华为 路由协议 专题
笔记来源，B站，summer课堂；
1、IP路由基础
1.1、什么是路由
当路由器（或其他三层设备）收到一个ip数据包时，会查看数据包的ip头部中的目录ip地址，并在路由表中进行查找，在匹配到最优的路由后，将数据包扔给该路由所指出的接口或者下一跳。
1.2、路由器工作原理
建立并维护路由表RIB：
- 直连路由，路由器本地接口所在的网段；
- 静态路由，手工配置的路由条目；
- 动态路由，路由器之间通过动态路由协议学习到的路由；
ip数据包是根据路由表进行数据的转发。
1.3、查看路由表
常见路由协议的优先级：
| 协议 | 优先级 |
|---|---|
| direct | 0 |
| ospf（IP，port=89） | 10 |
| IS-IS（数据链路层） | 15 |
| static | 60 |
| rip（UDP，port=520） | 100 |
| bgp（TCP，port=179） | 170 |
注：优先级是越小越优先。
2、静态路由与默认路由
2.1、静态路由配置
-
静态路由的配置（关联下一跳ip的方式）
[Router]ip route-static 网络号 {掩码 | 长度} 下一跳ip地址 -
静态路由的配置（关联出接口的方式）
[Router]ip route-static 网络号 {掩码 | 长度} 出接口 -
静态路由的配置（关联出接口和下一跳ip的方式）
[Router]ip route-static 网络号 {掩码 | 长度} 出接口 下一跳IP地址
示例：
[R1]ip route-static 192.168.100.0 255.255.255.0 192.168.12.2
2.2、默认路由
是一条特殊的静态路由，主要是用在网络的出口，格式如下：
[R1]ip route-static 0.0.0.0 {0.0.0.0 | 0} 下一跳ip地址
# 示例
[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 192.147.20.1
3、动态路由协议
动态路由协议的分类：
距离矢量路由协议：
使用距离矢量路由协议的路由器并不了解网络的拓扑，该路由只知道：
- 自身与目的网络之间的距离；
- 应该往哪个方向或那个接口转发数据包；
**距离矢量路由选择协议的特点： ** 周期性的更新（广播）整张路由表：
- 距离（Distance），多远；
- 矢量（Vector），那个方向；
3.1、RIP
RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）：
- 内部网关协议，距离矢量路由协议；
- 华为设备上的路由优先级为100；
- 计算条数，最大15跳，16跳表示不可达，一般用在小型网络；
- 几个始终：30s周期性更新路由表，180s无更新表示不存在，300s删除路由表的该条目；
- 支持等价负载均衡和链路冗余，使用UDP 520端口；
RIPv1与RIPv2对比：
| RIPv1 | RIPv2 |
|---|---|
| 有类，不携带子网掩码 | 无类，携带子网掩码 |
| 广播更新 | 组播更新（224.0.0.9） |
| 周期性更新（30s） | 触发更新 |
| 不支持VLSM、CIDR | 支持VLSM、CIDR |
| 不提供认证 | 提供明文和MD5认证 |
RIP路由的度量值：
RIP以跳数作为度量值，虽然简单，但事实上不科学，如下图：
RIP防环机制：
- 最大条数，一个路由条目发送出去会自动加1跳，跳数最大为16跳，意味着不可达；
- 水平分割，一条路由信息不会发送给信息来源的设备；
- 反向毒化的水平分割，把从邻居学习到的路由信息设为16跳，在发送给对应的邻居；
- 抑制定时器和触发更新也可以防止环路；
3.2、OSPF
OSPF 简介：
Open Shortest Path First，开放式最短路径优先协议。
- 内部网关协议（IGP），OSPF是一种链路状态路由协议；
- 路由器之间交互的是链路状态信息，而不是直接交互路由；
- 路由器知晓整个网络的拓扑结构，采用SPF算法（Dijkstra）计算达到目的地的最短路径；
- 支持VLSM，支持手工路由汇总；
- 封装在IP数据包中，协议号89；
OSPF基本特点：
- 适应范围广：支持各种规模的网络；
- 快速收敛：在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步；
- 无自环：使用SPF最短路径树算法进行路由计算，不会产生环路；
- 区域划分：允许网络被划分成区域来管理，链路状态数据库仅需和区域内其他路由器保持一致，减小对路由器内存和CPU的消耗。同时区域间传送的路由信息减小，降低网络带宽占用。
OSPF Cost：
- OSPF使用Cost“开销”作为路由度量值；
- OSPF接口cost=100M/接口带宽，其中100M为OSPF参考带宽（reference-bandwidth)，可修改；
- 每一个激活OSPF的接口都有一个cost值；
- 一条OSPF路由的cost由该路由从起源一路到达本地的所有入接口cost值的总和；
OSPF区域概念：
所有非骨干区域必须与骨干区域（0）直连：
OSPF路由器角色：
重点记忆：
- ABR（Area Border Router），区域边界路由器，连接两个区域；
- ASBR（AS Boundary Router），自治系统边界路由器，连接两个AS；
OSPF总结：
- 触发式更新、分层路由，支持大型网络；
- Area 0.0.0.0或者Area 0来表示骨干区域，不是区域1；
- 点对点网络上每10秒发送一次hello，在NBMA网络每30秒发送一次，Deadtime为hello时间4倍；
- OSPF系统内几个特殊组播地址:
- 224.0.0.1-在本地子网的所有主机；
- 224.0.0.2-在本地子网的所有路由器；
- 224.0.0.5-运行OSPF协议的路由器；
- 224.0.0.6-OSPF指定/备用指定路由器DR/BDR；
- 224.0.0.9-RIPv2路由器；
- 224.0.0.18-VRRP（虚拟路由器冗余协议）；
- 目标地址224.0.0.5指所有路由器，用于发现建立邻居、还用于选出区域内的指定路由器DR和备份指定路由器BDR (DR/BDR组播地址是224.0.0.6)；
3.3、BGP
BGP基础：
- BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议），外部网关协议，用于不同自治系统之间，寻找最佳路由；
- 通过TCP 179端口建立连接，支持VLSM和CIDR，是一种路径矢量协议。目前最新版本是BGP4，而BGP4 plus 支持IPv6；
- Open建立邻居关系，Keepalive周期性探测邻居存活。每一个自治系统要选择至少一个路由器作为该自治系统的“BGP发言人”。支持增量更新，支持认证。可靠传输，防止环路。自治通信，策略选路。支持无类、支持聚合。
BGP的四个报文：
| 报文类型 | 功能描述 | 备注（类比） |
|---|---|---|
| 打开（Open） | 建立邻居关系 | 建立外交 |
| 更新（Update） | 发送新的路由信息 | 更新外交信息 |
| 保持活动状态（Keepalive） | 对Open的应答/周期性确认邻居关系 | 保持外交活动 |
| 通告（Notification） | 报告检测到的错误 | 发布外交通告 |
3.4、IS-IS
- IS-IS（Intermediate system to intermediate system，中间系统到中间系统），是内部网关协议。电信运营商普遍采用的内部网关协议之一，也是一个分级（即分区域）的链路状态路由协议；
- 与OSPF相似，它也是使用Hello协议寻找毗邻节点；
- 与大多数路由协议不同，IS-IS直接运行在链路层之上；
- IS-IS具有层次性，分为两层Level-1和Level-2：
- Level-1（L1）是普通区域（Area），Level-2（L2）是骨干区（Backbone）；
- 骨干区Backbone是连续的Level-2路由器的集合，有所有的L2（含L1/L2）路由器组成，L1和L2运行相同的SPF算法，一个路由器可能同时参与L1和L2；
IS-IS区域结构：
与ospf不同的是，ospf的区域划分是以接口进行划分的；而is-is是以路由器来进行区域的划分的；
