IP路由基礎

路由中包含以下信息：

目的網絡：標識目的網段

掩碼：與目的地址共同標識一個網段

出接口：數據包被路由后離開本路由器的接口

下一跳：路由器轉發到達目的網段的數據包所使用的下一跳地址

Route Flags:路由標記;

R是relay的首字母，說明是迭代路由，會根據路由下一跳的IP地址獲取出接口。

static就是配置的靜態路由，配置靜態路由時如果你只指定下一跳IP地址，而不指定出接口，那么就是迭代路由，需要根據下一跳IP地址的路由獲取出接口

D是download的首字母,表示該路由下發到FIB表（路由表）。

路由協議或路由種類以及對應路由的優先級

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按工作區域分類：

IGP（Interior Gateway Protocols，內部網關協議）：RIP、OSPF、IS-IS。

EGP（Exterior Gateway Protocols，外部網關協議）：BGP

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按工作機制及算法分類：

Distance Vector Routing Protocols，距離矢量路由協議：RIP

Link-State Routing Protocols，鏈路狀態路由協議:OSPF、IS-IS

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路由的優先級

DIRECT （直連） 0

OSPF （動態路由，OSPF內部路由） 10

IS-IS 15

STATIC （靜態路由） 60

RIP 100

OSPF ASE （OSPF外部路由） 150

OSPF NSSA （OSPF外部路由） 150

IBGP 255

EBGP 255
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路由器選擇最優路由的順序是什么?

最長掩碼匹配原則 > 路由協議優先級 > metric值 > 等價負載分擔
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前言

以太網交換機工作在數據鏈路層，用于在網絡內進行數據轉發。而企業網絡的拓撲結構一般會比較復雜，不同的部門，或者總部和分支可能處在不同的網絡中，此時就需要使用路由器來連接不同的網絡，實現網絡之間的數據轉發。

自治系統

一般地我們可以把一個企業網絡認為是一個自治系統AS（Autonomous System）。根據RFC1030的定義，自治系統是由一個單一實體管轄的網絡，這個實體可以是一個互聯網服務提供商，或一個大型組織機構。自治系統內部遵循一個單一且明確的路由策略。最初，自治系統內部只考慮運行單個路由協議；然而，隨著網絡的發展，一個自治系統內現在也可以支持同時運行多種路由協議。
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LAN和廣播域

一個AS通常由多個不同的局域網組成。以企業網絡為例，各個部門可以屬于不同的局域網，或者各個分支機構和總部也可以屬于不同的局域網。局域網內的主機可以通過交換機來實現相互通信。不同局域網之間的主機要想相互通信，可以通過路由器來實現。路由器工作在網絡層，隔離了廣播域，并可以作為每個局域網的網關，發現到達目的網絡的最優路徑，最終實現報文在不同網絡間的轉發。

此例中，RTA和RTB把整個網絡分成了三個不同的局域網，每個局域網為一個廣播域。LAN1內部的主機直接可以通過交換機實現相互通信，LAN2內部的主機之間也是如此。但是，LAN1內部的主機與LAN2內部的主機之間則必須要通過路由器才能實現相互通信。

路由選路

路由器負責為數據包選擇一條最優路徑，并進行轉發。

路由器收到數據包后，會根據數據包中的目的IP地址選擇一條最優的路徑，并將數據包轉發到下一個路由器，路徑上最后的路由器負責將數據包送交目的主機。數據包在網絡上的傳輸就好像是體育運動中的接力賽一樣，每一個路由器負責將數據包按照最優的路徑向下一跳路由器進行轉發，通過多個路由器一站一站的接力，最終將數據包通過最優路徑轉發到目的地。當然有時候由于實施了一些特別的路由策略，數據包通過的路徑可能并不一定是最佳的。

路由器能夠決定數據報文的轉發路徑。如果有多條路徑可以到達目的地，則路由器會通過進行計算來決定最佳下一跳。計算的原則會隨實際使用的路由協議不同而不同。

IP路由表

路由表中包含了路由器可以到達的目的網絡。目的網絡再路由表中不存在的數據包會被丟棄。

路由器轉發數據包的關鍵是路由表。每個路由器中都保存著一張路由表，表中每條路由表項都指明了數據包要到達某網絡或某主機應通過路由器的哪個物理接口發送，以及可到達該路徑的哪個下一跳路由器，或者不再經過別的路由器而直接可以到達目的地。
路由表中包含了下列關鍵項：
1，目的地址（Destination）：用來標識IP數據包的目的地址或目的網絡。
2，網絡掩碼（Mask）：在IP編址課程中已經介紹了網絡掩碼的結構和作用。同樣，在路由表中網絡掩碼也具有重要的意義。IP地址和網絡掩碼進行“邏輯與”便可得到相應的網段信息。如本例中：目的地址為8.0.0.0，掩碼為255.0.0.0，相與后便可得到一個A類的網段信息(8.0.0.0/8)。網絡掩碼的另一個作用還表現在當路由表中有多條目的地址相同的路由信息時，路由器將選擇其掩碼最長的一項作為匹配項。
3，輸出接口（Interface）：指明IP數據包將從該路由器的哪個接口轉發出去。
4，下一跳IP地址（NextHop）：指明IP數據包所經由的下一跳路由器的接口地址。

路由度量

如果路由器無法用優先級來判斷最優路由，則使用度量值（metric）來決定需要加入路由表的路由。
一些常用的度量值有：跳數，帶寬，時延，代價，負載，可靠性等。
1，跳數是指到達目的地所通過的路由器數目。
2，帶寬是指鏈路的容量，高速鏈路開銷（度量值）較小。
3，metric值越小，路由越優先；因此，圖示中metric=1+1=2的路由是到達目的地的最優路由，其表項可以在路由表中找到。

建立路由表

根據比較“路由優先級”和“路由度量”，設備可以產生最優路徑的IP路由表。
根據來源的不同，路由表中的路由通常可分為以下三類：
1，鏈路層協議發現的路由（也稱為接口路由或直連路由）。
2，由網絡管理員手工配置的靜態路由。
3，動態路由協議發現的路由

最長匹配原則

路由器在轉發數據時，需要選擇路由表中的最優路由。當數據報文到達路由器時，路由器首先提取出報文的目的IP地址，然后查找路由表，將報文的目的IP地址與路由表中某表項的掩碼字段做“與”操作，“與”操作后的結果跟路由表該表項的目的IP地址比較，相同則匹配上，否則就沒有匹配上。 當與所有的路由表項都進行匹配后，路由器會選擇一個掩碼最長的匹配項。
如圖所示，路由表中有兩個表項到達目的網段10.1.1.0，下一跳地址都是20.1.1.2。如果要將報文轉發至網段10.1.1.1，則10.1.1.0/30符合最長匹配原則。

路由器轉發數據包

路由器收到一個數據包后，會檢查其目的IP地址，然后查找路由表。查找到匹配的路由表項之后，路由器會根據該表項所指示的出接口信息和下一跳信息將數據包轉發出去。

總結

1.路由器在選擇最優路由時，會首先比較相同路由的優先級；如果優先級相同，再比較metric值。如果metric值也相同，多條相同的路由將實現等價負載分擔。

2.Preference字段在路由表中代表了路由優先級。設備廠商會在各自的產品中為不同的路由協議規定不同的優先級。