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3.3 路由协议分类
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3.5 EIGRP
3.6 OSPF
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6.1 IPv4 CIDR 块
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1. Router & Routing
1.1 Router
https://en.wikipedia.org/wiki/Router_(computing)
https://zh.wikipedia.org/wiki/路由器
路由器(英语:Router,又称路径器)是将运算设备(例如电脑)及网络连线至其他网络的联网设备。
路由器在互联网上执行"流量引导"功能。路由器连接到来自不同IP 网络的两条或多条数据线路。
当数据包通过一条线路进入时,路由器会读取数据包报头中的网络地址信息,以确定最终目的地。
然后,路由器会利用其路由表或路由策略中的信息,将数据包引导至下一个网络。
数据包通过互联网络从一个路由器转发到另一个路由器,直到到达目标节点。
1.2 routing
https://zh.wikipedia.org/wiki/路由
https://en.wikipedia.org/wiki/Routing
https://en.wikipedia.org/wiki/IP_routing
路由是为网络中、多个网络之间或跨多个网络的流量选择路径的过程。
广义上讲,路由可以在多种类型的网络中执行,包括电路交换网络(例如公共交换电话网(PSTN))和计算机网络(例如互联网)。
路由,从狭义上讲,通常指IP 路由,与桥接相对。
IP 路由假设网络地址是结构化的,相似的地址意味着网络内的邻近性。
结构化地址允许单个路由表条目表示到一组设备的路由。
在大型网络中,结构化寻址(狭义上称为路由)的性能优于非结构化寻址(桥接)。
路由已成为互联网上主要的寻址形式。
桥接在局域网中仍然被广泛使用。
1.3 CEF
CEF Cisco Express Forwarding, Cisco 特快转发
开启CEF的Cisco路由器会更具数据平面所存储的两大数据结构来优化路由表查询
这两大数据结构是:
- FIB Forwarding information Base, 转发信息库: 基于路由表. 罗列(前缀/长度) 下一跳信息. 是IP路由表包含的转发信息的镜像.
- 邻接表: FIB里下一跳对应的二层MAC地址. 来自邻居缓存表.
路由器只需关连这2张表, 就不需要执行递归查询.
2. 路由表
https://zh.wikipedia.org/wiki/路由表
https://en.wikipedia.org/wiki/Routing_table
在计算机网络中,路由表(routing table)或称路由择域信息库(RIB, Routing Information Base),是一个存储在路由器或者联网计算机中的电子表格(文件)或类数据库。
路由表存储着指向特定网络地址的路径(在有些情况下,还记录有路径的路由度量值)。
路由表中含有网络周边的拓扑信息。
路由表建立的主要目标是为了实现路由协议和静态路由选择。
构建路由表是路由协议的主要目标。
静态路由是固定的条目,而不是由路由协议和网络拓扑发现过程生成的。
本机路由(GUA或ULA)会进驻路由表, 也会进驻Cisco快速转发表(CFF).
LLA不会进驻路由器的IPv6路由表.
2.1 路由表的组成
路由表至少由三个信息字段组成:
- identifier 网络标识符:IPv4(目标子网和网络掩码); IPv6(目标网络)
- metric:数据包发送路径的路由度量值。路由将沿着度量值最低的网关方向进行。 注: 使用地址127.0.0.1(localhost)与计算机本身通信比使用192.168.0.100(本机 IP 地址)更高效。
- hop 下一跳:下一跳或 [网关] 是数据包在到达最终目的地途中要发送到的下一个站点的地址
根据应用程序和实现情况,它还可以包含优化路径选择的附加值: - Qos 与路由关联的服务质量。例如,U 标志表示 IP 路由处于 up 状态。
- filtering 过滤标准:与路由相关的访问控制列表 ACL
- interface:Linux用接口名称eth0表示, Windows下 IPv4(接口IP表示); IPv6(接口序号表示)
2.2 查看主机的IPv6路由表
Windows > route print
Windows > netstat -rn
Windows > netsh interface ipv6 show route
Linux netstat -rnA inet6**
**MacOS netstat -rnf inet6
3. 路由协议
https://zh.wikipedia.org/wiki/Category:路由协议
https://zh.wikipedia.org/wiki/路由协议
https://en.wikipedia.org/wiki/Routing_protocol
路由协议(英语:Routing protocol)是一种指定数据包转送方式的网络协议。
Internet网络的主要节点设备是路由器,路由器通过路由表来转发接收到的数据。
- 小规模的网络中, 转发策略可以是人工指定的(通过静态路由、策略路由等方法)。
- 较大规模的网络中(如跨国企业网络、ISP网络),需要自动更新的动态路由。
路由算法决定具体的路由选择。避免路由环路、选择优选路由.
每个路由器仅预先了解与其直接连接的网络。
路由协议首先在直接邻居之间共享此信息,然后在整个网络中共享。
这样,路由器就可以了解网络的拓扑结构。
路由协议能够动态调整以适应不断变化的条件(例如禁用的连接和组件)并绕过障碍物路由数据,从而使互联网具有容错性和高可用性。
3.1 作用范围
作用范围, Domain type 域类型:
- IGP (Interior Gateway Protocol) 内部网关, 用于自治系统内部.
-
- RIP、IGRP、EIGRP、OSPF、IS-IS是内部网关协议(IGP),适用于单个ISP的统一路由协议,位于一个AS(自治系统)内,有统一的AS number(自治系统号)。
- EGP (Exterior Gateway Protocol) 外部网关, 用于自治系统之间.
-
- BGP是自治系统间的路由协议,是一种外部网关协议,多用于不同ISP之间交换路由信息,以及大型企业、政府等具有较大规模的私有网络。
3.2 Routing algorithm 路由算法
- Distance vector 距离向量 (RIP, IGRP) 按跳数计算的路由算法, 较低的计算复杂性, 可能导致路由环路和较慢的收敛.
- Link State 链路状态 (OSPF, IS-IS) https://en.wikipedia.org/wiki/Link-state_routing_protocol 基于状态的路由算法, 需要更多的计算和存储资源. 更快的收敛和更好的路径选择.
- Path vector 路径向量(BGP) https://en.wikipedia.org/wiki/Path-vector_routing_protocol
- Hybrid 混合
3.3 路由协议分类
https://en.wikipedia.org/wiki/Routing_protocol#/media/File:Computer_Network_Routing_Protocol_Classification-en.svg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Computer_Network_Routing_Protocol_Classification-en.svg/1920px-Computer_Network_Routing_Protocol_Classification-en.svg.png
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| 分类 || RIP || Cisco || OSPF || | |
| 类型 | 小类 | RIPv2 | RIPng | IGRP | EIGRP | OSPFv2 | OSPFv3 | IS-IS | BGP |
| Routing algorithm 路由算法 | 路径向量 Path vector | | | | | | | | Y |
| Routing algorithm 路由算法 | 距离向量 Distance Vector | Bellman-Ford || DUAL || | | | |
| Routing algorithm 路由算法 | 链路状态 Link State | | | | | Y | Y | Y | |
| 作用 范围 | IGP内部网关 用于 AS 内部 | Y | Y | Y | Y | Y | Y | Y | |
| 作用 范围 | EGP 外部网关 用于 AS 之间 | | | | | | | | Y |
| OSI | 4层 应用层 | UDP520 | UDP521 | | | | | | TCP |
| OSI | 3层 网络层 | | | Y | Y | Y | Y | | |
| OSI | 2层 数据链路 | | | | | | | Y | |
| | 地址 | IPv4 | IPv6 | IPv4 | IPv6 | IPv4 | IPv6 | | |
| | 应用环境 | 小型 || 中型 | 复杂 | 大型 || 大型 | 外部 |
| 类型 | 小类 | RIPv2 | RIPng | IGRP | EIGRP | OSPFv2 | OSPFv3 | IS-IS | BGP |
3.4 路由协议列表
protocol\] 列 括号内表示 (IP protocol numbers)
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| Protocol | Routing Protocol | 地址/端口 | 适用于 |
| RIPng | RIP 路由信息协议, 是一种距离向量路由协议. 算法: Bellman-Ford. 路由更新周期30s, 支持触发更新. 使用跳数(hop count)作为衡量指标(最大16跳) Routing Information Protocol next generation 1988 RFC1058 RIP. 1994 RFC2453 RIPv2 IPv4 UDP 520 224.0.0.9 1997 RFC2080 RIPng IPv6 UDP 521 FF02::9 | UDP IPv4 520 224.0.0.9 IPv6 521 FF02::9 | 小型网络, 配置简单. (在大型网络中可能存在收敛速度慢和路由环路问题) |
| IGRP (9) | Interior Gataway Protocol 内部网关协议. 是RIP的改进版 是思科开发的一种距离向量路由协议. | | 中等规模 的企业网络 用于AS内部 |
| EIGRP (88) | Enhanced Interior Gateway Routing Protocol 增强型内部网关路由协议, 是IGRP的 无类别 版. 是思科开发的距离矢量路由协议.但有链路状态特性. 使用的算法称为"DUAL",即扩散更新算法 RTP (Reliable Transport Protocol) 可靠传输协议 2016 RFC 7868 EIGRP | IPv4 224.0.0.10 IPv6 ff02::a | 复杂网络环境 |
| OSPFv3 (89) | Open Shortest Path First version 3 开放最短路劲优先v3 是链路状态 无类别 路由协议. 1998 OSPFv2 IPv4 RFC2328 网管可指定度量, 名为路由开销(cost)值. 默认会根据接口带宽计算开销值. 2008 OSPFv3 IPv6 RFC5340 RFC5838(支持af地址家族), 单OSPFv3进程可同时支持IPv4和IPv6地址家族 | v2: 224.0.0.5 v3: FF02::5 全部SPF路由器 v2: 224.0.0.6 v3: FF02::6 全部DR指定路由器 | 大型网络 和互联网 |
| IS-IS (124) | Intermediate System to Intermediate System 中间系统到中间系统 是一种内部网关协议, 基于链路状态... 2008 RFC 5308 Routing IPv6 with IS-IS | | 大型企业和ISP网络中 单一进程同时支持v4和v6 |
| BGP (8) | Border Gateway Protocol 边界网关, 路径矢量协议, 替代已过时的EGP 2007 RFC 4760 Multiprotocol Extensions for BGP-4 | | 目前Internet AS之间使用的EGP |
### 3.5 EIGRP
[https://zh.wikipedia.org/wiki/加強型閘道間選徑協定](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8A%A0%E5%BC%B7%E5%9E%8B%E9%96%98%E9%81%93%E9%96%93%E9%81%B8%E5%BE%91%E5%8D%94%E5%AE%9A)