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路由表基础知识
IID:1237A1
一、 路由概念
掌握网络路由的关键是路由的分析，这里先看一下同一个接口在不同时刻的两个路由的实例:
时刻
抵达网络
网络掩码
接入网关
接口
开销
T1
172.16.1.0
255.255.255.0
172.16.1.100
172.16.1.100
20
T2
172.17.1.0
255.255.255.0
172.17.1.10
172.17.1.10
20
图表 1
相同的抵达网络〈Network Destination〉，在不同的路由协议可能会发现不同的路由，但这些路由并不都是最佳的。在某一时刻，到某一个抵达网络 Network Destination的当前路由仅能由惟一的路由协议来决定，下面就来介绍路由协议的基础内容。
静态路由与动态路由：
1.静态路由：配置方便，对系统要求较低，适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。缺点是需人工配置。
2.动态路由：有自己的算法，能过自动适应网络拖布的变化，适用于具有一定数量三层设备的网络。缺点是：配置比较复杂，对系统要求较高，占用一定的网络资源。
动态路由协议的分类：
1.根据作用范围:
内部网关协议IGP〈interior Gateway Protocol〉：在一个自治系统内部运行。如：RIP、OSPF、IS-IS。
外部网关协议EGP〈exterior gateway Protocol〉：在两个自治系统之间运行。如：EGP。
2.根据使用算法：
距离矢量协议〈Distance-vector〉：包括RIP和BGP。BGP也称为路径矢量协议〈Path-Vector〉。
链路状态协议〈link-state〉：包括OSPF和IS-IS.
3.根据抵达网络 Network Destination址类型：
单播路由协议〈unicast routing protocol〉：包括RIP、OSPF、BGP、IS-IS。
组播路由协议〈multicast routing protocol〉：包括PIM-SM、PIM-DM。
路由协议及路由优先级：
对于相同的抵达网络 Network Destination，不同的路由协议〈包括静态路由〉可能会发现不同的路由，但这些路由并不都是最佳的。在某一时刻，到某一个抵达网络 Network Destination的当前路由仅能由惟一的路由协议来决定。
为了判断最佳路由，各种路由协议被赋予了一个优先级，当存在多个路由信息源时，具有较高优先级的路由协议发现的路由将成为当前路由。优先级数值越小越优先。0是最佳先的。
除了直连路由外，各种路由的优先级都可以由用户手工进行配置。另外，每条静态路由的优先级都可以不相同。VRP系统分别定义了外部优先和内部优先。外部优先是指用户为各路路由协议配置的优先级；内部优先优先被检查
负载分担与路由备份：
1.负载分担：
逐包负载分担：当没有到同一抵达网络 Network Destination更高优先级的路由时，抵达网络 Network Destination相同并且优先级相同的路由都被采纳。
逐流负载分担：对于同一抵达网络 Network Destination，特定的路由协议也可能会发现几条不同的路由，如果该路由协议在所有活跃的路由协议中优先级最高，并且这几条路由的开销相同，那么这几条不同的路由都被看做当前有效的路由。
2.路由备份：
配置到达同一抵达网络 Network Destination址的多条路由，其中一条路由的优先级最高。作为主路由，其他优先级低的作为备份路由。通常情况下，主路由转发数据；在线路故障时，备份路由开始转发数据；当线路再正常时，再由主路由转发数据。
路由信息同享：
路由协议由于采用的算法不同，可能会发现不同的路由。当网络规模够大，使用多种路由协议时，通常需要在不同的路由协议间能够共享各自发现的路由。
二、主要的路由表构成
路由表和信息转发基表：
每个路由器中都有一个路由表和信息转发基表FIB(Forward Information Base)：路由表用来决策路由，FIB用来转发分组。
路由表中路由有三类：
1.链路层协议发现的路由〈即直连路由〉
2.静态路由
3.动态路由协议发现的路由。
FIB表中每条转发项都指明分组到某个网段或者某个主机应该通过路由器的那个物理接口发送，然后就可以到达该路径的下一个路由器，或者不再经过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。
路由表中的内容：
包含：destination mask pre cost
destination:抵达网络 Network Destination址。用来标识IP包的抵达网络 Network Destination址或者目的网络。
mask:网络掩码。与抵达网络 Network Destination址一起标识目的主机或者路由器所在的网段的地址。
pre：标识路由加入ip路由表的优先级。可能到达一个抵达网络 Network Destination有多条路由，但是优先级的存在让他们先选择优先级高的路由进行利用。
cost：路由开销。当到达一个抵达网络 Network Destination的多个路由优先级相同时，路由开销最小的将成为最佳路由。
nexthop：下一条ip地址。说明ip包所经过的下一个路由器。
interface：输出接口。说明ip包将从该路由器那个接口转发。
FIB表工作过程：
1.在路由表选择出路由后，路由表将会激活路由下发到FIB表中，当报文到达路由器时，会通过查找FIB表进行转发。
2.FIB表的匹配遵循最长匹配原则。查找FIB表时，报文的抵达网络 Network Destination址和FIB表中各表项的掩码进行按位逻辑与，得到的地址符合FIB表中的网络地址则匹配。最终选择一个最长匹配的FIB表项转发报文。
FIB表，信息转发基表，是路由表中的最优路由条目导入到FIB中的也可以是由ARP生成的,是真正指导数据转发的表。
快速转发表是根据数据流的5元组〈源IP、源端口、目地IP、目地端口、协议号〉相关信息在高速缓存中生成的转发条目。系统根据5元组信息生相应的快速转发信息缓存的同时还记录了转发时的封装信息及接口信息，后续报文来到后，系统查看报文中的5元组，如果命中了快速缓存，则根据缓存中的封装信息直接进行二层数据帧的封装，然后在中断中直接送到出接口发送。
对一个数据流而言，只有在该数据流进路由器的接口上使能入接口方向的快速转发，在出路由器的接口上使能出接口方向的快速转发，才能实现该数据流的快速转发。
缺省接口的快速转发功能是开启的，
在接口视图下ip fast-forwarding [inbound|outbound]
显示快速转发信息表display ip fast-forwarding cache
核心路由和协议路由表：
协议路由表：表中存放着协议发现的路由。
本地核心路由表：路由器使用本地核心路由表进行路由决策，这个路由表依据各种路由协议的优先级和度量值来选取路由。
路由协议的内容有很多，学员理解起来如果有困难可以先阅读基础概述篇以方便后面的了解。
三、基础知识问答
学员：NE40E上行到NE80E，中间经过SDH，链路接通后， OSPF协议停留在exchange状态，display ospf error没有错误增加，如何解决？
命令peer ignore和undo peer enable的区别是什么？
教员：命令peer ignore和undo peer enable主要有如下区别。
1.peer ignore命令用来禁止与对等体〈组〉建立会话。执行peer ignore命令将停止与指定对等体〈组〉之间的会话，并且清除所有相关路由信息。对于一个对等体组，这就意味着大量与对端的会话突然终止。如果需要暂时禁用一个邻居而地址族配置却不被删除，应使用peer ignore命令。
2.undo peer enable命令用来禁止与指定对等体〈组〉交换路由信息。即执行该命令后，只保存指定peer的全局会话配置〈与地址族无关的〉，但各地址族下关于这个peer的的配置都将被删除。
教员：OSPF停留在exchange状态，说明2台路由器在交互DD报文时出现了问题。
处理过程：DD报文包含24个字节的OSPF报文头、2个字节的MTU值、可选项、00000、I、M 、MS、4个字节的DD序列号和LSA头部。首先检查2台路由器的MTU值，两端设置的一致均为1536。询问现场配合的传输工程师，SDH上也设置有MTU值，为1522，修改为1536后，OSPF邻居达到了FULL状态。
学员：NE80E路由器,同时部署了OSPF与IS-IS,在OSPF中import isis。display ospf route查看路由表中，为何未有引入的IS-IS路由条目？
教员：按RFC标准，OSPF的外部路由条目的生成需要检查外部LSA的产生者，如果外部LSA的产生者是本机，则不生成OSPF路由条目，如果是其他路由器通告的，则产生。但是，虽然本机不产生OSPF路由条目，但仍然会产生type 5的LSA，并将此LSA通告给其他OSPF路由器，其他路由器根据下面的外部路由的产生规则仍会生成该OSPF路由条目。
学员：在两条相连的链路上都运行OSPF协议，前一段链路的Cost值为11，为何后一段的Cost值为65546？
教员：检查后一段链路上是否是配置了stub-router命令，这条命令比较特殊经过stub－router传递的路由都会在原来cost基础之上加上65535。对于上面提到的10.43.0.64/27这条路由，其cost值为11+65535=65546。属于配置问题，建议多看配置手册，深入了解相关命令含义。
学员：在直连的AR4620、NE16E、NE40之间运行OSPF协议，由NE40通过OSPF下发缺省路由，为何AR4620下挂PC上不了INTERNET？
教员：首先检查确认PC配置没有问题。如果PC没有问题，检查OSPF配置，如果基础配置没有问题，且邻居状态都正常。进一步查看各设备OSPF路由表，如果发现NE16E上面只有OSPF缺省路由，没有OSPF明细路由。则再次查看NE16E上OSPF配置，看是否在NE16E上做了路由过滤，只允许学习OSPF缺省路由。
问题至此就定位了：当AR4620下挂PC访问外网时，报文可以正常出去，但是当回来的报文到达NE16E后由于没有OSPF的明细路由，会将报文送回到NE40，这样该报文在NE16E和NE40之间来回转发只至TTL为0丢弃。将NE16E上路由过滤取消，AR4620下的PC可以正常上网。
接口MTU值相同，但无法建立IS-IS邻居？
两端接口MTU值相同的情况下，MTU值还需满足大于lsp-length originate配置的max-size值和小于lsp-length receive配置的max-size值两个条件，接口MTU状态才能UP。与此同时，还需在接口上使能IS-IS并配置有效IP地址，接口状态才能UP，否则IS-IS报文转发也会出现故障。
IS-IS邻居中断后，无法找到相应的邻居中断信息？
原因是没有打开IS-IS邻居状态变化的输出开关，导致IS-IS邻居中断信息没有输出，所以在flash及硬盘日志中都找不到相应的邻居中断信息。解决的办法是在IS-IS视图下执行命令log-peer-change打开邻居状态变化的输出开关，这样IS-IS邻居状态改变的信息就可以记录到日志中。
导致路由振荡的条件主要有哪些？
教员：主要有如下原因会导致路由振荡。
1.修改相关的路由策略，包括本端的策略和对端的策略。
2.路由〈主要是发布的聚合路由〉有连续两次添加和删除。
广播网中IS-IS频繁建立邻接关系？
当IS-IS的circuit-type是P2P时只能有一个Adjacency。，如果在广播网上将IS-IS的circuit-type设置为P2P时，路由器就会频繁建立Adjacency，新的Adjacency反复覆盖旧的Adjacency，因而造成Adjacency不稳定。解决的方法是将接口的circuit-type 更改为广播类型。

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