IP路由的工作原理

一、路由

1. 路由在网络中起到什么作用？

• 路由器负责将数据报文在IP网段之间进行转发

• 路由是指导路由器如何进行数据转发的路径信息

1. IP之间连通的前提是什么？

• 沿途的每台路由器上都有到达目的网段的路由信息

• 路由是单向的路径信息，沿途每台路由器都要有往返双向路由信息

• 路由环路是由错误的路由导致的，它会造成IP报文在网络中循环转发，浪费网络带宽

二、路由表

1. 路由表是什么

• 路由表是用来存储路由学到的路由信息
• 路由表是路由器转发报文的判断依据

1. 路由表字段内容

Destination/mask：目的网段和子网掩码

Proto：路由的来源，指示是静态路由、动态路由协议等

Pre：优先级，用于判断路由的优先级顺序

Cost：度量值，衡量路径的开销或距离

Nexthop：下一跳地址，数据报文从当前路由器发出后，到达的下一个IP地址

Interface：出接口，数据报文发出的网络接口

1. 路由表匹配原则

• 最长掩码匹配规则：当数据包在路由表中匹配到多条掩码长度不同的路由时，按照掩码最长的路由进行转发。
• 路由迭代规则：如果下一跳不是直连地址，路由器会再次在路由表中查询下一跳的路由，直到找到下一跳是直连地址为止。

• 最长掩码匹配

• 迭代查询

查询到达目的地址50.0.0.0/24的路由下一跳是40.0.0.2,但是它不是直连路由。所以以下一跳40.0.0.0作为目的地址查询路由表下一跳为20.0.0.2出接口为E0/2进行转发

• 查询不到明细路由，匹配默认路由
  
  

1. 路由器的单跳操作

1. 路由信息的来源

直连路由：

根据直接连接的网络接口所在网段自动生成，前提是接口UP并配置了IP地址。

开销小，配置简单，无需人工维护。只能发现本接口所属网段的路由。

静态路由：

手动配置到达每个目的网段的路由信息，虽然配置繁琐，但减少了协议开销，降低设备和带宽压力。

无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓扑结构的网络。

动态路由协议：

通过路由协议从相邻路由器自动学习路由信息，配置简单，但会产生协议开销，消耗设备资源和链路资源。常见协议包括RIP、OSPF、BGP和IS-IS。

开销大，配置复杂，无需人工维护，适合复杂拓扑结构的网络。

1. 路由表优选规则

不同来源的路由，优先级高的（数字小）优先。

同一来源的路由，Cost小的优先。

同一来源Cost相等的路由会形成等价路由，数据流会在等价路由上自动负载均衡。

1. 路由的优先级

三、华三路由常用命令

[h3c]display ip routing-table                                 # 查看路由表
[h3c]display ip routing-table 'IPADDRESS' 'MASK'              # 查看指定网段的路由信息
[h3c]dis ip routing-table protocol ospf                       # 查看ospf路由信息
[h3c]dis ip routing-table vpn-instance 'VPN名称'              # 查看ospf路由信息
[h3c]display ip policy-based-route                            # 查看策略路由信息