路由选择原理
路由表:记录路径
路由信息的来源
直连路由
接口配置IP,该接口的物理层和数据链路层UP
通过接口感知到的直连网络
静态路由
使用静态路由命令手工配置的路由
动态路由
通过动态路由协议学习
常见路由协议:OSPF、EIGRP、BGP
管理距离(AD值):不同种协议下用
先比较AD值,如上图,EIGRP的AD值为90,OSPF的AD值为110,选择AD值较小的,即EIGRP的路径(D 1.1.1.0/24),将其加入路由表。
度量值(Metric):同种协议下用
Metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准,如路径长度。
复杂路由算法可以基于多个角度来计算Metric值,比如跳数、延迟、带宽等。
路由度量值只在同一种路由协议内比较有意义,不同路由协议之间的度量值没有可比性,也不存在换算关系,含义也不同。
静态路由的度量值为0。
无类路由查找
路由器不会注意目的地址的类别,他会在目的地址和所有已知路由之间逐位执行最长匹配。
最长匹配原则
路由表的查找
不同的前缀 |
在路由表中属于不同的路由 |
相同的前缀 |
先比AD,后比Metric |
匹配,转发;不匹配,丢弃
路由器的行为是逐跳的,到目标网络的沿路径每个路由器都必须有关于目标的路由。
数据时双向的,考虑流量的时候,要关注流量的往返。
静态路由的应用环境
静态路由汇总
改变子网掩码,通过汇总路由匹配明细,从而简化路由表
静态路由的配置
ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.1.1
使用指向下一跳的静态路由
ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 fa0/0
使用指向出接口的静态路由
该条目将作为直连网络输入到路由表中
如果出接口为广播型接口,可能会给接口下的结点造成额外的负担(ARP)
浮动静态路由
通过修改缺省的管理距离实现路由冗余
路由表的递归查询
OSPF介绍
OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)
是一种链路状态路由协议,无路由循环(全局拓扑)
“开放”意味着非私有的
每一台路由器拥有整个拓扑结构,能根据网络拓扑信息独立地作出决策
OSPF采用SPF算法(最短路径树)计算达到目的地的最短路径:
链路(Link):路由器接口
状态(State):描述接口以及与邻居路由器之间的关系
管理型距离:110
OSPF的三张表
邻居表(neighbor table)
OSPF用邻居机制来发现和维持路由的存在,邻居表存储了双向通信的邻居关系OSPF路由器列表的信息。
拓扑表(topology table)
OSPF用LSA(Link State Advertisement 链路状态通告)来描述网络拓扑信息,然后OSPF路由器用拓扑数据库来存储网络的这些LSA。
OSPF路由表(routing table)
对链路状态数据库进行SPF(Dijikstra)计算,而得出的OSPF路由表。
链路状态数据库结构:网络结构
链路状态路由协议通过OSPF协议执行具有层次网络结构
两层的层次结构由以下部分组成:中转区域(骨干区域0)、常规区域(非骨干区域)
OSPF区域特点
- 最大限度地减少路由表条目。限制本区域内拓扑变化造成的影响。
- 骨干路由器属于区域0。A、B都是骨干路由器。C、D、E被称为区域边界路由器(ABR)。
- 区域边界路由器连着骨干区域和非骨干区域。
OSPF邻居发现
路由器通过交互Hello报文发现邻居
路由器在检查Hello包中的某些参数或选项后邻居建立成功
Hello Dead,Area,Authentication,Stub
OSPF邻接建立
点对点WAN链路:建立全互联的邻接关系
多路访问网络中(如广播型网络,LAN):
- 各成员只会与DR和BDR建立全互联的邻接关系
- DRother保持Two-way状态
SPF算法(详细算法可在数据结构课程中探究)
路由器通过将Dijkstra的SPF算法应用于链路状态数据库,找到目的地的最佳路径
同一区域的路由器拥有相同的LSDB
在区域中的每个路由器将自己作为根
到特定目的地的链接总成本最低的路径优选
最佳路由放入路由表中