一、IP路由基礎(chǔ)

在網(wǎng)絡(luò)中路由器根據(jù)所收到的報(bào)文的目的地址選擇一條合適的路徑，并將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)路由器。

路徑中最后一個(gè)路由器負(fù)責(zé)將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給目的主機(jī)。

路由就是報(bào)文在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中的路徑信息，用來(lái)指導(dǎo)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)路由目的地的不同，路由可劃分為：

1、網(wǎng)段路由：目的地為網(wǎng)段，子網(wǎng)掩碼長(zhǎng)度小于 32 位。

2、主機(jī)路由：目的地為主機(jī)，子網(wǎng)掩碼長(zhǎng)度為 32 位。

根據(jù)目的地與該路由器是否直接相連，路由又可劃分為：

1、 直接路由：目的地所在網(wǎng)絡(luò)與路由器直接相連。

2、 間接路由：目的地所在網(wǎng)絡(luò)與路由器非直接相連

二、路由表

RIB（Routing Information Base，路由信息庫(kù)），是一個(gè)集中管理路由信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，包含路由表

信息以及路由周邊信息（路由迭代信息、路由共享信息以及路由擴(kuò)展信息）等。

路由器通過(guò)對(duì)路由表進(jìn)行優(yōu)選，把優(yōu)選路由下發(fā)到 FIB（Forwarding Information Base，轉(zhuǎn)發(fā)信息

庫(kù)）表中，通過(guò) FIB 表指導(dǎo)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。

路由表中保存了各種路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由，根據(jù)來(lái)源不同，通常分為以下三類：

1、直連路由：鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由，也稱為接口路由。

2、靜態(tài)路由：網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置的路由。靜態(tài)路由配置方便，對(duì)系統(tǒng)要求低，適用于拓?fù)浣Y(jié)

構(gòu)簡(jiǎn)單并且穩(wěn)定的小型網(wǎng)絡(luò)。其缺點(diǎn)是每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，都需要手工重新配置，

不能自動(dòng)適應(yīng)。

3、 動(dòng)態(tài)路由：路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由。

FIB 表中每條轉(zhuǎn)發(fā)項(xiàng)都指明了要到達(dá)某子網(wǎng)或某主機(jī)的報(bào)文應(yīng)通過(guò)路由器的哪個(gè)物理接口發(fā)送，就

可以到達(dá)該路徑的下一個(gè)路由器，或者不需再經(jīng)過(guò)別的路由器便可傳送到直接相連的網(wǎng)絡(luò)中的目的

主機(jī)。

A、Destination：目的地址。用來(lái)標(biāo)識(shí) IP 報(bào)文的目的地址或目的網(wǎng)絡(luò)。

B、 Mask：網(wǎng)絡(luò)掩碼。與目的地址一起來(lái)標(biāo)識(shí)目的主機(jī)或路由器所在的網(wǎng)段的地址。將目的地址

和網(wǎng)絡(luò)掩碼“邏輯與”后可得到目的主機(jī)或路由器所在網(wǎng)段的地址。例如：目的地址為

129.102.8.10、掩碼為 255.255.0.0 的主機(jī)或路由器所在網(wǎng)段的地址為 129.102.0.0。掩碼由

若干個(gè)連續(xù)“1”構(gòu)成，既可以用點(diǎn)分十進(jìn)制法表示，也可以用掩碼中連續(xù)“1”的個(gè)數(shù)來(lái)表

示。

C、 Pre：路由優(yōu)先級(jí)。對(duì)于同一目的地，可能存在若干條不同下一跳的路由，這些不同的路由可

能是由不同的路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的，也可能是手工配置的靜態(tài)路由。優(yōu)先級(jí)高（數(shù)值?。┑穆酚?/p>

將成為當(dāng)前的最優(yōu)路由。

D、 Cost：路由的度量值。當(dāng)?shù)竭_(dá)同一目的地的多條路由具有相同的優(yōu)先級(jí)時(shí)，路由的度量值越

小的路由將成為當(dāng)前的最優(yōu)路由。

E、 NextHop：下一跳地址。此路由的下一跳 IP 地址。

F、 Interface：出接口。指明 IP 報(bào)文將從該路由器哪個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)

三、路由協(xié)議分類

路由協(xié)議有自己的路由算法，能夠自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓m用于具有一定規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。?/p>

缺點(diǎn)是配置比較復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)的要求高于靜態(tài)路由，并占用一定的網(wǎng)絡(luò)資源。

對(duì)路由協(xié)議的分類可采用以下不同標(biāo)準(zhǔn)。

1. 根據(jù)作用范圍

A、 IGP（Interior Gateway Protocol，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）：在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行，常見的 IGP

協(xié)議包括 RIP、OSPF 和 IS-IS。

B、 EGP（Exterior Gateway Protocol，外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）：運(yùn)行于不同自治系統(tǒng)之間，BGP 是目

前最常用的 EGP。

2. 根據(jù)使用算法

A、 距離矢量（Distance-Vector）協(xié)議：包括 RIP 和 BGP。其中，BGP 也被稱為路徑矢量協(xié)議

（Path-Vector）。

B、 鏈路狀態(tài)（Link-State）協(xié)議：包括 OSPF 和 IS-IS。

3. 根據(jù)目的地址類型

A、單播路由協(xié)議：包括 RIP、OSPF、BGP 和 IS-IS 等。

B、組播路由協(xié)議：包括 PIM-SM、PIM-DM 等。

4. 根據(jù)IP協(xié)議版本

A、IPv4 路由協(xié)議：包括 RIP、OSPF、BGP 和 IS-IS 等。

B、IPv6 路由協(xié)議：包括 RIPng、OSPFv3、IPv6 BGP 和 IPv6 IS-IS 等。

四、路由優(yōu)先級(jí)

對(duì)于相同的目的地，不同的路由協(xié)議、直連路由和靜態(tài)路由可能會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的路由，但這些路由并

不都是最優(yōu)的。為了判斷最優(yōu)路由，各路由協(xié)議、直連路由和靜態(tài)路由都被賦予了一個(gè)優(yōu)先級(jí)，具

有較高優(yōu)先級(jí)的路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由將成為最優(yōu)路由。

五、負(fù)載分擔(dān)

對(duì)同一路由協(xié)議來(lái)說(shuō)，允許配置多條目的地相同且開銷也相同的路由。當(dāng)?shù)酵荒康牡氐穆酚芍校?/p>

沒(méi)有更高優(yōu)先級(jí)的路由時(shí)，這幾條路由都被采納，在轉(zhuǎn)發(fā)去往該目的地的報(bào)文時(shí)，依次通過(guò)各條路

徑發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載分擔(dān)。

目前支持負(fù)載分擔(dān)有靜態(tài)路由/IPv6 靜態(tài)路由、RIP/RIPng、OSPF/OSPFv3、BGP/IPv6 BGP 和

IS-IS/IPv6 IS-IS。

六、路由備份

使用路由備份可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。用戶可根據(jù)實(shí)際情況，配置到同一目的地的多條路由，其中

優(yōu)先級(jí)最高的一條路由作為主路由，其余優(yōu)先級(jí)較低的路由作為備份路由。

正常情況下，路由器采用主路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

1、 當(dāng)鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，主路由變?yōu)榉羌せ顮顟B(tài)，路由器選擇備份路由中優(yōu)先級(jí)最高的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

這樣，也就實(shí)現(xiàn)了從主路由到備份路由的切換。

2、 當(dāng)鏈路恢復(fù)正常時(shí)，路由器重新選擇路由。由于主路由的優(yōu)先級(jí)最高，路由器選擇主路由來(lái)

發(fā)送數(shù)據(jù)。這就是從備份路由到主路由的切換。

七、路由迭代

1、如果路由所攜帶的下一跳信息并不是直接可達(dá)的，就需要找到到達(dá)下一跳的直連出接口。路由迭代

的過(guò)程就是通過(guò)路由的下一跳信息來(lái)找到直連出接口的過(guò)程。

2、路由迭代信息記錄并保存路由迭代的結(jié)果，包括依賴路由的概要信息、迭代路徑、迭代深度等。