IP路由基础,直连路由,静态路由,动态路由,FIB,一分钟了解下

一、IP路由简介

在网络中路由器根据所收到的报文的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。

路径中最后一个路由器负责将报文转发给目的主机。

路由就是报文在转发过程中的路径信息,用来指导报文转发。

根据路由目的地的不同,路由可划分为:

  • 网段路由:目的地为网段,子网掩码长度小于 32 位。
  • 主机路由:目的地为主机,子网掩码长度为 32 位。

另外,根据目的地与该路由器是否直接相连,路由又可划分为:

  • 直接路由:目的地所在网络与路由器直接相连。
  • 间接路由:目的地所在网络与路由器非直接相连。

二、路由表

1. 路由表简介

RIB(Routing Information Base,路由信息库),是一个集中管理路由信息的数据库,包含路由表信息以及路由周边信息(路由迭代信息、路由共享信息以及路由扩展信息)等。

路由器通过对路由表进行优选,把优选路由下发到 FIB(Forwarding Information Base,转发信息库)表中,通过 FIB 表指导报文转发。

路由表中保存了各种路由协议发现的路由,根据来源不同,通常分为以下三类:

  • 直连路由:链路层协议发现的路由,也称为接口路由。
  • 静态路由:网络管理员手工配置的路由。静态路由配置方便,对系统要求低,适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。其缺点是每当网络拓扑结构发生变化,都需要手工重新配置,不能自动适应。
  • 动态路由:路由协议发现的路由。

FIB 表中每条转发项都指明了要到达某子网或某主机的报文应通过路由器的哪个物理接口发送,就可以到达该路径的下一个路由器,或者不需再经过别的路由器便可传送到直接相连的网络中的目的主机。FIB 表的具体内容,请参见“三层技术-IP 业务配置指导”中的“IP 转发基础”。

2. 路由表内容

通过命令 display ip routing-table 可以显示路由表的摘要信息

路由表中包含了下列关键项:

  • Destination:目的地址。用来标识 IP 报文的目的地址或目的网络。
  • Mask:网络掩码。与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和网络掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址。例如:目的地址为129.102.8.10、掩码为 255.255.0.0 的主机或路由器所在网段的地址为 129.102.0.0。掩码由若干个连续“1”构成,既可以用点分十进制法表示,也可以用掩码中连续“1”的个数来表示。
  • Pre:路由优先级。对于同一目的地,可能存在若干条不同下一跳的路由,这些不同的路由可能是由不同的路由协议发现的,也可能是手工配置的静态路由。优先级高(数值小)的路由将成为当前的最优路由。
  • Cost:路由的度量值。当到达同一目的地的多条路由具有相同的优先级时,路由的度量值越小的路由将成为当前的最优路由。
  • NextHop:下一跳地址。此路由的下一跳 IP 地址。
  • Interface:出接口。指明 IP 报文将从该路由器哪个接口转发。

三、路由协议分类

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,适用于具有一定规模的网络拓扑。其缺点是配置比较复杂,对系统的要求高于静态路由,并占用一定的网络资源。

对路由协议的分类可采用以下不同标准。

1. 根据作用范围

  • IGP(Interior Gateway Protocol,内部网关协议):在一个自治系统内部运行,常见的 IGP协议包括 RIP、OSPF 和 IS-IS。
  • EGP(Exterior Gateway Protocol,外部网关协议):运行于不同自治系统之间,BGP 是目前最常用的 EGP。

2. 根据使用算法

  • 距离矢量(Distance-Vector)协议:包括 RIP 和 BGP。其中,BGP 也被称为路径矢量协议(Path-Vector)。
  • 链路状态(Link-State)协议:包括 OSPF 和 IS-IS。

3. 根据目的地址类型

  • 单播路由协议:包括 RIP、OSPF、BGP 和 IS-IS 等。
  • 组播路由协议:包括 PIM-SM、PIM-DM 等。

本手册仅介绍单播路由协议,组播路由协议请参见“IP 组播配置指导”。

4. 根据IP协议版本

  • IPv4 路由协议:包括 RIP、OSPF、BGP 和 IS-IS 等。
  • IPv6 路由协议:包括 RIPng、OSPFv3、IPv6 BGP 和 IPv6 IS-IS 等。
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