路由基礎-第一章

目錄

• 第零層：前言
• 第一層:路由基礎
• 第二層:靜態路由
• 第三層:動態路由

第零層：前言

路由基礎這一節的復習沒有看任何老師的講解視頻，而是看了《HNCP路由交換指南》的路由基礎這一章節之后的自我梳理。在一年之前看《HCNP路由交換指南》的時候還是一種“不識廬山真面相，只緣身在此山中”的感覺，現在再看時就能夠把握住作者想說的話和每一章的結構，能基本上理解每一句話，能大概判斷下一句話要講什么，感覺真的是太棒了！當我寫這篇自我梳理的時候，我認為我完全沒必要按照作者對這一章節的架構來梳理，完全可以按照自己的方式。

當看完整個章節之后，發現整個章節都是圍繞着路由表擴展開始講的。

• 路由表里面有協議這一字段，這一字段擴展來講其實也沒有什么好講的，無非是直連、靜態、動態、而動態又分距離矢量和鏈路狀態路由這兩種類型，這一字段其實是概括性的，沒什么好說的；
• 還有目標網絡和掩碼這一字段，這一字段里面講了路由匹配和最長掩碼匹配這兩個重要的知識點。在下一跳接口和下一跳IP這里知識點比較重要，強調了各種路由書寫方式導致的不同后果，既然講到下一跳接口，又擴展到路由黑洞，通過路由黑洞又可以擴展出路由匯總、nat這些知識點；
• 優先級和度量值也是相對簡單的，講了路由是如何匹配的，當遇到不同的情況路由器是如何處理的，以及利用優先級可以做浮動路由，通過浮動路由雙引出了企業雙鏈路負載均衡；最后通過靜態路由的缺點又引出了NQA和BFD；
• 標記位，通過標記引出了FIB和路由表，其實FIB是可以與路由書寫那個小節產生聯系，可以讓我們更好的理解；

另外，作者這一章節還”抖了兩個激靈“，一個是在路由書寫時如果書寫錯誤會導致意外，但通過一種手段（arp代理）就能彌補這個錯誤；另一個是在路由匯總這一個小節當中，如果真的匯總錯誤之后，我們還可以通過路由黑洞加入彌補。

作者在最后的環節出了幾道題目，有幾道題目真的有點意思，我雖然可以答出一些答案，但是無法將這個問題回答完美，比如這個問題有三個答案，我能回答出來兩個，但也從側面反應出我對知識的整合是不足的。

第一層:路由基礎

• 什么是路由？

路由就是轉發，什么轉發呢？就是根據目標IP查找路由表進行轉發。

• 路由表里面有什么內容？

協議、目標IP和掩碼、下一步接口和IP、優先級和度量值、標記

• 路由條目當中的協議是什么意思？

代表着通過什么途徑得到這個路由協議，比如靜態or動態orOSPF

• 優先級是什么意思？越大越好還是越小越好？

優先級就是路由匹配時候用到的優先級，路由協議有很多，有的優秀，有的不那么優秀，就是通過優先級來區別，越是優秀的路由協議優先級越小，越小也就意味着越高，使用的幾率就會越大。

• 優先級什么時候會起作用？

當通過不同的路由協議學到去往同一個目標網段的路由時，優先小的優先使用。

• 說一下直連、靜態、rip、ospf、MPLS、ISIS、BGP各自的優先級是多少

直連是0，靜態是60，ospf內部路由是比較優秀的，僅次於直連是10，ISIS又次於OSPF是15.

RIP是100，OSPF_ASE和NSSA都是150，BGP的IBGP和EBGP都是255.

• 直連路由被加載到路由表的前提是什么？

物理接口狀態和協議狀態都必須是UP的才可以。

• cost、度量值是什么意思？

就是開銷的意思，就是從源到目標要用多少開銷。

• cost開銷的意義

優先級是規定死的，不能更改的，但是開銷是可以更改的，對於從同一種路由協議學到的路由條目，這時候無法通過比較優先級了，因為優先級是一樣的，這時候就得開銷出馬了。

像是RIP、OSPF的開銷都得是根據實際情況來的，靜態和直連的的開銷默認都是0.

第二層:靜態路由

靜態路由其實很簡單，只要配置的時候稍微注意一點，還要掌握與其關聯的三個東西：浮動路由、BFD、NQA

• 在配置靜態路由時，什么時候必須指定下一跳IP？

廣播多路訪問（BMA）環境當中，比如以太網環境當中，有很多主機，如果僅指定下一跳接口，設備不知道將數據包交給誰。

• 在配置靜態路由時，什么時候不需要指定下一跳IP？

在點到點的環境當中，這個時候只需要指定出接口也可以，因為這個接口只對應一台主機，不會出錯。

• 如果一個路由條目的優先級一樣、開銷也一樣，比如兩條靜態路由優先級都是60，開銷也一樣，怎么選擇呢？

面對這種一模一樣的環境，路由器也會傻眼了，會形成負載分擔的結果；

• 如果想破壞這種負載分擔的場景，變成一主一備怎么搞呢？

其實很簡單了，將其中的一條路由的優先級更大一點，讓其中一條勝出就可以了，當主的掛了，備的會自動頂上。

• 什么時候會用到上述這種機制？

比如說有兩個公網出口的時候，這樣的備份就會好很多；

• 靜態路由與浮動路由之間有什么關系？

當有兩種等價的靜態路由條目，優先級和開銷都一樣時，會用到修改開銷的方式隱藏一條路由，等到正在用的那一條消失后，自動浮出來，這就是兩者之間關系

• 直連和靜態路由什么時候會消失？

當所指向的接口斷電之后，路由就會消失。

• 這種斷電消失的機制有什么問題？

如果我在兩個路由器之間加一個交換機，斷交換機一個接口，另一個接口所接入的路由器因為感知到路由器的接口還有電，所以路由並不會消失，可是路明明已經斷了。

• 怎樣避免這種問題？

BFD和NQA

• BFD與NQA與調用它們的路由條目是什么關系？

  是串連關系，我行你才行，我不行你也不行，BFD和NQA行，調用它們的路由條目才生效，如果BFD和NQA不行，靜態路由條目也會立馬失效；

• BFD里面最重要的關鍵詞是什么？解釋一個這個關鍵詞的意思？

BFD(bidirectional forwarding detection雙向轉發檢測)，最重要的關鍵詞是“雙向”，BFD其實有點意思，兩端都需要配置，兩端相互做為客戶端和服務端，平時有規律交互心跳報文，任何一端只要發現對端不通了，就會通知bfd關聯的的靜態路由消失。

• NQA是什么？

NQA（network quality analysis網絡質量分析），這個NAQ有點zabbix的意思，能做的事情很多，可以調用很多的探測工具，調用ICMP、DNS、HTTP都是很正常的，我們可以讓其調用ICMP，做一個單向的探測，模擬zabbix的簡單探測，不需要被監控端做什么。

同樣的，需要關聯靜態路由，與靜態路由關系依然是串行的關系，一旦NAQ探測失敗了，就會讓靜態路由也失效。

• BFD與NQA有什么區別？

BFD是雙向的，而NQA可以是單向

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這一part知識點在《HCNP路由交換指南當中的29頁有描述》

路由下一跳僅指下一跳接口

• 我們我們故意在一個廣播多路訪問環境當中指路由時不指下一跳IP，就要指一個接口，這意味着什么？為什么要指下一跳時盡量不要指接口？

因為一旦指了接口，就會讓路由器偷懶不再計算，認為目標網段就是自己的直連接口，去往目標網段的時候就直接發arp廣播！

• 還有一種情況，下一跳IP和接口都指了，接口指對了，但下一跳IP指錯了，這時候數據是怎樣轉發的？

在這種情況下，下一跳接口和下一跳IP就是關聯關系，路由器在收到目標網段的數據時，會通過下一跳接口arp廣播詢問下一跳IP的mac，如果詢問不到，那就完蛋了。

• 以后兩種情況下，怎樣通呢？

在對端接口上開啟了arp代理，這樣如果對端設備擁有目標網段的路由時，就會用自己的MAC地址進行回應。

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存在僅指IP

把IP指對了，就特別正常，下一跳掊會自動被上，如果把IP指錯了，這時候就又分為兩種情況。

如果下一跳IP是可以根據已知路由推算出來的，那這時候路由器會糾正下一跳，糾正之后會有FIB表當中體現，如果是靜態這么寫的：”告訴A設備去往D需要通過C的轉發“，經過查詢路由表發現去往C需要經過B，這時候A設備會自動將糾正將去往D的流量交由B來轉發，下一跳是B的IP，通過B的IP再來計算下一跳接口。

如果從已知的路由條目當中無法找到去往目標路由的下一跳時，將不會在路由表當中體現出來

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• 如果我們即指了下一跳接口，又指了下一跳IP，對路由來着意味着什么？

如果兩者都皆有，路由器會直接加載，路由器會認為去往目標網段交給此下一跳IP，會在發送者arp廣播下一跳的MAC，如果下一跳能收到就還正常，如果因為寫錯了，就不可到達了，如果通過一些小手段，比如arp代理之類的也能解決。

第三層:動態路由

• 距離矢量和鏈路狀態路由最關鍵的區別

一個通告的是鏈路狀態，另一個通告的是路由信息，這就導致一個現象，那就是距離矢量路由協議不知道整個網絡的拓撲，它只知道去哪里該怎么走、有多遠（跳數）

• 距離矢量路由協議是以什么做為度量值？距離矢量將直連網段的度量值做為多少？通告時怎么做？

跳數，距離矢量路由協議將直接路由的度量值做為0，但通告給其它路由器的時候要加1。

最長掩碼匹配

• 路由條目的最長匹配是怎么匹配的？

所謂的路由匹配最長原則就是拿目標IP與路由條目的掩碼做與運算得出目標地址的網絡位，與路由條目的網絡位做對比，拿哪一個路由條目能匹配的上，如果網絡位一樣，就按照路由條目的指向進行轉發。

• 什么情況下會匹配到兩條路由呢？

比如目標IP是172.16.2.1，但路由器卻有兩條這樣的路由：

條目1：172.16.0.0/16  192.168.1.1
條目2：172.16.2.0/24  192.168.2.1

按照最長匹配原則，這兩條都能匹配的上，但用的時候會用條目2，因為條目1前16位和目標IP是網絡位是一樣的，而條目2，前24位和目標IP的網絡位是一樣的，24比16要長，所以要用條目2，這就是最長匹配原則。

• 還可以利用最長匹配原則來做什么？

利用最長匹配原則其實是可以影響對端路由器的，比如兩個路由器都運行RIP，那宣告的時候可以通過改變宣告掩碼的長度影響對端路由器的轉發。

• 如果兩條帶寬用的不是動態的RIP，而是靜態的話，那用什么辦法呢？

用優先級做浮動路由就可以

路由匯總

• 路由匯總的子網掩碼是向哪個方向移動的？

是向左邊移動的

• 什么情況下會引發路由環路的情況發生？

比如R1連接三個網段192.168.1.0、192.168.2.0、192.168.3.0，默認網關指向了172.16.0.1這個R2路由器，而R2路由做了錯誤的匯總，將192.168.0.0/16的下一跳全都回指向了R1路由器，這種情況下，如果有黑客登錄到了R1路由器發送目標是192.168.3.x的垃圾報文，這時候R1指向R2，R2又指向了R1，會不斷的循環。

• 如果真的發生上述情況，應該怎么避免呢？

通過路由黑洞，在R1上配置ip route-s 192.168.0.0/22 null0，這樣R1再遇到發往192.168.3.x的報文時會直接丟棄

• 上述黑洞會不會誤傷？為什么？

還是因為最長匹配的原則

• 在配置NAT的什么情況下，會用到路由黑洞？

在用地址池的時候，這個地方在《華為防火牆漫談》NAT一節有講解。

FIB

• 路由表和FIB表的區別？

路由表和FIB的信息是同步的，但是FIB表人更難以理解，FIB的轉發速度更快，用的是特殊的存儲方式，猜是一種鍵值存儲，讀取速度非常快，FIB更真。

• 路由表當中的RD和D是什么意思？

D是已經下載到FIB表的意思，R是遞歸的意思。

• 什么時候會出現R？

出現R意味着路由表和FIB可能下一跳IP會不一致。

在這里可以與配置靜態路由時的注意事項關聯一下

• 配置了靜態路由但是卻沒有生效，三種原因

  • 接口down
  • 去往同樣目標網段的另一條路由優先級更高
  • 下一跳IP沒有遞歸查詢成功

• 說出兩種路由負載分擔的方法

  • 通過優先級做浮動路由
  • 通過最長掩碼的規則影響對端路由