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路由介绍
路由器是一种特殊计算机。可以出现网络之间或者网络与子网之间。将数据包从一个接口转发到另一个接口的过程。
链路层称为交换,网络层称为路由
路由包括两个步骤:1.路径选择;2.包交换
IP数据包:无连接传输机制,尽最大可能传输数据
IP数据包头不小于20字节,首部包括版本号、首部长度、优先级、可靠性、服务类型,数据报长度(2的16次方减1,65535),数据包唯一标志,数据分段特征标志位,偏移量,生存时间,上层协议,数据包头校验和,IP地址等。
IP协议的工作原理:
传输层:报文分段——传输——重装
好处:提高效率
传输方式中,每次三层设备会进行拆包和封装,增加路由器自己的MAC地址。如果不能转发,则转发到默认路由,如果默认路由也没有则会丢弃。
路由算法目的:准确性(度的基础上,选择最优路由)、低开销(带宽或者CPU等评价,低速网络选择简单的路由)和快速收敛(收敛:所有路由器同步路由的时间。快速学习,收敛越快,性能越好)。
路由表: 存放配置信息。
路由来源: 静态配置和路由协议动态学习。
静态路由: 管理员手工建立
动态路由: 管理员指指定参与路由的网段,其他交由动态算法来进行学习转发。
路由表案例
IP地址设置规则:
1.相同路由器的不同接口地址不能相同
2.相邻网段接口的地址必须同网段
3.一个网络中所有网段不能相同
端口必须用no shutdown命令开启
路由协议: OSPF,RIP等
可被路由协议:寻径协议,比如IP,DECnet等。
管理距离:可信度。0-255。
管理距离数值越小,可信度越高
管理距离表:直连路由,静态路由,OSPF,RIP,不可信路由需要记忆。
管理距离表:直连路由(0),静态路由(0或1),OSPF(110),RIP(120),不可信路由(255)
度量:跳数、可信度、延迟、带宽、负载、通信代价、最大传输单元。
路由信息选择方式:1.度量值2.如何分享3.收敛速度4.处理方式5.路由开销
路由决策:1.最长匹配;2.管理距离;3.度量值;4.负载均衡
路由分类:1.直连路由和非直连路由2.静态路由和动态路由3.有类路由和无类路由4.内部网关和外部网关5.距离向量路由选择和链路状态路由选择
直连路由自动激活自己端口
静态路由(管理员添加)和动态路由(通过算法得到)
动态路由可以混合默认路由使用
案例
有类路由:IP地址使用默认子网掩码
有类路由会对数据汇总为标准地址,转发给其他网段。不连续子网使用有类协议时会出现地址浪费。
无类路由:携带子网掩码
无类网络正常情况下按实际数据进行传输。
内部网关协议和外部网关协议
自治系统:一组在控制范围下的路由器和网络群组
每个自治系统都有自己的控制号:1-65535
外部网关协议自治系统之间路由选择信息交换
內部网关协议自治系统之内路由选择信息交换
距离矢量路由协议:向邻居,定时,发送全部路由信息。依照传闻的路由协议。
链路状态路由协议:向全网,立即,发送需要更新的协议
好处:无环路,收敛速度快。
路由环路
出现问题原因:定时发送,可反向学习,数据全网学习,
解决方案;1.水平分隔:不反向学习
2.毒性反转:16跳为不可达
3.触发更新:及时发送更新信息
4.抑制计数器:如果跳数超出要求,则不再接收该路径的更新信息.防止路由抖动
路由性能比较:1.收敛时间;2.可扩展性;3.无类或有类路由协议;4.资源使用率;5.实现和维护。
各种路由协议管理距离值
| 路 由 来 源 | 管理距离 |
|---|---|
| 直连路由 | 0 |
| 以一个接口为出口的静态路由 | 0 |
| 以下一跳为出口的静态路由 | 1 |
| EIGRP的归纳路由(Summary Route) | 5 |
| 外部BGP(EBGP)路由 | 20 |
| 内部EIGRP | 90 |
| IGRP | 100 |
| OSPF | 110 |
| IS-IS | 115 |
| RIP(V1和V2) | 120 |
| 外部EIGRP路由 | 170 |
| 内部BGP(IBGP)路由 | 200 |
| 不可信路由 | 255 |