IP路由基础

简介: IP路由基础

如果是同一网段通信,称作二层转发;

如果是不同网段通信,称作三层转发。

如何判断是二层转发还是三层转发?

假如此时有PC1和PC2:

PC1:1.1.1.1/24

PC2:1.1.1.254/30

如果PC1去访问PC2,那么此时PC1的IP地址与PC1的掩码去进行与运算,PC1的掩码和PC2的IP地址进行与运算。

如果PC2去访问PC1,那么就是PC2的IP地址PC2的掩码进行与运算,PC2的掩码和PC1的IP地址进行与运算。

使用源掩码去和源IP以及目的IP进行与运算。

示例一遍:

1.1.1.1/24:

IP:   00000001 00000001 00000001 00000001

掩码:11111111 11111111 11111111 00000000

1.1.1.254/30(掩码实际为24)

IP:   00000001 00000001 00000001 11111110

掩码:11111111 11111111 11111111 00000000(此时的掩码是1.1.1.1/24的掩码,因为是PC1去访问PC2,所以使用PC1的掩码和PC2的IP进行与运算)

此时计算出来是:

1.1.1.0/24

1.1.1.0/24

由此得出,1.1.1.1/24,去访问1.1.1.254/30,属于二层转发!

那么此时如果PC2去访问PC1呢?

示例:

1.1.1.254/30

IP:   00000001 00000001 00000001 11111110

掩码:11111111 11111111 11111111 11111100

1.1.1.1/24 (掩码实际为30)

IP:    00000001 00000001 00000001 00000001

掩码:11111111 11111111 11111111 11111100(此时掩码使用的是PC2的掩码,因为是PC2去访问PC1,所以使用PC2的掩码和PC1的IP进行与运算)

此时计算出来是:

1.1.1.252/30

1.1.1.0/30

由此得出,1.1.1.254/30,去访问1.1.1.1/24,属于三层转发!

路由概念:

一般来说(策略路由除外),路由器唯一工作凭据是路由表,路由表有明确的路由信息(目的网络/掩码 出接口 下一跳IP地址),如果没有则直接丢包处理。

路由是指导报文转发的路径信息,通过路由可以确认转发IP报文的路径。

路由设备是依据路由信息转发报文到目的网段的网络设备。

路由信息学习方式:

路由中包含以下信息:

  • 目的网络:标识目的网段
  • 掩码:与目的地址共同标识一个网段
  • 出接口:数据包被路由后离开本路由器的接口

1、直连路由:设备自动生成,直连本地设备。产生直连路由的条件:正确配置IP地址,端口要正常打开。

  • 直连路由出现在路由表中的前提是该接口的物理状态、协议状态都为UP。

2、静态路由:管理员手工配置,工作量大,容易出现错误。

3、动态路由:运行动态路由协议,动态维护,提高效率,不容易出错。

最优路由条目优选(最长匹配原则是看掩码)

优先级:数值越小越优先;

cost:数值越小越优先

优先级

直连:0

静态:60

OSPF内部:10

OSPF外部:150

ISIS:15

BGP:255]

路由优先级 cost 为什么都要同时存在?

同一条路由,从不同的路由协议学习到,可以比较优先级;如果同一条路由,同一协议,不同方向,就需要比较cost。

度量值(cost):

越小越优先

路由协议分类:

1、范围:

内部网关协议IGP:除了BGP外都是IGP RIP、OSPF、ISIS

外部网关协议EGP:BGP  当前有且只有一种

2、业务:

单播路由协议:BGP ISIS OSPF RIP 静态路由;

组播路由协议:PIM

3、算法

DV(距离矢量)RIP

LS(链路状态):ISIS OSPF

4、静态动态

静态路由协议

动态路由协议:OSPF ISIS BGP

5有类无类

有类路由协议(RIPv1)  ——淘汰过的

无类路由协议(除了RIPv1外)  ——现在用的%99.99都是无类

最长匹配原则

看掩码长度

例如:192.168.1.5这条路由,要转发出去,现在有两条路可以走:192.168.1.0/32和192.168.1.0/24,那肯定选192.168.1.0/32,因为掩码更长。

静态路由

由管理员手工配置,对系统要求低,适用于拓扑简单并且稳定的小型网络。

对于广播接口(如以太网接口)和VT接口,必须指定下一跳。

缺省路由

一般用于网络出口,配置一条缺省路由让出口设备能够转发前往Internet上任意地址的ip报文。或使用在边界路由器上。

只要我的出接口只有一个,那么可以写个缺省路由

ip route-static 0.0.0.0 0 <出接口IP地址>

缺省路由什么情况下不能使用?

非边界路由器

出口不只有一个,有多个的时候。

动态路由

动态路由协议能够自动发现和生成路由,并在拓扑变化时及时更新路由,可以有效减少管理人员工作量,更适用于大规模网络。

与静态路由区别:

静态路由不能自动适应网络拓扑的变化,需要人工干预。而动态路由可以。

路由高级特性

路由递归

路由必须有直连的下一跳才能够指导转发,但是路由生成时的下一跳可能不是直连的,因此需要计算出一个直连的下一跳和对应的出接口,这个过程就叫做路由递归。

等价路由

来源相同、开销相同的路由为等价路由。被成为负载均衡。

路由协议以及开销都相同。

浮动路由

两条静态路由,设置不同的优先级,优先级不同,则会优先使用优先级小的路由,如果优先级小的路由出现故障,则另一条路由会浮动上来。

路由汇总

路由汇总需求:将一组具有相同前缀的路由汇聚成一条路由。汇聚前的称为明细路由,汇总后的称为汇总路由或聚合路由。

CIDR 无类别域间路由。容许任意长度的掩码长度,掩码随便设置

汇总方法:找出不同IP地址中相同的网络部分,相同部分保留,不同部分全为0。

10.1.1.0/24   10.1.00000001.0/24

10.1.2.0/24   10.1.00000010.0/24

10.1.3.0/24   10.1.00000011.0/24

10.1.0.0/22

精确汇总

10.1.4.0/24  10.1.00000100.0/24

10.1.5.0/24  10.1.00000101.0/24

10.1.6.0/24  10.1.00000110.0/24

因为前面10.1.000001,已经占用了22个比特,所以汇总后掩码就是22位,10.1.4.0/22

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