IP ROUTE

IP编址

一、有类/无类

　　有类：指的是 IP地址的类别按照国际公约已定好了【A、B、C类】，不可更改，可能造成IP地址的浪费；

　　无类：【VLSM | 可变长子网掩码】指的是 IP地址的范围描述可按照人为意愿定义，支持VLSM、CIDR，节约IP地址，节省网络设备的资源【精简路由表条目】

二、有类无类区别

　　是否携带掩码信息，是否支持VLSM、CIDR

三、CIDR【无类域间路由】

　　CIDR 分为 汇总与 汇聚

　　1、CIDR的汇总

　　　　192.168.1.0/29
　　　　192.168.1.0/24 主类边界
　　　　多个小的子网变成大的子网的过程，叫做【汇总】

　　2、CIDR的汇聚

　　　　192.168.0.0/21
　　　　192.168.0.0/24 主类边界
　　　　多个小的子网(主类边界)变成一个大的超网的过程，叫做【汇聚】

　注：路由协议RIP、CISCO不支持【汇聚】，HUAWEI 支持【CIDR | 汇总 | 汇聚】　　　

　举例：

　　192.168.1.1/32 　　host(主机)

　　192.168.1.0/29 　　小的子网
　　192.168.1.0/24 　　主类边界【大的子网】
　　192.168.0.0/16 　　小的超网
　　192.0.0.0/8 　　大的超网
　　0.0.0.0/0 　　缺省

 

以太网： 

一、Ethernet链路：默认 MA【Multi Access】，多路访问，ARP映射，广播

　　1、直连路由的合法性：同网段、主机位不能冲突

　　2、1000M以太网支持自适应：Bandwidth【1000/100/10】、Duplex、Nogetation Copper

　　interface GigabitEthernet0/0/0

　　bandwidth  100

　　ip add  12.1.1.1  24

　　undo  negotiation  auto

　　duplex  half

　　3、一个接口可以配置多个地址，1个主地址+多个sub地址，HUAWEI的sub模拟网段，做汇总/汇聚HUAWEI的sub地址不能和主地址在同一个网段，CISCO可以。

　　R1:

　　inter  g0/0/0

　　ip add  12.1.1.1 24

　　ip add  13.1.1.1 24 sub

　　ip add  13.1.2.1 24 sub

　　ip add  13.1.3.1 24 sub

　　R2：访问sub地址网段，实现网络间的通讯，做路由

　　ip route-static  13.1.0.0  22  12.1.1.1

　　4、一个接口可以不配地址，去借其他接口的地址【可以是物理口、逻辑接口】

　　int g/0/0

　　ip add  unnumbered  inter  LoopBack 0　　借过来的本质上不是直连，不能通讯

接口类型：

　　物理口：ethernet【copper/fiber】、WAN【serial、POS、E1、T1】

　　逻辑接口：

　　　　Loopback口

　　　　子接口【G0/0/0.10】：单臂路由中可见；

　　　　VLANIF口：三层交换中

　　　　Null0：黑洞接口、黑洞路由，防止环路

　　　　Dailer口：拨号接口，PPPOE拨号

　　　　Tunnel口：VPN隧道接口

二：Serial链路，默认P2P【point-to-point】，点到点

 

 

 

一、路由概述：

　　1、路由基本概念

　　　　1.1、网关以及中间节点【路由器】根据收到的 IP报文其目的地址选择一条合适的路径，并将报文转发到下一个路由器。在路径中的最后一跳路由器二层寻址将报文转发给目的主机，这个过程称为【路由转发】。

　　　　1.2.、中间节点选择路径所依赖的表项称为【路由表】

　　　　1.3、路由表是路由条目组成，但不代表路由表中保存了所有路由，路由表只会保存【最优的路由】。

　　2、路由条目的生成

　　　　路由信息获取方式；

　　　　1.1、直连路由：直连接口所在网段的路由，由设备自动生成；

　　　　　　a、直连路由的目的网段就是接口所在网段，本接口就是最后一跳。

　　　　　　b、直连路由转发时，转发的动作不是交给下一跳，而且查询【ARP表项】，根据ARP表项封装报文，发送到目的IP。

　　　　　　c、只有接口的物理状态、协议状态都是【UP】时，直连路由才会出现在路由表中。

　　　　　　

 

 

　　　　1.2、静态路由：由网络管理员手动配置的路由条目；

　　　　1.3、动态路由：路由器通过动态路由协议【OSPF、IS-SI、BGP等】学习到路由。

 

　　3、最优路由条目优选

　　　　　　

 

 　　　　　　

　　　注：

　　　　 1、Pre【Preference】：用于不同路由协议间路由优先级的比较；值最小即为最优路由。

　　　　 2、【Cost】：用于同一种路由协议内部不同路由的优先级的比较，Cost也被称为路由度量值【Metric】，值最小即为当前的最优路由。

　　　　

　　　　3.1、路由优先级-常见默认数值

　　　　　　

 　　　　　　

 

 

 　　4、路由转发

　　　　最长匹配原则：当路由器收到一个IP数据包时，会将数据包的目的IP地址和自己本地路由表中的所有路由表项进行逐位【bit-by-bit】比对，直到找到匹配度最长的条目。

　　　　

 

二、静态路由

　　1、优缺点

　　　　1,1、优点：由网络管理员手动配置，配置方便，对系统要求低，适用于拓扑简单且稳定的小型网络。

　　　　1.2、缺点：不能自动适应网络拓扑的变化，需要人工干预。

　　

　　2、静态路由配置命令

　　　　2.1、关联【下一跳IP】的方式

　　　　　　参数【ip-address】指定了一个网络或者主机的目的地址

　　　　[RA] ip route-static ip-address {mask | mask-length} nexthop-address

　　　　[RA] ip roote-static 10.1.1.0  24  192.168.1.1

　　　　2.2、关联【出接口】方式　　　

　　　　[RA] ip route-static ip-address {mask | mask-length} interface-type interface-number

　　　　[RA] ip roote-static 10.1.1.0  24  Serial 1/0/0

　　　　2.3、关联【出接口和下一跳IP】方式

　　　　[RA] ip route-static ip-address {mask | mask-length} interface-type interface-number [ nexthop-address ]

　　注：

　　　　1、在配置静态路由时，可以同时指定【出接口】和【下一跳】

　　　　2、对于不同的出接口类型，可以只指定出接口或下一跳

　　　　3、对于点到点接口【如串口】，必须指定出接口

　　　　4、对于广播接口【以太网接口】和【VT | Virtual-template】接口，必须指定下一跳。

　　实验：静态路由

　　　　　

　　　　R1：以太网接口，下一跳配置IP

　　　　[R1]int g0/0/0
　　　　[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.1.1 24
　　　　[R1]ip route-static 20.1.1.0 24 10.1.1.2

　　　　dis ip route

　　　　R3：串口接口，下一跳配置 出接口
　　　　[R3]int s2/0/0
　　　　[R3-Serial2/0/0]ip add 10.1.1.1 24
　　　　[R3]ip route-static 10.1.1.0 24 s2/0/0

　　　　R2

　　　　[R2]int g0/0/0
　　　　[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 10.1.1.2 24
　　　　[R2-GigabitEthernet0/0/0]int s2/0/0
　　　　[R2-Serial2/0/0]ip add 20.1.1.1 24

　　3、缺省【默认】路由

　　　　a、当报文在路由表中没有找到匹配的具体路由表项时才使用的路由。

　　　　b、如果报文的目的地址不能与路由表的任何目的地址相匹配，那么该报文将选取缺省路由进行转发。

　　　　c、缺省路由在路由表中的形式为 0.0.0.0/0，缺省路由也叫默认路由。

　　　　d、默认路由一般用于企业网络出口，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。

　　　　

　

　　4、静态路由【负载分担】

　　　当源网络和目的网络之间存在多条链路时，可以通过等价路由来实现流量负载分担。这些等价路由具有【相同的目的网络和掩码、优先级和度量值】。　

　　　　

　　　　RTA  ip route-static 192.168.1.0 24 10.0.12.1

　　　　RTA  ip route-static 192.168.1.0 24 20.0.12.1

　　　　RTB  ip route-static  192.168.2.0 24 10.0.12.2

　　　　RTB  ip route-static  192.168.2.0 24 20.0.12.2

　　　　

 

　　5、路由备份【浮动静态路由】上例：

　　　　浮动静态路由在网络中【主路由】失效时，备份路由会加入路由表并承担数据转发

　　　　RTA  ip route-static 192.168.1.0 24 20.0.12.1  preference  100

　　　　在配置多条静态路由时，可以修改静态路由的【优先级】，使一条静态路由的优先级高于其他静态路由，从而实现静态路由的【备份】，也叫【浮动静态路由】　　　　

 

三、动态路由

　　动态路由协议有自己的路由算法，能够自动适应网络拓扑的变化，适用于具有一定数量三层设备的网络。

　　动态路由分类

　　1、按工作区域分类

　　　　1.1、IGP【Interior Gateway Protocols，内部网关协议】

　　　　　　RIP 、OSPF 、IS-IS

　　　　1.2、EGP【Exterior Gateway Protocols，外部网关协议】

　　　　　　BGP

　　2、按工作机制及算法分类

　　　　2.1、距离矢量路由协议 | Distance Vector Routing Protocols

　　　　　　RIP

　　　　2.2、链路状态路由协议 | Link-State Routing Protocols

　　　　　　OSPF、IS-IS

　　　　2.3、路径矢量路由协议

　　　　　　BGP：使用一种基于距离矢量算法修改后的算法，该算法被称为路径矢量【Path Vector】算法。因此在某些场合下，BGP也被称为路径矢量路由协议。

 

四、路由高级特性

　　1、路由递归：也叫【路由迭代】路由必须有直连的下一跳才能够转发，但是路由生成时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，这个过程就是路由递归。

 　　　　

 

　　2、路由汇总需求

　　　　 

 

 　　　　

 　　

　　3、CIDR【无类别域间路由】

　　　　

 

　　4、路由汇总引发的问题【环路】

　　　　 

　　　　环路的解决方法【Null0 | 黑洞路由】：