网络基础之路由详解

目录

IP路由基础

路由协议的分类

路由选路规则

静态路由

缺省路由

OSPF开放式最短路径优先协议

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IP路由基础

路由器

特点

路由器的一个接口就是一个网段，一个网段就是一个广播域

路由器的一个接口用于一个MAC地址

路由器可以隔离广播域

广播报文无法穿越路由器

什么是广播域？能接收到同一广播报文的范围成为广播域

神魔是广播报文？报文中IP地址/MAC地址为广播地址的保温表示广播报文

工作原理

解封装：查看数据帧中的目的MAC地址是否与自己接受接口的MAC相同

查： 根据目的IP地址查路由表，如果路由表中存在目的IP地址所在网段的路由信息

则会根据相关的路由信息进行转发；如果路由表中不存在目的IP地址所在的网段

路由信息，则路由器会直接丢弃此数据

重新封装：封装上路由器发送接口和发送接口直连设备的mac地址

路由协议的分类

AS：由同一个组织使用统一的组策略管理的路由器的集合

中国政府 民法典 中国人民

按照特性分类：

距离矢量路由协议：rip、BGP（边界网关路由协议）

特点：

只关心距离和方向

传递的是路由信息，缺少对全局拓扑的了解

容易产生环路

链路状态路由协议：ospf(开放式最短路径优先协议)、ISIS（中间系统-中间系统）

特点：

传递的是链路状态信息，不在传递路由信息

了解网络的全局拓扑结构

按照AS分类：

AS外部路由协议：ospf、isis、rip

AS内部路由协议：BGP、

路由选路规则

优先级：数值越小，优先级别越高，路径越优

直连路由优先级为0

静态路由优先级为60

Rip优先级为100

Ospf优先级为10

度量值：数值越小，开销越小，路径越优

衡量度量值的第一个：跳数（路由器的个数，每经过一个路由器，跳数加1）

贷款：cost=实际带宽/参考带宽

最长匹配原则（精准匹配）

选择目的网段子网掩码长的路径转发数据

路由表特点：

路由表中只存放最优路由，不存放可用路由

当最优路由路径出现故障时，路由器会将可用路由写入到路由表进行数据转发

静态路由

概念

由网络管理员手动配置和管理的路由协议

静态路由与动态路由的区别

静态路由协议需要网络管理员手动指定目的网段、出接口、吓一跳，而动态路由协议会自己学习目的网段所需的出接口、吓一跳等相关的路由信息

下一跳定义：到达目的网段所要经过的下一个路由器与本路由器直连接口的IP地址

配置基础命令

system-view // <>尖括号表示用户视图，权限较低，无法实现设备配置。

使用system-view进入系统视图

[Huawei] // []方括号表示系统试图，拥有最高权限，可以进行任何配置操作

[Huawei]sysname R1 //修改设备名称

[R1]int e0/0/1 //系统视图下进入e0/0/1

[R1-Ethernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24 //接口视图下配置IP地址

Display this //查看当前配置，在任何试图下都可以使用

Display ip interface brief //查看IP地址与接口的对应关系

Display ip routing-table //查看IP路由表

Ip route-static 目的网段 目的网段掩码 出接口 下一跳 //静态路由配置命令

网络故障问题

Request timeout! 请求超时

没有目标主机的路由信息

网络中不存在目标主机IP地址

Destination host unreachable

检查PC本身网关配置是否正确 

故障解决思路

Display ip interface brief 查看设备IP地址配置是否正确

Display ip routing-table  查看路由表中目的网段的出接口、下一跳是否正确

缺省路由

概念：目的网段和子网掩码都为0

特点：缺省路由可以代替网络中任意一个IP地址或网段

为什么缺省路由可以代替所有的IP地址/网段？

网络位为0—主机位32位—2^32

实验·

OSPF开放式最短路径优先协议

距离矢量路由协议rip的特点

只关心距离和方向

容易产生环路—30s周期性的发送更新报文—包含的是路由信息—采用传闻机制更新路由表

Rip是以跳数作为度量值，每经过一个路由器，跳数加1,rip中最大跳数位15，

如果目的网段对应的跳数超过15，那么路由不可达

Rip传递路由表的方式：进行逐跳转发—收敛速度慢

ospf如何改进rip的缺点

rip传递的是路由表，ospf传递的是链路状态信息

rip学习路由的方式是先学习后传递，ospf传递链路状态信息的方式是复制一份留在

本地，同时传递

rip采用的跳数作为度量值，而ospf采用的链路带宽作为度量值

专业名词

LSA（link state adv链路状态通告消息）、LSDB（link state database链路状态数据库）

Lsdb中存放着大量的lsa

ospf的工作原理

运行ospf，发送hello报文，建立邻居关系

运行LSA泛洪，同步链路状态数据库

运行spf算法，计算最短路径

ospf各报文的作用

hello报文的作用

发现邻居关系

建立邻居关系

ospf配置

路由的方向和数据的方向是相反的

ospf为什么要划分区域？

减少LSDB中的LSA,防止LSA过多导致设备宕机

ospf依靠什么来划分区域

ospf中是以接口划分区域

划分区域的规则

Ospf中江区域分为了骨干区域和非骨干区域，区域0代表骨干区域，

除0以外的其他区域代表非骨干区域。非骨干区域之间通信必须有骨干区域来连接

为什么非骨干区域之间通信必须由骨干区域来连接？

解决区域之间环路问题

ospf配置命令

[R2]ospf单区域配置

[R2]ospf 100 //进入ospf进程100视图

[R2-ospf-100]area 0.0.0.0 //进入ospf区域视图

[R2-ospf-100-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0(直连网段) 0.0.0.255(反掩码) //宣告直连网段

反掩码计算方法：

255.255.255.255减去网段的实际的子网掩码