IP路由
IPv4地址
有类路由（固定掩码，路由更新不携带掩码）
| 主类 | 前几bit | 地址段 | 固定掩码 | 私网地址 |
| A | 0 | [ 1.0.0.0 , 127.0.0.0 )????? | /8 | 10.0.0.0/8 |
| 环回地址 | 127.0.0.0/8 | |||
| B | 10 | [ 128.0.0.0 , 192.0.0.0 )??? | /16 | 172.16.0.0/12 |
| C | 110 | [ 192.0.0.0 , 224.0.0.0 )??? | /24 | 192.168.0.0/16 |
| D（组播） | 1110 | [ 224.0.0.0 , 240.0.0.0 )??? | /4 | |
| E（保留） | 1111 | > 240.0.0.0 |
无类别域间路由CIDR（汇聚子网）
Classless Inter-Domain Routing
取消地址分类，将多个子网汇聚，减小路由表项
VLSM：可变长子网掩码（切分网段）
和CIDR相反，将大网段分为小网段
A类?????????????? 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ip ip-prefix A permit 0.0.0.0 1 great 8 less 8
B类?????????????? 10??? ???????????????????? ip ip-prefix B permit 128.0.0.0 2 great 16 less 16
C类?????????????? 110? ?????? ????????????? ip ip-prefix C permit 192.0.0.0 3 great 24 less 24
A类私网 ?????? 10.0.0.0/≥8? ? ? ? ? ? ip ip-prefix A permit 10.0.0.0 8 great 8 less 32
B类私网 ?????? 172.16.0.0/≥12? ? ? ip ip-prefix B permit 172.16.0.0 12 great 12 less 32
C类私网??????? 192.168.0.0/≥16??? ip ip-prefix C permit 192.168.0.0 16 great 16 less 32
IPv4报文头20Byte~60Byte
版本（4bit）：4=IPv4、6=IPv6
报文头长度（4bit）：取值范围5-15， *4表示即20-60Byte
ToS（8bit）：Type of Service服务类型，用于QoS
报文总长度（16bit）：包括头+数据（单位为Byte），所以IPv4报文最长=216=65535字节
- 第二行分段标识+段偏移联合使用，用于给大包进行分段
标识符（16bit）：大包拆成小包后，全部打上同一标识
标志位（3bit）:??? 第一个bit不使用
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第二个bit为DF位：Don’t Fragment，DF=1时，不能对包进行分段
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第三个bit为MF位：More Fragment，最后一个分段包MF=0
段偏移（13bit）:给小包打上标记，按标记在接收方重组成大包
TTL（8bit）:IP报文每经过一个路由器，TTL-1。TTL=0时丢弃报文。用于防环
协议（8bit）：标识上层协议号，
????????????????ICMP????? 1
????????????????IGMP????? 2
????????????????TCP??????? 6
????????????????UDP?????? 17
????????????????OSPF????? 89
校验和（16bit）：校验整个头部正确性，由于每经过一个路由器TTL都会变，所以路由器对所有IP数据包都需要校验
源IP（32bit）/目的IP（32bit）:除非NAT，否则在传输过程中不变
可选项（变长，在末尾填充0以凑得32bit整数倍）：
- 松散源路由：给出一连串IP，报文必须按照IP顺序传送，但允许经过别的路由器
- 严格源路由：给出一连串IP，报文必须按照所有给出IP顺序传送，不得经过别的路由器
- 路由记录：IP包离开路由器时，记录出接口IP
- 时间戳：IP包离开路由器时，记录时间
IP选路规则
最长匹配原则 > 协议优先级↓ > 协议内部优选规则 > cost↓
- 都相同，则负载分担
各协议间优选出的路由进入全局路由表。数据转发时，仅根据DIP，查路由表，最长匹配。
IP路由表 & FIB转发表
FIB转发信息库：路由表中条目会下发（Download）到FIB转发表中，并把下一跳和出接口封装至FIB表，实现转发平面快速转发。
- FIB表中条目不会超时消失，只会被更新
- IP路由表处于控制平面、FIB转发表处于转发平面
Preference↓
Preference：对于到达同一目的地，不同路由协议之间的优选（Preference仅本地有效）
?外部优先级相同时，优选内部优先级↓（内部优先级不可修改）
Cost
Cost：对于到达同一目的地，同一种路由协议，不同路径之间的优选
- 同一DIP、preference相等、cost也相等的多个下一跳：负载分担
nexthop weight [1,254]↓
用于设置等价路由的权重，默认=255
[R-静态/ospf/isis]? nexthop x.x.x.x weight 1
- 相当于BGP中的preferred-value [0,65535]↑，默认0
maximum load-balancing + nexthop weight
可以控制负载分担路由中，哪些路由是负载分担的，哪些作为备份路由
负载分担
多条等价路由（协议、cost相同）可以负载分担
[R-ospf/isis/bgp]?? maximum load-balancing [number]
ECMP UCMP
ECMP等价负载分担：??????? 到同一目的地，多条链路，流量均分（负载均衡）
UCMP非等价负载分担：??? 流量按照带宽分
?R1-R4若使用ECMP，则总带宽2M+2M=4M，不合理
逐包、逐流
五元组：【源/目IP、源/目端口、协议】
逐包负载分担：每个包选择与上次不同的路径发送?????? [R]?? ip load-balance packet
逐流负载分担（默认）：????????五元组相同，同一路径转发
???????????????????????????????????????????????五元组不同，[R]?? ip load-balance hash src-dst-ip（默认）
- 可以根据 源/目、源&目、IP/MAC，Hash选择下一跳，负载分担。
逐包问题：可能导致包乱序
逐流问题：
流数量<链路数量
逐流负载分担的问题，三层通信，源目IP不变，基于源目IP做Hash，每个路由器计算结果都相同，导致上图情况（R5、R6上没有分担流量）。
改成基于源目MAC即可
负载分担、负载均衡
负载分担：（由于等价路由的存在）流量在多条链路上转发
负载均衡：多条链路上转发，且每条链路发送的流量平均（ECMP）
特例★静态路由负载分担不要求cost相等
- 因为静态路由无法手动设置cost，只能继承cost
?[R1] ip route-static 3.3.3.3 32 12.1.0.2
? ? ? ? ?ip route-static 3.3.3.3 32 2.2.2.2? inherit-cost?????????? 迭代下一跳，继承cost
路由备份
- Preference：到达相同目的地址，不同协议发现的路由pre值小的生效，pre值大的为备份路由
- cost：同目的同协议，cost值小生效，cost大的为备份
静态路由
5要素：目的地址、掩码、出接口、下一跳、优先级
出接口和下一跳，在不同的接口网络类型，指定也不同：
- 点对点类型（P2P）:路由可以指下一跳地址，也可以指出接口地址，因为路径唯一
- NBMA类型（不具有广播功能的接口，例如帧中继）：配置下一跳
- BMA（广播网接口，例如以太网）：配置下一跳
路由协议分类
根据作用范围不同，分为：
????????内部网关协议IGP??????? 运行在AS内部???? rip、ospf、is-is
- 将R看作拓扑节点
????????外部网关协议EGP?????? 运行在AS间???????? bgp
- 将AS看作拓扑节点
根据算法不同，分为：
????????距离矢量协议????????????? rip、bgp（路径矢量协议）
- 每个R都是矢量边界，对整网拓扑无感知
????????链路状态协议????????????? ospf、is-is
- 通过LSA、LSP计算整网拓扑，优选最优路径