路由基本概念
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路由基本概念
什么是路由
路由就是知道报文转发的路径信息，可以将一个网段的数据包转发到另外的一个网段
相同网段：相同的网络号、相同的子网掩码
实现路由的设备
凡是具备路由功能的网络设备都可以来实现路由转发
实现路由的依据
路由转发依靠路由表实现，路由设备需要有能力生成并维护这张表
路由表包含内容
路由转发主要是依靠 目的网络地址/掩码 、下一跳地址、本地出接口来进行转发
Destination/Mask：表示此路由的目的网络地址与网络掩码。
- 将目的地址和子网掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址。
- 例如：目的地址为1.1.1.1，掩码为255.255.255.0的主机或路由器所在网段的地址为1.1.1.0。
Proto（Protocol）：该路由的协议类型，也即路由器是通过什么协议获知该路由的。
Pre（Preference）：路由优先级（其他厂商叫管理距离 AD）
- 针对同一目的地，可能存在不同下一跳、出接口等多条路由，这些不同的路由可能是由不同的路由协议发现的，也可以是手工配置的静态路由。
- 优先级最高（数值最小）者将成为当前的最优路由。
- 外部优先级，我们可以看到的
- 内部优先级和外部优先级的值一样，不过都不可以修改，当外部优先级一致时，可以使用内部优先级来比较。（例如当静态的优先级改为10时和OSPF优先级一样，这时候比较内部优先级，静态为60，ospf为10，此时就选择ospf的路由条目）
- 外部优先级能比出来就用外部优先级，外部优先级一样的就比内部优先级
Cost：路由开销（cost / metric）
- 当到达同一目的地的多条路由具有相同的路由优先级时（内外部都同时），路由开销最小的将成为当前的最优路由。
- 不同路由协议计算Cost的算法不一样
NextHop：表示对于本路由器而言，到达该路由指向的目的网络的下一跳地址（下一个设备）。
Interface：表示此路由的出接口（本路由器的哪个接口转发出去）。
路由信息（路由表）的来源
直连路由：设备自动生成指向本地直连网络
注意：
- 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
静态路由：管理员手工配置的路由条目
优缺点：配置简单，对系统要求低。不能自动适应网络拓扑的变化，需要人工干预
注意：
配置静态路由时可以配置下一跳，也可以配置出接口
一般对于点到点接口（串口）指定出接口
对于以太网接口和VT接口，指定下一跳
静态路由中有个特殊路由为缺省路由，在路由表中一0.0.0.0/0的形式存在。当博文没有在路由表中找到匹配的具体路由时，使用此路由进行转发。（一般此路有应用于企业出口）
动态路由：路由设备运行动态路由协议学习到的路由
按照工作区域分类
IGP内部网关协议：RIPv1、RIPv2、OSPFv2、OSPFv3、IS-IS
EGP外部网关协议：BGP
按照工作机制及算法分类
DV 距离矢量路由协议：RIPv1、RIPv2
路径矢量路由协议：BGP
LS 链路状态路由协议：OSPFv2、OSPFv3、IS-IS
路由进表的规则
不是学到的路由都会加入到路由表中，而是从所学的路由条目中选取最优路由加入到路由表中。具体的选举规则如下
不是学到的路由都会加入到路由表中，而是从所学的路由条目中选取最优路由加入到路由表中。具体的选举规则如下
网段/掩码相同的选优先级最高的为最优路由。优先级相同的选度量值最小的为最优路由。
路由报文转发机制
当到达同一目的地址只有一条路由条目时，就通过此路由条目转发
当到达同一目的地址有多条路由条目时，通过最长匹配原则进行转发
最长匹配原则介绍：
当路由器收到一个IP数据包时，会将数据包的目的IP地址与自己本地路由表中的所有路由表项进行逐位（Bit-By-Bit）比对，直到找到匹配度最长的条目，然后通过此路由条目进行转发，这就是最长前缀匹配机制。
注意事项：
优先级、开销只是指导路由条目进入路由表中了
路由转发时值依据最长匹配原则转发，不需要路由优先级、开销这些
路由转发流程
路由高级特性
路由递归
路由必须有直连的下一跳才能够指导转发，但是路由生成时的下一跳不一定是直连的，此时就需要计算到达此非直连的路由。这个过程就是路由递归
等价路由（负载分担）
到达同一网段有多条路由（优先级、度量值相同，最长匹配也一致，下一跳不一致）
这多条路由就可以被称为等价路由，也可称为负载分担
浮动路由（路由备份）
配置静态时为到达同一目的网段指定不同的下一跳路由，并且配置不同的优先级
这些路由就称为浮动路由（路由备份）
路由汇总
什么是路由汇总
路由汇总是将一组具有相同前缀的路由汇聚成一条路由（采用了CIDR的思想），从而减小路由条目的数量，降低设备耗能
我们把汇聚之前的路由称为明细路由（精细路由），汇总后的路由称为汇总路由（聚合路由）
CIDR（无类别域间路由）
CIDR采用IP地址+掩码长度来标识网络和子网，而不是按照传统的A、B、C等类型对网络地址划分。因此CIDR容许任意长度的掩码长度，可以将多个连续的前缀网段聚合成一个网段，减少路由表条目数量
路由汇总方法
路由汇总借用了CIDR的思想，基于一系列连续的、有规律的IP网段，将其进行路由汇总。
只不过与CIDR有些不同，为了避免汇总太过粗犷，将不需要汇总的路由也包含进去，所以要精确配置路由汇总，即路由汇总需要确保汇总路由刚好“囊括“明细路由。
例子1：
例子2：
路由汇总带来的环路问题
