路由（一）——路由原理及静态路由
路由（一）——路由原理及靜態路由
路由原理
- 路由（一）——路由原理及靜態路由
- 一、路由原理
- 路由的工作原理
- 最優路由的選擇
- 二、路由表
- 簡介
- 路由表的形成
- 三、路由協議分類
- 四、靜態路由
- 默認路由
- 浮動路由
- 靜態路由的優點、缺點及建議
- 五、靜態路由實例
- 總結
一、路由原理
路由是指分組從源到目的地時，決定端到端路徑的網絡范圍的進程 。路由工作在OSI參考模型第三層——網絡層的數據包轉發設備。
路由器通過轉發數據包來實現網絡互連。路由器通常連接兩個或多個由IP子網或點到點協議標識的邏輯端口，至少擁有1個物理端口。路由器根據收到數據包中的網絡層地址以及路由器內部維護的路由表決定輸出端口以及下一跳地址，并且重寫鏈路層數據包頭實現轉發數據包。路由器通過動態維護路由表來反映當前的網絡拓撲，并通過網絡上其他路由器交換路由和鏈路信息來維護路由表。
路由的工作原理
路由器利用網絡尋址功能使路由器能夠在網絡中確定一條最佳的路徑。IP地址的網絡部分確定分組的目標網絡，并通過 IP 地址的主機部分和設備的 MAC 地址確定到目標節點的連接。
路由器的某一個接口接收到一個數據包時，會查看包中的目標網絡地址以判斷該包的目的地址在當前的路由表中是否存在。
如果發現包的目標地址與本路由器的某個接口所連接的網絡地址相同，那么馬上數據轉發到相應接口；如果發現包的目標地址不是自己的直連網段，路由器會查看自己的路由表，查找包的目的網絡所對應的接口，并從相應的接口轉發出去；如果路由表中記錄的網絡地址與包的目標地址不匹配，則根據路由器配置轉發到默認接口，在沒有配置默認接口的情況下會給用戶返回目標地址不可達的 ICMP 信息。
簡單來說，路由有兩個主要功能：一是將數據包轉發到正確目的地，二是在轉發過程中選擇最佳的路徑。
最優路由的選擇
- 子掩網碼長度最長的優先匹配
- 選取理由協議中優先級最小的優先匹配
- 相同協議下，選取metric值最小的優先匹配
- 如果以上都沒有路由匹配上，就匹配默認路由
注釋：路由表中的metric下的數字為路由指定所需躍點數的整數值(范圍是1～9999)，它用來在路由表里的多個路由中選擇與轉發包中的目標地址最為匹配的路由。所選的路由具有最少的躍點數。
二、路由表
簡介
在計算機網絡中，路由表（routing table）或稱路由擇域信息庫（RIB, Routing Information Base），是一個存儲在路由器或者聯網計算機中的電子表格或類數據庫。
路由表存儲著指向特定網絡地址的路徑（在有些情況下，還記錄有路徑的路由度量值）。路由表中含有網絡周邊的拓撲信息。路由表建立的主要目標是為了實現路由協議和靜態路由選擇。
簡單解釋：路由表就是路由器中維護的路由條目的集合，路由器是通過路由表來做路徑的選擇。
路由表的形成
1. 直通網段
- 配置IP地址
- 端口處于up狀態
- 形成直連路由
2. 非直通網段
需要靜態路由或者動態路由，將網段手動添加到路由表中
三、路由協議分類
路由協議分為兩大類：靜態路由和動態路由。
| 動態路由 | 路由間自動學習 |
依照路由器與其他自治系統的關系，有許多種類的路由協定：
主要為兩大類：內部網關路由協議（IGP）和外部網關協議（EGP）。
- 內部網關路由協議（IGP）
IGP是負責一個路由域（在一個管理域內運行同一種路由協議的域，稱為一個路由域）內路由的路由協議。主要分為距離矢量路由協議和鏈路狀態路由協議。
| 距離矢量路由協議 | RIP、EIGRP等 |
| 鏈路狀態路由協議 | OSPF、IS-IS等 |
- 外部網關路由協議（EGP）
EGP負責在自治系統之間或域間完成路由和可到達信息的交互，主要用于傳遞路由，目前的主要協議有BGPv4。
四、靜態路由
靜態路由（Static routing），一種路由的方式，路由項由手動配置，而非動態決定。
與動態路由不同，靜態路由是固定的，不會改變，即使網絡狀況已經改變或是重新被組態。
一般來說，靜態路由是由網絡管理員逐項加入路由表。
默認路由
默認路由是靜態路由的一種特殊形式，它屬于靜態路由的一種，使用時有條件的，一般用于末梢/末節網絡。
出現默認路由的原因：路由得查看路由表而決定怎么轉發數據包，用靜態路由一個個的配置，繁瑣易錯。如果路由器有個鄰居知道怎么前往所有的目的地，可以把路由表匹配的任務交給它，省了很多事。
浮動路由
浮動路由指的是配置兩條靜態路由，默認選取鏈路質量優（帶寬大）的作為主路徑，當主路徑出現故障時，由帶寬較小的備份路由頂替，保持網絡的不中斷。
靜態路由的優點、缺點及建議
| 適用環境 | 適用于小規模的企業網絡，大規模企業網絡用動態路由 |
| 優點 | 配置靈活，管理員手動配置，節省鏈路開銷 |
| 缺點 | 當拓撲發生改變是，需要管理員去每臺路由器上修改路由設置 |
| 建議 | 五條以內的外部路由用靜態路由協議，五條以上的用動態路由協議 |
五、靜態路由實例
R4：
R2：
The device is running!<Huawei>undo ter mo Info: Current terminal monitor is off. <Huawei>sys Enter system view, return user view with Ctrl+Z. [Huawei]sysn [Huawei]sysname R2 [R2]int e0/0/0 [R2-Ethernet0/0/0]ip add 10.1.1.3 24 [R2-Ethernet0/0/0]int e0/0/1 [R2-Ethernet0/0/1]ip add 10.1.2.3 24 [R2-Ethernet0/0/1]q [R2]ip route-static 192.168.1.0 24 10.1.1.2 Info: The destination address and mask of the configured static route mismatched , and the static route 192.168.1.0/24 was generated. [R2]ip route-static 172.16.1.0 24 10.1.2.4 Info: The destination address and mask of the configured static route mismatched , and the static route 172.16.1.0/24 was generated.R3
The device is running!<Huawei>undo ter mo Info: Current terminal monitor is off. <Huawei>sys Enter system view, return user view with Ctrl+Z. [Huawei]sysn R3 [R3]int e0/0/0 [R3-Ethernet0/0/0]ip add 10.1.2.4 24 [R3-Ethernet0/0/0]q [R3]int loopb 0 [R3-LoopBack0]ip add 172.16.1.10 24 [R3-LoopBack0]q [R3]ip route-static 10.1.1.0 24 10.1.2.3 [R3]ip route-static 192.168.1.0 24 10.1.2.3 Info: The destination address and mask of the configured static route mismatched , and the static route 192.168.1.0/24 was generated.R3與R4的環回口間的通信：
R4
R3
[R3]ping -a 172.16.1.10 192.168.1.10PING 192.168.1.10: 56 data bytes, press CTRL_C to breakReply from 192.168.1.10: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=100 msReply from 192.168.1.10: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=50 msReply from 192.168.1.10: bytes=56 Sequence=3 ttl=254 time=60 msReply from 192.168.1.10: bytes=56 Sequence=4 ttl=254 time=60 msReply from 192.168.1.10: bytes=56 Sequence=5 ttl=254 time=70 ms--- 192.168.1.10 ping statistics ---5 packet(s) transmitted5 packet(s) received0.00% packet lossround-trip min/avg/max = 50/68/100 ms總結
熟悉路由的工作原理及靜態路由的優缺點，對于熟悉網絡層的數據傳輸方面有一定的作用。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的路由（一）——路由原理及静态路由的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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