CCNP学习笔记1-路由

路由原理

  目标：了解数据的封装和解封装的过程

        了解路由器工作原理

        了解路由器的转发模式

问题：

      OSI模型和TCP/IP模型的区别。各层作用？

            1，层次不同；2，OSI先有模型后有协议，TCP/IP相反；OSC适用所有协议；TCP/IP只适用                于tcp/ip的协议

      TCP/IP模型中是怎想识别上层数据类型的

      一个IP数据包能才能从接口发出去需要哪些几个必要条件

      cisco路由器转发模式哪几种(3种)

      什么是负载均衡

      社么是基于包的负荷，什么是基于目标负载

      什么是代理ARP无故ARP

◆IP包能被转发的三个条件

    确定目标IP包的目标地址可达

    确定目标网段的下一条，吓一跳的出接口是可达的

    重写介质访问控制头部使他成功到达下一条（需要二层映射）例如以太网要有APR映射；帧中继要有本地DLCI号和对端IP的映射

◆ 要完成对数据包的传输，路由器必须知道并处理的信息

    1，目的地址

    2，相邻路由器，并且能够从邻居获取远程网络的信息

    3，到远程网络的所有肯能的路径

    4，能计算出到远程网络的最佳路径

    5，要能维护并验证路由信息，在路径发送改变时，要能很快知道。

◆路由条目结构：

    5+1 前缀，掩码 ，吓一跳地址出接口， AD ，度量值（直连和静态没有）

 ■管理距离作用：比较到达相同目标网络的不同协议用哪个协议。

    直连:0 ；

    静态:1；

    eigrp汇总:5；

    EBGP:20; 

    eigrp内部：90；

    ospf:11；

    is-is 115；

    rip:120；

    eigrp外部：170

    iBGP:200

路由分类：

        按应用范围 IGP EGP

        按工作原理 距离矢量，链路状态，混合

        按有类路由，无类路由

IP包头格式

版本：0100ipv4 0110ipv6

head length：确定包头长度 20-60字节

优先级服务类型：QoS

总长：描述IP包长度

标识符：数据分片后给相同数据的碎片打上相同的标识

标志：3bit 第一位不使用0；第二位DF：1表示不分片；最后一位MF：把分段包除最后一个分段的其他包       头的MF位置1，即MF=0标识后边还有分片，MF=1表示这是最后一个分片。

段偏移量：标记每个碎片的位置，接收端利用这个还原数据包。

（标识符：区分不同数据包，分片后相同数据包的分片打相同标识）

 （段偏移量：区分相同数据包内的不同碎片，用来还原）

  注意：IP包分片后，重组是在目标路由器重组，不是在吓一跳重组。

TTL:每经过一个路由器减1。0的时候丢弃

协议号：区分上层数据

        TCP:6  UDP:17

        EIGRP:88

        OSPF:89

头部校验和：长度16位。用来做IP头部的正确性检测，但不包含数据部分。 因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由                         器会为每个通过的数据包重新计算这个值。

可选项：通过扩展ping可查看

              松散源路由选择;通过扩展ping指定需要通过的接口IP，不论路径怎么走必要要经过你指定的接口地址到达目标

              严格源路由选择：严格按照通过扩展ping指定的下一跳IP的顺序到达目标，必须是下一条可达的。

              记录路由：记录出接口地址

              时间戳：无用

◆TCP封装格式

源，目的端口：区分上层数据

序列号：切片后，对端还原重组用的

确认号：可靠传输 ACK

首部长：20--60

URG;紧急指针位

PSH：数据立即交给用户，不在缓存中停留

RST：立即断开TCP连接

SYN：请求建立连接

FIN:请求断开连接

◆IPV4

        VLSM:可变长度子网掩码

        CIDR：无类域间路由

静态路由：

                静态路由

                默认路由

                汇总静态路由

                选择静态路由：原理 最长匹配

                浮动静态路由：原理 管理距离

                递归静态路由

负载均衡和Cisco 急速转发

    基于目标网络的负载均衡是根据分配负载（Cisco默认的负载均衡方式）

    基于数据包的负载均衡

    

思科转发数据包方式（3种）到底什么时候用哪种看---卷一86页 表3-1

    1，CEF转发

    2，快速转发

    3，进程转发

实验看效果：

        

1，配置接口IP和R3的lo0 33.1.1.1

2，全网eigrp 

3，R2 show ip ro 可看到到33.1.1.1的负载均衡

           CEF(默认) 

                sho ip cef 根据CEF表转发

           快速转发。(一次路由，多次转发)

                no ip cef 关闭CEF ，变为快速转发。

                sho ip cache  根据cache表转发，在没有数据转发时，表为空，从R1pingR2 表中可看表内容。第一个包出发路由表查询，产生cache表，之后再用去往相同目标网段，不会再查路由表，直接通过cache表转发出去。

            进程转发。

                   接口下，关闭cache转发 

                            int f1/0

                                no ip route-cache

                            int f2/0

                                 no ip route-cache

                            验证：再R1 ping R3 ;;;;;show ip cache 看不到cache表内容。

                    每一个数据包都要查路由表，负载中走哪一条，

                   由路由指针决定的sho ip ro 33.1.1.0 255.255.255.0 *标记的内容。在从R1ping一次，再sho ip ro                                33.1.1.0 255.255.255.0 可看到*标记到另一条链路

    总结（基于目标负载和基于数据包负载）

            快速转发，一次路由多次转发。即去往相同目标的数据，第一个包查路由表，之后的数据包都是基于cache表                                 转 发的，所以出接口不变， 所以，去往相同目标的数据只走相同一条链路；去往不同目标的才走另                               一条 链路，因为要再查 一次路由表。

           进程转发：每个数据包的转发都是基于路由表的，所以，每个数据包的转发都是走不同的链路

            CEF:*(既可以基于目标转发，也可以基于数据包转发)默认基于目标的负载

                       show ip cef 33.1.1.0 internal

                                 第一行末尾：per-destination shaing

                        CEF表中有很多转发通道，具体用的哪个通道，是CEF算法自己哈希算出来。

                        ip cef accounting load-balance-hash 看到底通过哪条链路走的，R1 ping R3 再查看CEF表就看到用哪                           个通道了

                   CEF 在出接口设置 可更改基于数据包的负载。

                           int f1/0

                                ip load-sharing per-packet

                            int f2/0

                                 ip load-sharing per-packet

                        show ip cef 33.1.1.0 internal 可看到 per-packet sharing 实验结果需要等一会儿

        尽量不要更改，负载方式，因为基于目标的负载要好于基于包的负载（例如NAT时会被翻译成不同的IP出去）