basic_route

q989

　　路由（routing）

• 通过互联的网络把信息从源地址传输到目的地址的活动,用于连接端系统
  
• 路由发生在OSI网络参考模型中的第三层即网路层
  
• 路由的过程是报文中继转发的过程

  　　Hop by Hop: 路由器不知道完整的转发路径，只知道到达目的地址最近的下一条地址
  

  
  
• 路由表：IP报文的路标牌
  
• 路由协议：搜集信息，构建路由，生成“地图”
  
  a. 路由协议简单分类
  默认路由/缺省路由
  本地直连路由
  静态路由
  动态路由
  外部网关协议(IGP)
  内部网关协议(EGP)
  b. 路由协议简单介绍
  1. 默认路由/缺省路由
  2. 本地直连路由
  Local 本机地址(本地路由)
  Direct 直连网段(直连路由)
  3. 静态路由
  win
  Linux
  4. OSPF
  5. IS-IS
  6. BGP
  c. 路由概念简单介绍
  1. 路由表
  查看
  格式
  2. 路由协议优先级
  2.1 路由优先级某司实现：
  3. 路由开销(metric/cost)
  3.1 影响因素
  3.2 可比性
  3.3 简化的例子
  4. 转发表
  4.1 转发表格式
  4.2 转发查找策略
  5.路由选择
  6. 路由追踪
  6.1 Win/tracert
  6.1 Linux/traceroute
  d. 参考文档
  

a. 路由协议简单分类
默认路由/缺省路由
本地直连路由
静态路由
动态路由
外部网关协议(IGP)

• BGP (边界网关协议: Border Gateway Protocol)
  

内部网关协议(EGP)

• RIP (路由信息协议:Route Information Protocol)，基于距离向量算法
  
• IGRP (Cisco私有协议)，基于距离向量算法
  
• EIGRP (Cisco私有协议)，基于链路状态算法和基于距离向量算法
  
• OSPF (开放式最短路径优先：Open Shortest Path First)，基于链路状态算法
  
• IS-IS (中间系统到中间系统:Intermediate system to intermediate system)，基于链路状态算法
  

b. 路由协议简单介绍
1. 默认路由/缺省路由

• 前缀0.0.0.0/0.0.0.0，指的是当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时路由器如何选择
  
• 如果没有默认路由，那么目的地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃
  
• 在末梢网络（也叫末端网络或存根网络，一般指只有一个出口的网络）时，使用一条默认路由就可以完成路由器的配置,减轻管理员的工作负担,提高网络性能
  
• 默认路由来源：

  　　静态手动配置，来自静态路由；
  动态路由生成，来自动态路由协议；
  

  
  

2. 本地直连路由

• 配置IPv4(3层lif)接口时生成
  
• 接口UP时添加路由，接口down时删除路由
  
• 如果转发命中直连路由，Destination IP地址作为nexthop，解析ARP
  
• 命中本地路由，报文会trap到SW

  　　set interfaces xe-ts10/1 unit 1 vlan-id-list 2 family inet address 111.1.1.1/24
  

  
  

Local 本机地址(本地路由)

• 32位掩码
  

Direct 直连网段(直连路由)

• 直接连接的网段，比如10.1.7.0/24
  

3. 静态路由
　　手动配置，适合简单拓扑的网络

• Destination IPv4 prefix：必须显式配置
  
• Next hop：必须显式配置，与已存在接口在同一网段
  
• Egress interface：可以不配置
  
• Metric：可以不配置，默认为1
  
• Preference：可以不配置，默认为5
  
• Tag：标记，方便我们去识别这个静态路由
  
• 当出接口down时路由删除；出接口up时路由重新添加

  　　set routing-options rib inet.0 static route 199.1.1.0/24 next-hop 155.1.1.95/xe-ts13/3.0 preference 0 metric 1 tag 123
  

  
  

win

• 手动配置静态路由

  　　route add 180.10.10.0 mask 255.255.255.0 192.192.180.7 -p
  180.10.10.0 为目标网络
  192.192.180.7 为下一跳地址
  

  
  
• 删路由

  　　route delete 180.10.10.0
  180.10.10.0 为目标网络
  

  
  

Linux

• 手动配置静态路由

  　　route add -net 192.168.0.0/24 gw 192.168.0.1
  route add -host 192.168.1.1 dev 192.168.0.1
  

  
  
• 删路由

  　　route del -net 192.168.0.0/24 gw 192.168.0.1
  

  
  

4. OSPF
5. IS-IS
6. BGP
c. 路由概念简单介绍

• 路由表
  
• 路由协议优先级
  
• 路由开销 metric/cost
  
• 转发表
  
• 路由选择
  
• 追踪路由
  

1. 路由表
查看

• Win

  　　route print
  

  
  
• Linux

  　　route
  

  
  

格式
　　包括： 目的地，路径及开销，下一条地址，下一条接口

• Win
  Active Routes:
  —————-目的地———–           下一跳       下一跳接口  开销
  Network Destination        Netmask          Gateway       Interface  Metric
  0.0.0.0          0.0.0.0    172.18.98.254    172.18.98.101    276
  127.0.0.0        255.0.0.0         On-link         127.0.0.1    306
  Persistent Routes:
  Network Address          Netmask  Gateway Address  Metric
  0.0.0.0          0.0.0.0    172.18.98.254  Defaul
  180.10.10.0    255.255.255.0    192.192.180.7       1
  
• Linux
  Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
  10.1.1.0        10.1.1.100      255.255.255.0   UG    0      0        0 xe-ts20.3.0
  10.1.1.0        *               255.255.255.0   U     0      0        0 xe-ts20.3.0

  　　通过manpage查看route flag字段：
  U (route is up) 路由正常
  H (target is a host) 主机路由
  G (use gateway) 使用网关的间接路由
  R (reinstate route for dynamic routing) 为动态选路恢复路由
  D (dynamically installed by daemon or redirect) 该路由由选路进程或重定向动态创建
  M (modified from routing daemon or rederict) 该路由已由选路进程或重定向修改
  ! (reject route) 阻塞路由
  

  
  

2. 路由协议优先级
　　各种路由协议的优先级：

　　路由优先级一般上是厂家自己定义，各个厂家对路由协议的优劣理解不一致；
路由选择先比较各个路由的优先级，确定用哪种路由协议，然后比较该路由协议的cost/metric,选择最有路径；
值小优先级高；

2.1 路由优先级某司实现：

3. 路由开销(metric/cost)
　　标识到达目的路由所需要的代价，用于选择路由最佳路径，相当于IP包的“旅途”费用；
3.1 影响因素

• 线路延时，线路带宽，线路占用率，线路可信度，跳数，最大传输单元；
  
• 与协议相关，不同的动态路由协议选择上述一种或者几种因素来计算metric/cost;

  　　某司 使用的OSPF用的是线路带宽来计算，比如10G link 默认mertic 是40，1G link 默认metric是400，用户可配；
  某司 使用LIF的出端口的metric计算，由于metric可配置属性，所以同一条link俩个方向的metric可以不一致；
  

  
  

3.2 可比性

• metric/cost只在同一种路由协议对同一目的地址有比较意义；
  
• 不同的路由协议之间的metric没有可比性；
  
• 不同的路由协议之间，不存在换算关系；

  　　也就是说对于路由选择，先通过路由协议优先级选择使用那种路由协议，再通过该路由协议对同一地址的不同路由，通过metric/cost选择最佳的路由；
  

  
  

3.3 简化的例子

4. 转发表

• 转发表是IP层真正用来控制数据包发送的
  
• 路由表是路由管理模块用来统一管理、收集上层寻径协议找回的各种路由信息
  
• 路由管理根据特定策略从路由表中选中评价较好的路由（称为选中路由Active Route）来修改转发表

  　　路由表包含转发表，转发表根据Active Route来建立
  

  
  

4.1 转发表格式

• 目的地址（Destination）：用来标识IP包的目的地址或目的网络
  
• 网络掩码（Mask）：和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
  
• 下一跳 （Next-hop）：与自己相连的下一跳的地址
  
• 出接口（Interface）：说明IP包将从该路由器哪个接口转发
  

4.2 转发查找策略
　　转发表的索引是IP地址/掩码
最长匹配：longest match

• 报文目的IP和路由掩码按位“与”，结果与路由前缀相同则匹配
  
• 选择一个最长匹配的路由表项进行转发
  

5.路由选择
　　step1. 通过路由协议优先级选择使用哪个路由协议
step2. 通过metric在某个路由协议里选择走哪条路由
6. 路由追踪
　　通过路由追踪程序，通过ICMP报文和IP首部中的TTL字段来追踪路由信息
6.1 Win/tracert
　　tracert 域名/IP

　　tracert www.baidu.com
tracert 200.200.180.50

6.1 Linux/traceroute
　　traceroute 域名/IP

　　traceroute www.baidu.com
traceroute 200.200.180.50

d. 参考文档
　　link 1


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