第1章 路由基础-1.1 路由基础

1.路由概念

实现网络中不同位置的设备之间实现数据互通（路由器、三层交换机、防火墙等）。

2.路由表

路由设备中执行路由查询和数据转发的表。
[R5]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
-----------------------------------------------------------
Routing Tables: Public      
Destination/Mask Proto Pre Cost  Flags NextHop  Interface
4.4.4.4/32  OSPF 10 1  D 45.1.1.4      GigabitEthernet0/0/0
5.5.5.5/32  Direct 0 0   D   127.0.0.1  LoopBack0
6.0.0.0/8   Static  60  0 RD   56.1.1.6 GigabitEthernet0/0/2
6.6.6.6/32  RIP 100  1 D   56.1.1.6  GigabitEthernet0/0/2
destination：目的地址，用来标识IP包的目的地址或者目的网络。
mask：网络掩码，与目的地址一起标识目的主机或者路由器所在的网段的地址。
Proto：使用的路由协议
pre：标识路由加入IP路由表的优先级。
cost：路由开销，当到达一个目的地的多个路由优先级相同时，路由开销最小的将成为最优路由。
nexthop：下一跳IP地址，说明IP包所经过的下一个路由器。
interface：输出接口，说明IP包将从该路由器哪个接口转发。

3.路由信息来源

路由可以被分为直连路由、静态路由、缺省路由和动态路由几种。
1）缺省路由:缺省路由是一个路由表条目，用来指明一些在下一跳没有明确地列于路由表中的数据单元该如何转发，对于在路由表中找不到明确路由条目的所有的数据包都将按照缺省路由指定的接口和下一跳地址进行转发。

2）直连路由:路由器接口上配置的网段地址会自动出现在路由表中并与接口关联，这样的路由叫做直连路由。直连路由是由链路层发现的，其优点是自动发现，开销小，缺点是只能发现本接口所属网段。

[R2]display ip routing-table 
Destination/MaskProto PreCost Flags NextHop Interface
2.2.2.2/32  Direct  0    0   D   127.0.0.1       LoopBack0
12.1.1.0/24 Direct 00 D 12.1.1.2    GigabitEthernet0/0/0

3）静态路由

手工设置的路由称为静态(static)路由，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络拓扑结构的改变而自动改变。其优点是不占用网络和系统资源，安全;缺点是当一个网络模块问题发生后，静态路由不会自动修正，不能自动对网络状态变化做出相应的调整。

[R2]ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 12.1.1.1 
[R2]ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 23.1.1.1

4）动态路由

动态路由选择协议根据网络系统的运行情况而自动调整，根据所配置的路由选择协议提供的功能，动态路由可以自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路由。

RIP工作在应用层协议，运用UDP作为传输协议，端口号520，路由根据到达目的地的跳数作为路由选择的度量值。
OSPF工作在网路层，将协议报文直接封装在IP报文中，协议号89，由于IP协议本身是不可靠传输协议，所以OSPF传输的可靠性需要协议本身来保证。
BGP工作在使用层，运用TCP作为传输协议，提升了协议的可靠性，TCP的端口号是179。
IS-IS协议在OSI协议栈中。
综合IS-IS工作在TCP/IP的网络层，直接封装成帧。
[R5]ospf 1 router-id 5.5.5.5
[R5-ospf-1]area 3
[R5-ospf-1-area-0.0.0.3]network 45.1.1.0 0.0.0.255
[R5-ospf-1-area-0.0.0.3]network 5.5.5.5 0.0.0.0 
[R5-ospf-1-area-0.0.0.3]nssa 
[R5-ospf-1-area-0.0.0.3]quit
[R5-ospf-1]import-route rip 1
[R5]rip 1
[R5-rip-1]version 2
[R5-rip-1]network 56.1.1.0
[R5-rip-1]import-route ospf 1

4.路由优先级

路由协议的优先级（Preference，即管理距离Administrative Distance）一般为一个0到255之间的数字，数值越小，优先级越高，当有多个路由信息时，选择是最高优先级的路由作为最佳路由。

5.路由的度量值

度量值（Metric），路由表中“Cost”这一列显示的就是该条路由的度量值，因此度量值也被称为开销，度量值就是设备到达目的网络的代价值。直连路由的度量值为0，静态路由的度量值缺省也为0，RIP路由是以跳数（到达目的网络所需经过的路由器的个数）作为度量值，而OSPF则以开销（与链路带宽有关）作为度量值。

[R5]display ip routing-table 
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
4.4.4.4/32      OSPF    10   1           D   45.1.1.4        GigabitEthernet0/0/0
6.6.6.6/32      RIP     100  1           D   56.1.1.6        GigabitEthernet0/0/2