学习日志21-路由概述

  • 路由

    • 指导报文转发的路径信息,通过路由可以确认转发IP报文的路径。
    • 是一个动作(过程):为数据包选择一条从源到达目的地的路径,并将其转发出去。
    • 根据网络中的拓扑结构和路由策略,决定数据包从源节点到目标节点的传输路径。在路由过程中,数据包会经过多个中间节点(路由器)进行转发,直到达到目标节点。路由的主要目标是选择最佳路径,使数据包能够高效传输,并兼顾网络的可靠性和安全性。
  • 路由协议:

    • 具体实现路由功能的网络层协议,负责在路由器之间交换网络拓扑信息,使每台路由器能构建出关键的"地图"------路由表
    • 路由表:保存着路由信息(路由条目)。根据目的IP 匹配路由条目,目的IP是路由条目中哪个网络段中。
    • RIP、OSPF、BGP,本身不携带用户数据,像邮局之间的"内部通信系统",互相告知"哪条路能通到哪里"
  • 路由设备:

    • 依据路由转发报文到目的网段的网络设备,执行路由功能的专用硬件设备。常见的路由设备:路由器。
    • 路由器通过各种方式发现路由,选择最优的路由条目放入路由表中,路由表指导设备对IP报文的转发,路由器通过对路由表的管理实现对路径信息的管理(维护路由表)。
  • 关系总结:路由协议为路由过程提供决策依据(填充路由表),而路由器是执行这个过程和运行这些协议的物理载体。

  • 路由信息获取方式(路由器发现路由的方式 )

    • 直连路由Directly Connected Route:由设备自动生成指向本地直连网络。路由器自动发现并添加到路由表中的路由条目,无需任何配置。在一台设备的某个接口配了一个IP地址并物理和协议状态均为UP,就会生成一些路由信息(路由条目)。我家的Wi-Fi网络就是我的"直连路由",我的手机 连接到自家路由器后,自动就知道如何与家里的其他设备(电脑、电视)通信,不需要任何额外设置。但是,无法直接知道如何联系到隔壁邻居家的设备------需要静态或动态路由**。**接口故障即失效。
    • 静态路由:由网络管理员手工配置的路由条目。什么时候用---网络规模小、网络拓扑稳定、安全要求高(不希望路由信息被动态学习)、作为备份路由、默认路由(指向互联网出口) 。类似手机里保存的固定联系人,对方换了号码,打不通-拓扑变化,会失效 。
    • 动态路由:路由器之间自动交换网络拓扑信息,通过算法计算最优路径,并动态更新路由表的过程。
  • 查看IP路由表 Distination:6 - 6个目的地址(6个目的网段);Routes:6 - 6条路由条目。 proto:路由条目的生产方式。staic-静态;direct-直连。配的IP地址是100.0.0.1/32. pre: 路由优先级,做选举,每种路由方式的优先级是设定好的。优先级越小越优先。


    cost:开销值,去往目的地的花销,越小越好。直连和静态一般默认为0. NextHop:下一跳地址,下一个可以直接到达的相邻设备的接口IP。 Interface:出接口。NULL0-指空,指到黑洞里(黑洞路由),把数据丢弃了。当网关设备不想自己的设备访问一个网段的时候,出接口就指空。InLookBack0-交给本地处理。

    • 路由优先级---比较过程。
  • 举例:PC1访问PC2,两个PC属于不同网段。直连路由配置

    • 给接口配置IP前,路由表中有默认路由条目: 255.255.255.255/32 :广播地址,掩码32位,只有这一个地址。 127.0.0.0 -127.255.255.255: 回环网段。不能配置主机的网卡上,测试TCP/IP协议栈是否正常。在华为设备中NetHop-127.0.0.1:需要把数据解封装,把数据交给主机内部CPU处理,交给本设备处理。出接口Interface-InLookBack0:内置接口,交给本设备处理。
    • 给AR1的接口g0配IP:
    • 查看路由表:此时再查看路由表,多了几个条目信息,配IP地址后,直接生成的路由条目: 当本设备(IP-10.0.12.1)收到一个数据包,目的IP是10.0.12.1,交给本设备处理。 10.0.12.0/24代表一个网段,寻找本网段的其他的IP地址,当收到一个数据包,目的IP是10.0.12.2,包含在此网段内,NextHop是10.0.12.1,从g0接口发出去。 10.0.12.255/32 此网段(10.0.12.0-10.0.12.255)的广播地址,本设备自己处理。

今天学习遇到的疑惑点:

  • 为什么有路由器?交换机只能在一个广播域内工作,所有连接在交换机上的设备,必须属于同一个IP子网,无法理解IP网段的结构。路由器是不同广播域/不同IP网络之间的桥梁。分隔广播域,连接不同的子网(如 192.168.1.0/24 10.1.1.0/24),甚至连接家庭网络和整个互联网。
  • 连接在交换机上的设备,必须属于同一个IP子网,那为什么可以在一台交换机上连接IP-10.1.1.1/24的主机和IP-20.1.1.1/24的主机?
    • 技术上可以连接到一起,物理链路通。
    • 但是无法进行正常的IP通信(ping、访问共享文件夹等)。到达网络层-L3,源主机会判断目的主机是否在同一网络。10.1.1.1和子网掩码255.255.255.0 做"与"运算,得出网络号为10.1.1.0。目的主机网络号为20.1.1.0. 不在同一个IP子网。
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