路由协议基础

Posted 2021-03-02 tmjblog

路由协议基础

2.1 路由概念

路由是指导IP报文发送的路径信息。

2.2 路由过程

接收到数据包后，首先查看目的地址，然后检查自己的路由表，目的地址与掩码分别做”与“操作，查找到合适的路由条目后，根据出接口和下一跳地址信息转发出去。

2.3 路由表

几乎所有的网络设备，所有的操作系统都有路由表。

• Destination/Mask：目的地址/子网掩码（可记为匹配条件）

• proto：路由类型

• pref：权重

• cost：开销

• Nexthop：下一跳

• Interface：出接口

2.4 路由来源分类

Direct：直连路由，当直连路由器的接口状态都为up时，自动获取到路由信息。

Static：静态路由，由管理员手动配置的路由。

协议名：动态路由，通过动态协议获取路由信息。

2.5 静态路由和动态路由区别

• 静态路由

  由管理员手工配置的路由。拓扑发生变化时，需管理员手动更新。消耗资源较少，适合拓扑简单的地方。

• 动态路由：

  路由器使用路由协议从其它路由器处学习到路由，拓扑发生变化时会自动更新。消耗资源较多，适合设备接入接出较为频繁的网络。

2.6 路由协议分类

2.6.1 根据作用范围

• IGP

  内部网关协议，只能在AS（自治系统）内运行的协议，包括RIP（路由信息协议），OSPF（开放式最短路径优先协议），IS-IS（中间系统到中间系统协议）等。

• BGP：

  边界网关协议，用来连接AS的协议。

2.6.2 根据协议算法

• DV（距离矢量路由选择协议）：

  通过距离（跳数）判断最优路径。包括RIP和BGP，BGP又被称为路径矢量协议。

• LS（链路状态路由选择协议）：

  通过收集限定区域内路由器的链路状态信息后，运用算法计算出路由。包括OSPF和IS-IS。

2.6.3 根据掩码信息

• 有类路由选择协议：

  有类网络中子网掩码必须一致，所以更新消息中不包含网络掩码信息。查找路由表时，必须精确匹配，否则直接丢弃，不选择默认路由，在ABR会自动汇总（ospf不在边界汇总），且不可关闭，包括RIPv1、IGRP

• 无类路由选择协议：

  传递子网信息，即使不精确匹配也不会丢弃，选择选择缺省路由，自动汇总可以关闭。

2.6.4 根据业务应用

• 单播路由协议

  以单播方式运行的协议，包括RIP，OSPF、BGP和IS-IS等。

• 组播路由协议

  以组播方式运行的协议，包括DVMRP（距离矢量组播路由选择协议），PIM-SM（稀疏模式独立组播协议），PIM-DM（密集模式独立组播协议）等

2.7 ECMP

有多条度量值相同的路由但下一跳不一样时，IP包会在这几个链路上负载分担。

2.8 最长匹配原则

优先选择掩码匹配位数最多的路由条目。

2.9 路由汇总

放宽路由条目的匹配位数，从而让更多的地址被一条路由匹配上。

可以加快路由表的查询，精简路由表，但是由于丢失明细路由，会导致不必要的流量转发。

2.10 TTL(Time to live)

为了防止路由环路，增加了TTL，每经过一台路由器TTL会减1，默认值为255（不同系统或协议之间会有区别）。windows默认64，linux默认128.

 

静态路由

2.11 静态路由概念

静态路由是指由管理员手工配置的路由，路由类型为static。需要人工维护，当网络发生变化时，静态路由不会自动发生改变，适用于网络拓扑简单的网络。

2.12 负载分担

配置了多条去往目的地的静态路由，多个数据包可以分开走，减轻线路负担增加了带宽。

2.13 路由备份

配置两条静态路由，一条负载，一条备用，当负载路由出现故障时，备用路由生效。调权重即可（pre越小越高）。

2.14 默认路由/缺省路由

当路由器收到一个在路由表中匹配不到明确路由的数据包时，会将数据包转发给缺省路由指向的下一跳。其实就是匹配条件最宽的静态路由，支持负载均衡和路由备份。