[网络基础]——什么是IP路由,路由优先级,度量值详解

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⏰️创作时间：2024年10月14日15点23分

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路由器扮演着至关重要的角色，它不仅负责将数据包从源地址转发到目的地址，还需根据网络状况选择最优路径。理解IP路由、路由优先级和度量值的概念，对于网络管理员和技术人员来说是必不可少的。本文将深入探讨路由器的工作原理，路由表的建立与维护，以及如何通过路由优先级和度量值来选择最佳路径，从而确保数据包高效传输。

学习路由技术 首先要明白路由器的工作原理，以下内容了解大致即可！

路由器的工作原理

1. 接收数据包: 路由器从一个接口接收到数据包。
2. 检查目的地址: 路由器检查数据包的目的IP地址。
3. 查询路由表: 路由器在其路由表中查找匹配的目的网络。
4. 选择最佳路径: 如果有多个匹配项,路由器会根据路由协议和度量值选择最佳路径。
5. 转发数据包: 路由器将数据包从相应的接口发送出去。
6. 更新路由表: 路由器会定期更新其路由表,以反映网络拓扑的变化。

那么我们今日深入探讨的就是选择最佳路径，以及最优路径的选择方式。

那么PTA该输入发送数据包呢 发送上边还是下边？？？

这当中路由器的主要作用就是路由器负责为数据包选择一条最优路径，并进行转发

华为ENSP当中查看路由表的命令：

display ip  routing-table

路由表的建立过程

1. 初始化路由表：

路由器启动时，会创建一个初始的路由表，通常包含本地连接的网络（直接连接的子网）和默认路由。

1. 直接连接的网络：

路由器会识别所有直接连接的网络接口及其IP地址，并将这些信息添加到路由表中。这些条目通常具有最高优先级。

1. 静态路由配置：

网络管理员可以手动配置静态路由，以指定特定的网络路径。这些静态路由条目也会被加入到路由表中。

1. 动态路由协议：

路由器通过动态路由协议（如RIP、OSPF、EIGRP、BGP等）与其他路由器交换路由信息。这一过程包括邻居发现、路由信息交换和路由计算。

1. 路由表更新：

路由器会定期检查并更新路由表，以反映网络拓扑的变化。例如，当某条路径失效时，路由器会根据新的路由信息重新计算最佳路径。

1. 路由表维护：

路由表需要持续维护，以确保其准确性和有效性。路由器会监控网络状态，及时更新路由表中的条目。

路由的分类

根据来源的不同，路由表中的路由通常可分为以下三类：

1.链路层协议发现的路由（也称为接口路由或直连路由）。

2.由网络管理员手工配置的静态路由。

3.动态路由协议发现的路由。

也就是 直连 静态 动态路由

路由的最佳选择规定

最长匹配原则

可以看到路由表中有两个表项到达目的网段10.1.1.0，下一跳地址都是20.1.1.2。

1. 选择最长匹配：路由器会继续对所有路由表项进行匹配，最终选择掩码最长的匹配项。这是因为掩码较长的路由表项通常表示更具体的网络地址。

那么如果要将报文转发至网段10.1.1.1，则10.1.1.0/30符合最长匹配原则。

路由优先级

主要的字段就是 Proto Pre Cost

1. Proto（协议）

• 定义：表示路由条目的来源协议。
• 示例：常见的协议包括：

• • C：直接连接（Connected）
  • S：静态路由（Static）
  • R：RIP协议（Routing Information Protocol）
  • O：OSPF协议（Open Shortest Path First）
  • D：EIGRP协议（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）

2. Pre（优先级）

• 定义：表示路由条目的优先级（Priority）。
• 说明：优先级值越小，表示该路由的优先级越高。当存在多条到达同一目的网络的路由时，路由器会选择优先级最高的路由作为最佳路由。

3. Cost（成本）

• 定义：表示到达目的网络的"成本"或"度量值"。
• 说明：不同协议的成本计算方式不同：

• • RIP：以跳数为度量，每经过一个路由器跳数加1，最大值为15跳。
  • OSPF：根据带宽计算，带宽越高，成本越低。例如，带宽为100Mbps的链路，其成本为1。
  • EIGRP：综合考虑带宽、延迟等多个因素来计算成本。

默认的优先级

优先级的选项就是（直连------> OSPF------>静态------>RIP）

路由度量

路由度量（metric）是用于决定最佳路由的重要指标。当路由器无法仅通过优先级来判断最优路由时，它会考虑度量值。

常用度量值

1. 跳数（Hop Count）：

指从源到目的地所经过的路由器数量。跳数越少，表示路径越短，通常被认为是较优的路由。

1. 带宽（Bandwidth）：

表示链路的传输能力。带宽越高，链路的开销（度量值）越小。在选择路由时，路由器倾向于选择带宽更高的路径。

1. 时延（Delay）：

指数据包在网络中传输所需的时间。时延越低，表示传输性能越好。

1. 代价（Cost）：

通常是根据带宽、延迟等因素综合计算得出的值。代价越小，表示该路径越优。

1. 负载（Load）：

指网络链路当前的使用情况。负载较低的路径通常被认为是更优的选择。

1. 可靠性（Reliability）：

表示链路的稳定性和故障率。可靠性高的链路更可能被选为优先路径。

路由选择示例

在选择最佳路由时，路由器会根据这些度量值进行比较。例如，假设有两条路径到达同一目的地：

• 路径A：跳数为1，带宽为100Mbps，度量值为1。
• 路径B：跳数为2，带宽为10Mbps，度量值为2。

在这种情况下，虽然路径B的跳数更多，但由于路径A的度量值更小（1 < 2），因此路径A会被选择为最优路由。

总结：

选择最佳路由是网络通信中至关重要的一环。通过对路由器工作原理的深入理解，以及对路由优先级和度量值的掌握，网络管理员能够有效地优化网络性能，提升数据传输的效率和可靠性。随着网络技术的不断发展，掌握这些基础知识将为我们应对未来更复杂的网络环境打下坚实的基础。希望本文能为您在路由技术的学习与应用中提供有益的指导。

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