HCIA-路由基础

前言

路由技术是Internet得以持续运转的关键所在；企业网络的拓扑结构一般会比较复杂，不同的部门，或者总部和分支可能处在不同的网络中，此时就需要使用路由器来连接不同的网络，实现网络之间的数据转发。

关键术语

• 路由(Routing)
  • 从源头到目标的路径；不同网络间的转发过程
  • 就像火车一样
• 路由表(Routing table)
  • 路由信息的集合；路由的依据；路由的指南针
  • 就像是时刻表一样
• 路由器(Router)
  • 具有路由功能的设备
  • 就像火车站
• 默认网关(Default gateway)
  • 通常是路由设备的接口IP地址
  • 火车站的地址

路由的过程

下图中，有三台路由设备，每台路由设备都有对应的路由表

紫色代表某个数据，这个数据想要从源网络：10.3.1.0 去往目的网络：10.4.1.0

这时候首先经过RA路由设备，RA路由设备通过查找路由表后发现去往10.4.1.0网络需要经过10.2.1.2；而到10.2.1.2网络的接口为自己的E0接口，因此将数据包从指定的路由表中转发

随后会到达RB，RB也查找路由表，发现自己的路由表去往10.4.1.0网络需要经过10.2.1.2；而到10.2.1.2网络的接口为自己的E1接口，因此将数据包从指定的路由表中转发

到达RC后，RC同样查找路由表，发现去往10.4.1.0网络需要经过10.4.1.1；而到10.4.1.1网络的接口为自己的E1接口，因此将数据包从指定的路由表中转发

最终紫色数据包到达目的地

 总结：当路由器(或其他三层设备)收到一个IP数据包时，会查看数据包的IP头部中的目的IP地址，并在路由表中进行查找，在匹配到最优的路由后，将数据包扔给改路由所指的出接口或者下一跳。

 (注：下一跳地址指的是下一个路由器的接口地址，不是本路由器自己的接口地址；可以理解为下一跳就是路由器或其他三层设备的网关)

路由表

通过这条命令可以查看设备的路由表

<>display ip routing-table    #查看路由表

 路由表中包含了路由器可以到达的目的网络；目的网络在路由表中不存在的数据包会被丢弃

输入了命令后，你需要看懂这些字段：

路由优先级

假设有两条路可以通往同一个网络，此时此刻路由就会通过自身算法来算出最优的那条路

从下图可以看出，上路选择了两个OSPF，下路选择了两个RIP

而OSPF的数值为10，RIP的数值为100

因此会优先选择上路，那么路由表中将只显示OSPF，RIP就会被隐藏为备份路由

路由开销

假设有两条路都通往同一个网络，并且使用的协议均是OSPF

这时候路由器就会比较开销

从下图可以看出，上路的开销为10；下路的开销为1

开销数值越小，优先级越高，因此会选择下路

等价路由(ECMP，Equal Cost Multi-Path)

假设有两条路都通往同一个网络，并且使用的协议均是OSPF，开销也相同

 此时此刻，这些路由都会被加入到路由表中，数据包会在这几个链路上进行负载分担

最长匹配原则

最终数据包匹配最佳路由的算法

 可以将IP地址转换成2进制，即可知道原理

路由表的形成与路由的来源

• 直连路由(Direct)
  • 路由器接口上的网络(接口配置了IP地址并且处于开启状态就会生成直连路由)
• 静态路由(Status)
  • 管理员用命令手工添加的网络
• 动态路由
  • 路由器之间使用路由协议动态学习到的网络