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1.路由的分類
根據路由信息產生的方式和特點,也就是路由是如何生成的,路由可以被分為直連路由,靜態路由,缺省路由和動態路由幾種.
(1)直連路由:
路由器接口上配置的網段地址會自動出現在路由表中並與接口關聯,這樣的路由叫做直連路由.直連路由是由鏈路層發現的,其優點是自動發現,開銷小;缺點是只能發現本接口所屬網段.
當路由器的接口配置了網絡協議地址並狀態正常時,即物理連接正常,並且可以正常檢測到數據鏈路層協議的keepalive信息時,接口上配置的網段地址自動出現在路由表中並與接口關聯.其中產生方式(owner)為直連(direct),路由優先級為0,擁有最高路由優先級.其metric值為0,表示擁有最小metric值.如下圖所示:
直連路由會隨接口的狀態變化在路由表中自動變化,當接口的物理層與數據鏈路層狀態為正常時,此直連路由會自動出現在路由表中,當路由器檢測到此接口down掉后此條路由會自動消失.
(2)靜態路由:
系統管理員手工設置的路由稱為靜態(static)路由,一般是在系統安裝時就根據網絡的配置情況預先設定的,它不會隨未來網絡拓撲結構的改變而自動改變.其優點是不占用網絡和系統資源,安全;缺點是當一個網絡模塊問題發生后,靜態路由不會自動修正,必須有管理員介入,需網絡管理員手工逐條配置,不能自動對網絡狀態變化做出相應的調整.
對於一個平滑的網絡,靜態路由在很多地方是必要的,仔細地設置和運用靜態路由可以改進網絡的性能,為重要的使用保存帶寬.在一個無冗余連接網絡中,靜態路由可能是最佳選擇,推薦以下兩種情況運用靜態路由:
a. 在穩固是網絡中運用靜態路由,減少路由選擇問題和路由選擇數據流的過載.例如,在只有一條通路有效的stub網絡中運用靜態路由.某些時候,可以通過備份中心提供多條通路,這個時候,由備份中心來檢測網絡拓撲結構,以便當一條網絡鏈路出現問題時,通過路由的切換來實現數據業務在不一樣通路之間的切換.
b. 靜態路由的另一個價值方面體現在一個構築非常大型的網絡中,各個區域通過兩條主鏈路連接.靜態路由的隔離特征能夠有助於減少整個網絡中的路由選擇協議的開銷,限制路由選擇發生改變和出現問題的范圍.
靜態路由是否出現在路由表中取決於下一跳是否可達,即此路由的下一跳地址所處網段對本路由器是否可達.
靜態路由在路由表中產生方式(owner)為靜態(static),路由優先級為1,其度量值為0.如下圖所示:
靜態路由的配置,運用ip route命令來配置靜態路由,一條靜態路由配置命令中要有以下幾個要素:
a. 目的地址:用來標識IP包的目標地址或目標網絡
b. 網絡掩碼:和目標地址一起來標識目標網絡
c. 下一跳IP地址:說明IP包所經由的下一個IP地址
d. 接口:說明IP包從哪個接口發出去
e. distance-metric:相當於路由協議的優先級,值越小,優先級越高.如下圖路由器A的配置示例:
(3)缺省路由:
缺省路由是一個路由表條目,用來指明一些在下一跳沒有明確地列於路由表中的數據單元該如何轉發.對於在路由表中找不到明確路由條目的所有的數據包都將按照缺省路由指定的接口和下一跳地址進行轉發.
在路由表中,缺省路由以到網絡0.0.0.0(掩碼為0.0.0.0)的路由形式出現.可通過命令Show ip route的輸出看它是否被設置.如果報文的目的地址不能與路由表的任何入口項相匹配,那么該報文將選取缺省路由.如果沒有缺省路由且報文的目的地址不在路由表中,那么該報文被丟棄的同時,將返回源一個ICMP報文指出該目的地址或網絡不可達.缺省路由是否出現在路由表中取決於本地出口狀態.
缺省路由在網絡中是非常有用的.在一個包含上百個路由器的典型網絡中,選擇動態路由協議可能耗費較大量的帶寬資源,運用缺省路由意味着采用適當帶寬的鏈路來替代高帶寬的鏈路以滿足大量用戶通信的需要.
Internet上大約99.99%的路由器上都存在一條缺省路由,缺省路由並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.比如OSPF路由協議配置了Stub區域的路由器會動態產生一條缺省路由.
優點:運用缺省路由可以極大減少路由表條目
缺點:一旦配置不正確可能導致路由環路;可能導致非最佳路由。
(4)動態路由:
路由表可以是由系統管理員固定設置好的靜態路由表,也可以是配置動態路由選擇協議根據網絡系統的運行情況而自動調整的.根據所配置的路由選擇協議提供的功能,動態路由可以自動學習和記憶網絡運行情況,在需要時自動計算數據傳輸的最佳路由.它適應大規模的復雜的網絡環境下的使用.所有的動態路由協議在TCP/IP協議棧中都屬於使用層的協議.但是不一樣的路由協議運用的底層協議不一樣.
OSPF工作在網路層,將協議報文直接封裝在IP報文中,協議號89,由於IP協議本身是不可靠傳輸協議,所以OSPF傳輸的可靠性需要協議本身來保證.
BGP(路由協議)工作在使用層,運用TCP作為傳輸協議,提升了協議的可靠性,TCP的端口號是179.
RIP工作在使用層,運用UDP作為傳輸協議,端口號520.
IS-IS協議在OSI協議棧中.
綜合IS-IS工作在TCP/IP的網絡層,直接封裝成幀.
配置了動態路由選擇協議后,動態路由協議通過交換路由信息,生成並維護轉發引擎所需的路由表.當網絡拓撲結構改變時動態路由協議可以自動更新路由表,並負責決定數據傳輸最佳路徑.
動態路由協議的優點是可以自動適應網絡狀態的變化,自動維護路由信息而不需要網絡管理員的參與;其缺點為由於需要交換路由信息,因而占用網絡帶寬與系統資源,安全性也不如靜態路由.
在有冗余連接的復雜大型網絡中,適合采用動態路由協議.
在動態路由協議中目的網絡是否可達取決於網絡狀態.
2.路由的優先級
必須是完全相同的一條路由才進行路由優先級的比較,如10.0.0.0/16和10.0.0.0/24被認為不是相同的路由,如果RIP學到了其中一條,而OSPF學到了另一條,則兩條路由都會被加入路由表中.下面的表中列出了各種路由選擇協議的缺省優先級:
路由優先級范圍為0~255.
缺省路由優先級賦值原則為:直連路由具有最高優先級;人工設置的路由條目優先級高於動態學習到的路由條目;度量值算法復雜的路由協議優先級高於度量值算法簡單的路由協議.這樣,各路由協議(包括靜態路由)都被賦予了一個管理距離.當存在多個路由信息源時,具有較小管理數值的路由協議發現的路由將成為最佳路由,並被加入路由表中.對不一樣路由協議的路由優先級的賦值是各個設備廠商自行決定的,沒有統一標准.所以有可能不一樣廠商的設備上路由優先級是不一樣的,並且通過配置可以修改缺省路由優先級.