IP路由基礎知識交流傳統的、單播的IP路由基礎知識，不包括Multicast、Qos、TE、安全和二層內容交流內容IPv4編址傳統單播IP轉發過程路由概述路由優化有類別編址——IPv4地址的類別第一個字節第二個字節第三個字節第四個字節A類地址——0B類地址——10C類地址——110D類地址——1110E類地址——11110地址類別第一個字節范圍可能的網絡數可能的主機數A類0-127128（2個保留）16777214B類128-1911638465534C類192-2232097152254有類別編址——子網掩碼B類IP地址：172.24.100.45點分十進制1722410045二進制10101100000110000110010000101101子網掩碼：255.255.255.0二進制11111111111111111111111111100000點分十進制2552552550幾點說明：1、灰色部分是B類地點的正常網絡部分，藍色部分是子網部分2、子網劃分使得網絡更加高效，更加容易擴展，更加容易管理3、子網劃分會丟失一部分寶貴的IP地址資源4、子網劃分提供了一個對外部世界隱蔽起來的邏輯結構IPv4地址危機即使采用了子網劃分技術，IP編址的有類別系統也不能滿足Internet的需要。1992年，IETF就開始考慮下面兩個問題：IPv4地址耗盡問題——當時B類地址已經處在耗盡的邊緣Internet路由表快速增長，隨著更多的C類地址被連接到Internet，太多的網絡地址信息大量充斥威脅了Internet路由器的處理能力IPv4編址的主要擴展技術無類別域間路由私有IP空間和NAT升級版本到IPv6IPv4CIDR（無類別域間路由）CIDR不考慮地址類別，只根據比特掩碼判斷一個地址的網絡部分和主機部分（1994年）路由聚合和超網172.24.0.0/16-172.24.31.0/16這個8個B類地址能夠聚合成一個超網——172.24.24.0/13提高路由效率降低計算路由表和路由的代價減少路由器內存占用IPv6簡介地址空間128位地址空間，幾乎無窮無盡3層結構化地址空間，確保可管理性注：IPv4有類別的地址空間是扁平的，子網劃分、CIDR和VLSM都是結構化的編址技術服務質量地址自動配置認證安全IPv4VLSM（可變長子網掩碼）子網號子網地址子網0207.21.24.0/27子網1207.21.24.32/27子網2207.21.24.64/27子網3207.21.24.96/27子網4207.21.24.128/27子網5207.21.24.160/27子網6207.21.24.192/27子網7207.21.24.224/27子網號子網地址子網0207.21.24.192/30子網1207.21.24.196/30子網2207.21.24.200/30子網3207.21.24.204/30子網4207.21.24.208/30子網5207.21.24.212/30子網6207.21.24.216/30子網7207.21.24.220/30注：VLSM可以提高編址效率私有IP地址和NAT類別RFC1918內部地址范圍CIDR前綴A10.0.0.0到10.255.255.25510.0.0.0/8B172.16.0.0到172.31.255.255172.16.0.0/12C192.168.0.0到192.168.255.255192.168.0.0/16注：私有地址和NAT配合使用，可以有效的節約寶貴的IP地址資源交流內容IPv4編址傳統單播IP轉發過程路由概述路由優化傳統單播IP轉發過程IP層（根據目的地址查詢路由表，決定下一跳）鏈路層鏈路層物理層物理層交流內容IPv4編址傳統單播IP轉發過程路由概述路由優化什么是路由路由是指導IP報文發送的路徑信息（DIP,SIP）R1目標網絡N其它網絡路由的花費路由的花費標示出了到達這條路由所指的目的地址的代價，通常以下因素會影響到路由的花費值線路延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、跳數、最大傳輸單元靜態路由的花費值為0。不同的動態路由協議會選擇以上的一種或幾種因素來計算花費值。該花費值只在同一種路由協議內有比較意義。不同的路由協議之間的路由花費值沒有可比性，也不存在換算關系路由的優先級注：從優先級最高的協議獲取的路由最先被優先選擇加入路由表中。RIPOSPF10.0.0.0R010.0.0.0R110.0.0.0R1路由表路由收斂收斂(convergence)從一個路由器的觀點來看，是對選擇到一個新的目的地或由于原來的路徑發生變化而需要重新選擇路徑所采取措施的過程從一個網絡的觀點來看，網絡中所有路由器感知到網絡變化，并對此變化通過路由算法在全網內達到對新的網絡拓撲結構一致的觀點，路由表重新穩定的過程收斂速度網絡變化導致的該信息在網絡上傳播加上網絡上所有路由器重新計算最佳路徑所花費的時間路由聚合路由聚合為了減小路由表的規模，對于某些屬于一個更大網段的子網所對應的路由，可以使用聚合的方法，不發布那些具體的子網路由，代之以發布那個更大網段的路由自動聚合和手動聚合很多路由協議支持自動聚合，自動聚合是按自然掩碼來聚合路由的少數路由協議支持手動聚合，可以根據需要配置不同的聚合方式路由迭代路由迭代原理在路由器中，每個路由項均必須有其對應的下一跳地址，對于普通的路由來說，其下一跳地址在路由器直連的網段內。對于需要迭代的路由，其下一跳不在路由器直連的網段內，在轉發時，必須將此非直連下一跳地址做一次或多次迭代處理，以找出一個直連的下一跳地址，從而進行二層尋徑使用迭代的路由可以是靜態路由、BGP路由路由迭代的優/缺點優點是路由項不依賴于特定的接口，缺點是路由器處理起來稍微麻煩缺點是路由器處理起來稍微麻煩負載分擔等價路由負載分擔到一個目的地有走幾個不同鏈路的相同開銷的路徑，IP報文在這幾個鏈路上輪流發送提高鏈路利用率，一般路由協議都支持非等價路由負載分擔到一個目的地有走幾個不同鏈路的不同開銷的路徑，IP報文在這幾個鏈路依據通過給鏈路的開銷按比例輪流發送VRP不支持該特性路由器工作過程IPETHPPP以太口串口IPETHPPP以太口串口協議封裝路由選擇協議轉換路由器路由器WAN傳送拆包LAN1LAN2接收發送工作過程路由表示例[Quidway]displayiproutingRoutingTables:Destination/MaskprotoprefMetricNexthopInterface0.0.0.0/0Static600120.0.0.2Serial08.0.0.0/8RIP1003120.0.0.2Serial09.0.0.0/8OSPF105020.0.0.2Ethernet09.1.0.0/1RIP 1004120.0.0.2Serial011.0.0.0/8Static600120.0.0.2Serial020.0.0.0/8Direct0020.0.0.1Ethernet020.0.0.1/32Direct00127.0.0.1LoopBack0......路由生成鏈路層協議發現的路由開銷小，配置簡單，無需人工維護。只能發現本接口所屬網段的路由。手工配置靜態路由無開銷，配置簡單，需人工維護，適合簡單拓樸結構的網絡。動態路由協議發現的路由開銷大，配置復雜，無需人工維護，適合復雜拓樸結構的網絡靜態路由129.1.0.0/16E0QuidwayBS010.0.0.2QuidwayA10.0.0.1S0在路由器QuidwayA上配置：iproute-static129.1.0.0255.255.0.010.0.0.2或：iproute-static129.1.0.01610.0.0.2或：iproute-static129.1.0.016s0缺省路由QuidwayA10.0.0.1S010.0.0.2S0QuidwayB企業網絡Internet在路由器QuidwayA上配置：iproute-static0.0.0.00.0.0.010.0.0.2Internet上大約99.99%的路由器上都存在一條缺省路由!缺省路由并不一定都是手工配置的靜態路由，有時也可以由動態路由協議產生浮動靜態路由浮動靜態路由去往同一目的網絡的多條靜態路由，它們有不同的優先級每條靜態路由有不同的優先級，優先級最高的為主鏈路，其他依次備份當主鏈路down掉，會自動切換備用鏈路路由協議的基本原理動態路由協議是做什么的計算路由的．計算本地路由器到網絡中其它網段的路由如何做到這一點每臺路由器將自己已知的路由相關信息發給相鄰的路由器，由于大家都這樣做，最終每臺路由器都會收到網絡中所有的路由信息．然后運行某種算法，計算出最終的路由來．（實際上需要計算的是該條路由的下一跳和花費）IGP和EGP內部路由協議：RIPOSPFIS-IS……自治系統：AS100自治系統：AS200外部路由協議：BGP路由協議分類距離矢量算法RIPBGP鏈路狀態算法OSPFIS-IS衡量路由協議優劣的標準正確性能夠正確找到最優的路由，且無自環。快收斂當網絡的拓樸結構發生變化之后，能夠迅速在自治系統中作相應的路由改變低開銷協議自身的開銷（內存、CPU、網絡帶寬）最小安全性協議自身不易受攻擊，有安全機制普適性適應各種拓樸結構和規模的網絡交流內容IPv4編址傳統單播IP轉發過程路由概述路由優化策略路由策略路由技術：不僅根據目的地址，還可以根據源地址來選擇路由策略路由技術產生的原因：動態路由建立起來的路由不能滿足實際需要（例如財務成本、安全和組織權限等）策略路由技術的應用：網絡管理員可以控制特別流的路由，這個路由不同于動態路由協議建立起來的路由被