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1.路由的分类
根据路由信息产生的方式和特点,也就是路由是如何生成的,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)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.
当路由器的接口配置了网络协议地址并状态正常时,即物理连接正常,并且可以正常检测到数据链路层协议的keepalive信息时,接口上配置的网段地址自动出现在路由表中并与接口关联.其中产生方式(owner)为直连(direct),路由优先级为0,拥有最高路由优先级.其metric值为0,表示拥有最小metric值.如下图所示:
直连路由会随接口的状态变化在路由表中自动变化,当接口的物理层与数据链路层状态为正常时,此直连路由会自动出现在路由表中,当路由器检测到此接口down掉后此条路由会自动消失.
(2)静态路由:
系统管理员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,必须有管理员介入,需网络管理员手工逐条配置,不能自动对网络状态变化做出相应的调整.
对于一个平滑的网络,静态路由在很多地方是必要的,仔细地设置和运用静态路由可以改进网络的性能,为重要的使用保存带宽.在一个无冗余连接网络中,静态路由可能是最佳选择,推荐以下两种情况运用静态路由:
a. 在稳固是网络中运用静态路由,减少路由选择问题和路由选择数据流的过载.例如,在只有一条通路有效的stub网络中运用静态路由.某些时候,可以通过备份中心提供多条通路,这个时候,由备份中心来检测网络拓扑结构,以便当一条网络链路出现问题时,通过路由的切换来实现数据业务在不一样通路之间的切换.
b. 静态路由的另一个价值方面体现在一个构筑非常大型的网络中,各个区域通过两条主链路连接.静态路由的隔离特征能够有助于减少整个网络中的路由选择协议的开销,限制路由选择发生改变和出现问题的范围.
静态路由是否出现在路由表中取决于下一跳是否可达,即此路由的下一跳地址所处网段对本路由器是否可达.
静态路由在路由表中产生方式(owner)为静态(static),路由优先级为1,其度量值为0.如下图所示:
静态路由的配置,运用ip route命令来配置静态路由,一条静态路由配置命令中要有以下几个要素:
a. 目的地址:用来标识IP包的目标地址或目标网络
b. 网络掩码:和目标地址一起来标识目标网络
c. 下一跳IP地址:说明IP包所经由的下一个IP地址
d. 接口:说明IP包从哪个接口发出去
e. distance-metric:相当于路由协议的优先级,值越小,优先级越高.如下图路由器A的配置示例:
(3)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.
在路由表中,缺省路由以到网络0.0.0.0(掩码为0.0.0.0)的路由形式出现.可通过命令Show ip route的输出看它是否被设置.如果报文的目的地址不能与路由表的任何入口项相匹配,那么该报文将选取缺省路由.如果没有缺省路由且报文的目的地址不在路由表中,那么该报文被丢弃的同时,将返回源一个ICMP报文指出该目的地址或网络不可达.缺省路由是否出现在路由表中取决于本地出口状态.
缺省路由在网络中是非常有用的.在一个包含上百个路由器的典型网络中,选择动态路由协议可能耗费较大量的带宽资源,运用缺省路由意味着采用适当带宽的链路来替代高带宽的链路以满足大量用户通信的需要.
Internet上大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由,缺省路由并不一定都是手工配置的静态路由,有时也可以由动态路由协议产生.比如OSPF路由协议配置了Stub区域的路由器会动态产生一条缺省路由.
优点:运用缺省路由可以极大减少路由表条目
缺点:一旦配置不正确可能导致路由环路;可能导致非最佳路由。
(4)动态路由:
路由表可以是由系统管理员固定设置好的静态路由表,也可以是配置动态路由选择协议根据网络系统的运行情况而自动调整的.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.它适应大规模的复杂的网络环境下的使用.所有的动态路由协议在TCP/IP协议栈中都属于使用层的协议.但是不一样的路由协议运用的底层协议不一样.
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(路由协议)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.
RIP工作在使用层,运用UDP作为传输协议,端口号520.
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.
配置了动态路由选择协议后,动态路由协议通过交换路由信息,生成并维护转发引擎所需的路由表.当网络拓扑结构改变时动态路由协议可以自动更新路由表,并负责决定数据传输最佳路径.
动态路由协议的优点是可以自动适应网络状态的变化,自动维护路由信息而不需要网络管理员的参与;其缺点为由于需要交换路由信息,因而占用网络带宽与系统资源,安全性也不如静态路由.
在有冗余连接的复杂大型网络中,适合采用动态路由协议.
在动态路由协议中目的网络是否可达取决于网络状态.
2.路由的优先级
必须是完全相同的一条路由才进行路由优先级的比较,如10.0.0.0/16和10.0.0.0/24被认为不是相同的路由,如果RIP学到了其中一条,而OSPF学到了另一条,则两条路由都会被加入路由表中.下面的表中列出了各种路由选择协议的缺省优先级:
路由优先级范围为0~255.
缺省路由优先级赋值原则为:直连路由具有最高优先级;人工设置的路由条目优先级高于动态学习到的路由条目;度量值算法复杂的路由协议优先级高于度量值算法简单的路由协议.这样,各路由协议(包括静态路由)都被赋予了一个管理距离.当存在多个路由信息源时,具有较小管理数值的路由协议发现的路由将成为最佳路由,并被加入路由表中.对不一样路由协议的路由优先级的赋值是各个设备厂商自行决定的,没有统一标准.所以有可能不一样厂商的设备上路由优先级是不一样的,并且通过配置可以修改缺省路由优先级.