳的设备地址

路由优先级比较

路由优先级的比较过程是：

• 首先比较路由的掩码，掩码长的优先（掩码长的更精确）
• 然后比较路由的preference，数字小的优先
• 然后比较路由的cost,数字小的优先
• 如果都相同，则形成等价路由

路由条目生成的方式分类

路由器依据路由表进行路由转发
为实现路由转发，路由器需要发现路由，以下为常见的路由获取方式

直连路由

• 直连路由指向本地直连网络的路由，由设备自动生成。
• 当路由器为路由转发的最后一跳路由器时，IP报文匹配直连路由，路由器转发IP报文到目的主机
• 使用直连路由进行路由转发时，报文的目的IP和路由器接口IP在一个网段之中。

• 并不是所有接口生成的直连路由都会出现在路由表中，直连路由出现在路由表中的前提是该接口的物理状态、协议状态都为UP。

• 在刚才的案例中，2.2.2.0 其实就是 AR2 的直连网段，也就是直连路由

  

静态路由

• 在刚才的案例中，在 AR1 配置的就是直连路由
  （ ip route-static 2.2.2.2 32 1.1.1.2 ）
• 静态路由需要由网络管理员手动配置路由条目
• 配置方便，对系统要求低，适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。
• 缺点是不能自动适应网络拓扑的变化，需要人工干预。

案例2.静态路由

• 按照拓扑图设置IP等
• 此时R1只有直连路由

• 抓包工具测试R1两侧接口：右侧接口如下

静态路由-R1

[R1]ip route-static 192.168.2.0 24 12.1.1.2

静态路由-R2

[R2]ip route-static 192.168.2.0 24 23.1.1.3

静态路由-R3

其他概念-缺省路由

在实际的使用中，会有几个比较特别的应用，其中之一就是：缺省路由

其他概念-路由递归

其他概念-等价路由

路由表中存在等价路由之后，前往该目的网段的IP报文路由器会通过所有有效的接口、下一跳转发，这种转发行为被称为负载分担。

其他概念-浮动路由

• 静态路由支持配置时手动指定优先级，可以通过配置目的地址/掩码相同、优先级不同、下一跳不同的静态路由，实现转发路径的备份。

• 浮动路由是主用路由的备份，保证链路故障时提供备份路由。主用路由下一跳可达时该备份路由不会出现在路由表。

其他概念-路由汇总

• 子网划分、VLSM解决了地址空间浪费的问题，但同时也带了新的问题:路由表中的路由条目数量增加。
• 为减少路由条目数量可以使用路由汇总。

路由汇总（路由聚合）

其他概念-路由汇总

• 基于一系列连续的、有规律的IP网段，如果需计算相应的汇总路由，且确保得出的汇总路由刚好“囊括”上述IP网段，则需保证汇总路由的掩码长度尽可能长。
• 诀窍在于:将明细路由的目的网络地址都换算成二进制，然后排列起来，找出所有目的网络地址中“相同的比特位”

路由汇总带来的问题

解决方案：