IP路由基礎知識交流傳統(tǒng)的、單播的IP路由基礎知識，不包括Multicast、Qos、TE、安全和二層內(nèi)容交流內(nèi)容IPv4編址傳統(tǒng)單播IP轉(zhuǎn)發(fā)過程路由概述路由優(yōu)化有類別編址——IPv4地址的類別第一個字節(jié)第二個字節(jié)第三個字節(jié)第四個字節(jié)A類地址——0B類地址——10C類地址——110D類地址——1110E類地址——11110地址類別第一個字節(jié)范圍可能的網(wǎng)絡數(shù)可能的主機數(shù)A類0-127128（2個保留）16777214B類128-1911638465534C類192-2232097152254有類別編址——子網(wǎng)掩碼B類IP地址：172.24.100.45點分十進制1722410045二進制10101100000110000110010000101101子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0二進制11111111111111111111111111100000點分十進制2552552550幾點說明：1、灰色部分是B類地點的正常網(wǎng)絡部分，藍色部分是子網(wǎng)部分2、子網(wǎng)劃分使得網(wǎng)絡更加高效，更加容易擴展，更加容易管理3、子網(wǎng)劃分會丟失一部分寶貴的IP地址資源4、子網(wǎng)劃分提供了一個對外部世界隱蔽起來的邏輯結(jié)構(gòu)IPv4地址危機即使采用了子網(wǎng)劃分技術(shù)，IP編址的有類別系統(tǒng)也不能滿足Internet的需要。1992年，IETF就開始考慮下面兩個問題：IPv4地址耗盡問題——當時B類地址已經(jīng)處在耗盡的邊緣Internet路由表快速增長，隨著更多的C類地址被連接到Internet，太多的網(wǎng)絡地址信息大量充斥威脅了Internet路由器的處理能力IPv4編址的主要擴展技術(shù)無類別域間路由私有IP空間和NAT升級版本到IPv6IPv4CIDR（無類別域間路由）CIDR不考慮地址類別，只根據(jù)比特掩碼判斷一個地址的網(wǎng)絡部分和主機部分（1994年）路由聚合和超網(wǎng)172.24.0.0/16-172.24.31.0/16這個8個B類地址能夠聚合成一個超網(wǎng)——172.24.24.0/13提高路由效率降低計算路由表和路由的代價減少路由器內(nèi)存占用IPv6簡介地址空間128位地址空間，幾乎無窮無盡3層結(jié)構(gòu)化地址空間，確保可管理性注：IPv4有類別的地址空間是扁平的，子網(wǎng)劃分、CIDR和VLSM都是結(jié)構(gòu)化的編址技術(shù)服務質(zhì)量地址自動配置認證安全IPv4VLSM（可變長子網(wǎng)掩碼）子網(wǎng)號子網(wǎng)地址子網(wǎng)0207.21.24.0/27子網(wǎng)1207.21.24.32/27子網(wǎng)2207.21.24.64/27子網(wǎng)3207.21.24.96/27子網(wǎng)4207.21.24.128/27子網(wǎng)5207.21.24.160/27子網(wǎng)6207.21.24.192/27子網(wǎng)7207.21.24.224/27子網(wǎng)號子網(wǎng)地址子網(wǎng)0207.21.24.192/30子網(wǎng)1207.21.24.196/30子網(wǎng)2207.21.24.200/30子網(wǎng)3207.21.24.204/30子網(wǎng)4207.21.24.208/30子網(wǎng)5207.21.24.212/30子網(wǎng)6207.21.24.216/30子網(wǎng)7207.21.24.220/30注：VLSM可以提高編址效率私有IP地址和NAT類別RFC1918內(nèi)部地址范圍CIDR前綴A10.0.0.0到10.255.255.25510.0.0.0/8B172.16.0.0到172.31.255.255172.16.0.0/12C192.168.0.0到192.168.255.255192.168.0.0/16注：私有地址和NAT配合使用，可以有效的節(jié)約寶貴的IP地址資源交流內(nèi)容IPv4編址傳統(tǒng)單播IP轉(zhuǎn)發(fā)過程路由概述路由優(yōu)化傳統(tǒng)單播IP轉(zhuǎn)發(fā)過程IP層（根據(jù)目的地址查詢路由表，決定下一跳）鏈路層鏈路層物理層物理層交流內(nèi)容IPv4編址傳統(tǒng)單播IP轉(zhuǎn)發(fā)過程路由概述路由優(yōu)化什么是路由路由是指導IP報文發(fā)送的路徑信息（DIP,SIP）R1目標網(wǎng)絡N其它網(wǎng)絡路由的花費路由的花費標示出了到達這條路由所指的目的地址的代價，通常以下因素會影響到路由的花費值線路延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元靜態(tài)路由的花費值為0。不同的動態(tài)路由協(xié)議會選擇以上的一種或幾種因素來計算花費值。該花費值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)有比較意義。不同的路由協(xié)議之間的路由花費值沒有可比性，也不存在換算關系路由的優(yōu)先級注：從優(yōu)先級最高的協(xié)議獲取的路由最先被優(yōu)先選擇加入路由表中。RIPOSPF10.0.0.0R010.0.0.0R110.0.0.0R1路由表路由收斂收斂(convergence)從一個路由器的觀點來看，是對選擇到一個新的目的地或由于原來的路徑發(fā)生變化而需要重新選擇路徑所采取措施的過程從一個網(wǎng)絡的觀點來看，網(wǎng)絡中所有路由器感知到網(wǎng)絡變化，并對此變化通過路由算法在全網(wǎng)內(nèi)達到對新的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)一致的觀點，路由表重新穩(wěn)定的過程收斂速度網(wǎng)絡變化導致的該信息在網(wǎng)絡上傳播加上網(wǎng)絡上所有路由器重新計算最佳路徑所花費的時間路由聚合路由聚合為了減小路由表的規(guī)模，對于某些屬于一個更大網(wǎng)段的子網(wǎng)所對應的路由，可以使用聚合的方法，不發(fā)布那些具體的子網(wǎng)路由，代之以發(fā)布那個更大網(wǎng)段的路由自動聚合和手動聚合很多路由協(xié)議支持自動聚合，自動聚合是按自然掩碼來聚合路由的少數(shù)路由協(xié)議支持手動聚合，可以根據(jù)需要配置不同的聚合方式路由迭代路由迭代原理在路由器中，每個路由項均必須有其對應的下一跳地址，對于普通的路由來說，其下一跳地址在路由器直連的網(wǎng)段內(nèi)。對于需要迭代的路由，其下一跳不在路由器直連的網(wǎng)段內(nèi)，在轉(zhuǎn)發(fā)時，必須將此非直連下一跳地址做一次或多次迭代處理，以找出一個直連的下一跳地址，從而進行二層尋徑使用迭代的路由可以是靜態(tài)路由、BGP路由路由迭代的優(yōu)/缺點優(yōu)點是路由項不依賴于特定的接口，缺點是路由器處理起來稍微麻煩缺點是路由器處理起來稍微麻煩負載分擔等價路由負載分擔到一個目的地有走幾個不同鏈路的相同開銷的路徑，IP報文在這幾個鏈路上輪流發(fā)送提高鏈路利用率，一般路由協(xié)議都支持非等價路由負載分擔到一個目的地有走幾個不同鏈路的不同開銷的路徑，IP報文在這幾個鏈路依據(jù)通過給鏈路的開銷按比例輪流發(fā)送VRP不支持該特性路由器工作過程IPETHPPP以太口串口IPETHPPP以太口串口協(xié)議封裝路由選擇協(xié)議轉(zhuǎn)換路由器路由器WAN傳送拆包LAN1LAN2接收發(fā)送工作過程路由表示例[Quidway]displayiproutingRoutingTables:Destination/MaskprotoprefMetricNexthopInterface0.0.0.0/0Static600120.0.0.2Serial08.0.0.0/8RIP1003120.0.0.2Serial09.0.0.0/8OSPF105020.0.0.2Ethernet09.1.0.0/1RIP 1004120.0.0.2Serial011.0.0.0/8Static600120.0.0.2Serial020.0.0.0/8Direct0020.0.0.1Ethernet020.0.0.1/32Direct00127.0.0.1LoopBack0......路由生成鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷小，配置簡單，無需人工維護。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由。手工配置靜態(tài)路由無開銷，配置簡單，需人工維護，適合簡單拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡。動態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷大，配置復雜，無需人工維護，適合復雜拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡靜態(tài)路由129.1.0.0/16E0QuidwayBS010.0.0.2QuidwayA10.0.0.1S0在路由器QuidwayA上配置：iproute-static129.1.0.0255.255.0.010.0.0.2或：iproute-static129.1.0.01610.0.0.2或：iproute-static129.1.0.016s0缺省路由QuidwayA10.0.0.1S010.0.0.2S0QuidwayB企業(yè)網(wǎng)絡Internet在路由器QuidwayA上配置：iproute-static0.0.0.00.0.0.010.0.0.2Internet上大約99.99%的路由器上都存在一條缺省路由!缺省路由并不一定都是手工配置的靜態(tài)路由，有時也可以由動態(tài)路由協(xié)議產(chǎn)生浮動靜態(tài)路由浮動靜態(tài)路由去往同一目的網(wǎng)絡的多條靜態(tài)路由，它們有不同的優(yōu)先級每條靜態(tài)路由有不同的優(yōu)先級，優(yōu)先級最高的為主鏈路，其他依次備份當主鏈路down掉，會自動切換備用鏈路路由協(xié)議的基本原理動態(tài)路由協(xié)議是做什么的計算路由的．計算本地路由器到網(wǎng)絡中其它網(wǎng)段的路由如何做到這一點每臺路由器將自己已知的路由相關信息發(fā)給相鄰的路由器，由于大家都這樣做，最終每臺路由器都會收到網(wǎng)絡中所有的路由信息．然后運行某種算法，計算出最終的路由來．（實際上需要計算的是該條路由的下一跳和花費）IGP和EGP內(nèi)部路由協(xié)議：RIPOSPFIS-IS……自治系統(tǒng)：AS100自治系統(tǒng)：AS200外部路由協(xié)議：BGP路由協(xié)議分類距離矢量算法RIPBGP鏈路狀態(tài)算法OSPFIS-IS衡量路由協(xié)議優(yōu)劣的標準正確性能夠正確找到最優(yōu)的路由，且無自環(huán)?？焓諗慨斁W(wǎng)絡的拓樸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化之后，能夠迅速在自治系統(tǒng)中作相應的路由改變低開銷協(xié)議自身的開銷（內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡帶寬）最小安全性協(xié)議自身不易受攻擊，有安全機制普適性適應各種拓樸結(jié)構(gòu)和規(guī)模的網(wǎng)絡交流內(nèi)容IPv4編址傳統(tǒng)單播IP轉(zhuǎn)發(fā)過程路由概述路由優(yōu)化策略路由策略路由技術(shù)：不僅根據(jù)目的地址，還可以根據(jù)源地址來選擇路由策略路由技術(shù)產(chǎn)生的原因：動態(tài)路由建立起來的路由不能滿足實際需要（例如財務成本、安全和組織權(quán)限等）策略路由技術(shù)的應用：網(wǎng)絡管理員可以控制特別流的路由，這個路由不同于動態(tài)路由協(xié)議建立起來的路由被