路由

路由基础

  • 为什么要引入路由:
    • 随着设备的增加,二层的转发会变得难以管理,此时需要引入路由
  • 路由的工作步骤:
    1. 匹配目标网段
    2. 匹配成功后将数据扔给出接口或者下一跳
  • 关键点
    • 每次三层设备接收到包的时候TTL 都会减一
    • 每次经过三层设备都会改变数据包的源和目的MAC
    • 每次经过三层设备数据包的IP 地址一般都是不会变的(NAT 除外)

路由的功能

  1. 检查目标网段
  2. 确定源
  3. 发现可能的路由
  4. 选择最佳线路,三条原则
    1. 最长匹配原则,掩码越长越优先
    2. 优先级(管理距离),优先级越小越优先,详情见优先级
    3. 度量值(cost)。基数/入口方向带宽。基数默认是100,但是可以修改
      bandwidth-reference 10000
    4. 等价路由。以上所有规则参数都一模一样。一般用于均衡负载
      • 包负载
      • 流负载(五因素)
  5. 验证和维护路由表

路由表

  • 网段:网络地址、掩码
  • 出口:接口、下一跳IP(如果出口是某个接口的话,需要在端口上开启arp-proxy enable,不推荐)
  • 更新源:
    • 直连C,设备上配置的接口路由、直接连接
    • 静态S,等等

静态路由

静态路由,一般不会自动改变,但是可以通过SLABFD 等技术实现类似于动态路由的效果,即:通过路由协议从其他路由器那里获取的路由,网络拓扑变动时会自动更新

添加静态路由,以华为为例:

ip route-static 192.168.0.0/24 172.16.0.1

特殊情况

  • 0.0.0.0 默认路由有可能造成路由环路,尤其是在汇总路由时
  • NULL 0 垃圾桶,避免路由环路,所有匹配到的路由直接丢弃
    ip route-static 192.168.0.0/24 NULL 0
  • 配置路由时可以添加description 备注
  • 自定义优先级:ip route-static 192.168.100.0 24 172.16.12.2 preference(优先级) 61

动态路由 OSPF

Open Shortest Path First(开放许可的最短路径优先协议)

动态路由分类

  1. 距离矢量路由协议
    • RIP
    • EIGRP
    • BGP
  2. 链路状态路由协议
    • OSPF(目前应用最广)
    • ISIS

名词解释

  • 邻居:OSPF 的邻居都是直连的,只有直连的才叫邻居
  • 区域:Area0 是骨干区域,其他的是非骨干区域
  • OSPF 中声明需要使用反掩码(!掩码)
  • DR/BDR(指定/副指定路由设备)集中收集OSPF 路由信息
    • 在多个路由器连接到同一广播域时有用
    • DR-BDR 之间的信息直接交互
    • DR 的选举是不会抢占的,直到最初的设备退出网络
  • DR 选举规则,选举时的状态是(2-ways)
    • 优先级:默认为1,为0 时不参加选举
    • router-id:越大越优先(一般取路由器loopback口的最大IP地址,若没有loopback,则取活动接口的最大IP)
    • 先到先得:40s 内没有发现其他邻居,则认为自己是DR
  • 组播包:
    • 224.0.0.5:LSU 的信息、Hello 信息(DR 一般接收.5 发送.6)
    • 224.0.0.6:LSU 的信息(非DR 一般接收.6 发送.5)

报文类型

  • Hello:简历和维护OSPF 邻居关系
    • 建立邻居:同网段、同区域
    • 类似于心跳包,维持链接
    • 10s 一次、40s 超时
  • DBD:数据库描述信息
  • LSR:链路状态请求
  • LSU:链路状态更新
    • 包含路由状态信息:LSA-LSDB-SPF-路由表
  • LSACK:链路状态确认

优化

DR 的选举比较耗时,一般会在10-30 秒左右,可以告诉接口袭击时边缘设备或者不参加选举

int f0/0
# 告诉接口自己是背靠背直连
ip ospf network point-to-point 
# 或者将其他接口设置为不参加选举,优先级为0
ip ospf priority 0

配置原则:

  • DR 应设置为性能比较好的设备
  • 大规模网络中才有用,两台设备直连没有必要

其他

优先级

路由协议 思科管理距离 华为优先级
直连 0 0
静态路由 1 60
EIGRP 汇总路由 5 \
外部BGP 20 255
内部EIGRP 90 \
OSPF 110 10
IS-IS 115 15
RIP 120 100
外部EIGRP 170 \
内部BGP 200 255

环回口

Loopback:虚拟接口,永远不会挂掉,可以用于远程管理路由器

Interface loopback 0
Ip address 10.1.1.1 24
# Loopback 默认发包的源地址是物理口,所以不用设置回包路由

小技巧

  1. 配置规则: 172.16.ab.a/24 a、b 是设备名
  2. 一般配置完IP 就ping 一下

参考资料

  1. 哔哩哔哩
  2. router-id的作用