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路由的分类和基本概念
路由的分类
路由的分类有很多，下面列出一些常见的路由的分类：
一、按路由策略分类：
1、静态路由：利用管理员手动创建的固定的路由表中的路由，
静态路由在网络中比较静止，路由表在网络发生变化时不会及时更新；
2、动态路由：大多数通用的路由策略，通过两个路由器之间的
交流来自动更新路由表，有一些动态路由协议是OSPF、BGP；
3、虚拟路由：也叫虚拟路由器，用户可以使用它来模拟一台真
实的物理路由器，它的行为和功能和真实的路由器基本相同，但是它只是一种虚拟的实体；
二、按路由协议分类：
1、RIP（路由信息协议）：是一种最简单的路由协议，它使用定
期的路由广播更新路由表，它会把自己的路由表广播给同一网络中的每个节点；
2、OSPF（开放最短路径优先）：一种高级的路由协议，它能够自动发现网络中的改变，并自动更新路由表；
3、BGP（边界网关协议）：是一种网络间路由发现协议，它是用
于在不同的网络中发现最佳路径的一种动态路由协议；
4、IGRP（内部网关路由协议）：一种路由协议，用于在局部网络中发现最优路径，它是Cisco公司特有的一种动态路由协议。
路由的基本概念
路由是一种用于在两个或多个网络中传输数据的设备。
在网络之间传输数据时，路由器可以根据数据包的目的地址选择最佳的路由，并将其发送到目的网络。
路由也可以根据不同网络之间的不同带宽，延迟，以及可靠性来提供不同的服务。
路由器可以用于不同网络间的数据传输，也可以用于分离不同网络之间的广播等。
路由器还具有NAT (Network Address Translation)（网络地址转换）的功能，它允许私有网络隐藏到公用网络中，从而保护客户的网络安全。
创建路由的方法
1.静态路由：静态路由是在路由器上手动配置的，管理员需要手动指定网络之间的路径。
静态路由表由管理员在路由器上进行配置，其中每个条目指定了目标网络和下一跳的IP地址。
当数据包到达路由器时，它会根据静态路由表选择一个合适的路径将数据包转发到下一跳。
2.动态路由：与静态路由相反，动态路由是通过路由协议自动学习和更新路由表。
常见的动态路由协议包括RIP（路由信息协议）、OSPF（开放最短路径优先）和BGP（边界网关协议）。
动态路由使得网络可以自动适应拓扑的变化，具有更好的容错性和可扩展性。
3.默认路由：默认路由是指当路由器无法找到与目标网络匹配的路由时使用的路由。
默认路由通常用于将数据包发送到未知目标网络或者用于连接到其他ISP（互联网服务提供商）的出口口。
4.策略路由：策略路由是根据特定的策略或条件选择路由的方法。
例如，根据源IP地址、目标IP地址、端口号等条件选择不同的路径进行路由。
策略路由可以根据特定的需求提供更灵活和个性化的路径选择。
5.路由聚合：路由聚合是将多个具有相同下一跳的子网路由合并成一个更大的路由。
这样可以减少路由表的大小，提高路由器的性能和路由器表的更新速度。
6.ECMP（等价路径多路复用）：ECMP是使用多个等价路径将流量分配到多个链路上的方法。
当存在多个相同路径成本的路径时，路由器可以将流量分配到这些路径上，实现负载均衡和冗余。
这些方法相互结合使用，可以根据网络拓扑、需求和性能要求选择最合适的路由选择方式。
关于路由器和交换机接入方式的比较路由器和交换机是计算机网络中常见的两种设备，它们在网络中起着不同的作用。
在网络中，路由器和交换机的接入方式是不同的，这决定了它们在网络中的具体应用场景。
本文将从接入方式的角度，对路由器和交换机进行比较，帮助读者更好地理解这两种设备的区别和应用场景。
一、路由器的接入方式1.1 静态路由静态路由是指网络管理员手动配置的路由表项，它将目的地址映射到下一跳路由器或直接的目的网络，以确定数据包的传输路径。
静态路由配置简单、易于维护，对CPU和内存要求低，适用于小型网络环境。
但是静态路由的缺点是不具备故障自动切换的功能，需要手动更新路由表项，不适用于大型复杂网络。
动态路由是指路由器通过路由协议自动学习和更新路由表项，以实现自适应路由选择。
常见的动态路由协议包括RIP、OSPF、EIGRP、BGP等。
动态路由可以根据网络拓扑和流量情况自动选择最佳路径，具有故障自动切换和负载平衡的功能，适用于中大型网络环境。
但是动态路由对CPU和内存要求较高，配置和维护相对复杂。
默认路由是指当路由表中没有匹配的路由项时，路由器将数据包转发到预先配置的默认下一跳路由器。
默认路由可以简化路由表配置，减少内存占用，并且方便了对网络的控制和管理。
但是默认路由需要谨慎配置，容易导致数据包的传输出现问题。
二、交换机的接入方式2.1 学习型交换学习型交换是指交换机通过学习网络中节点的MAC地址，建立MAC地址表，实现数据包的转发。
当交换机接收到数据包时，会记录发送端的MAC地址和接口的对应关系，并根据目的MAC地址在MAC地址表中查找相应的出口接口，从而实现目的地址的转发。
学习型交换适用于小型局域网环境，对网络拓扑要求简单，但是容易产生严重的广播风暴问题。
网络型交换是指交换机通过VLAN划分不同的虚拟网络，实现不同VLAN间的隔离和通信。
网络型交换可以提高网络的安全性和管理性，并且支持跨网段的数据转发，适用于复杂的企业网络环境。
路由协议的分类路由协议是计算机网络中用于在不同的网络设备之间传递路由信息的协议。
它们用于确定数据包从源地址到目的地址的路径，并且根据网络拓扑、链路状态和其他因素来选择最佳路径。
根据其工作方式和策略，路由协议可以分为以下几类。
1. 静态路由协议：静态路由协议是管理员手动配置的路由。
管理员需要显式地指定网络设备要遵循的路由路径。
这些路由将保持不变，除非管理员主动更改配置。
静态路由协议的优点是简单、可靠，且对网络带宽要求较低。
然而，当网络发生故障或拓扑更改时，静态路由协议无法自动适应变化，需要手动重新配置。
2. 动态内部网关协议（IGP）：动态内部网关协议用于在单一自治系统内部的路由选择。
自治系统是指由统一管理的网络设备组成的网络。
动态IGP协议可以帮助网络设备在自治系统中学习和交换路由信息，以选择最佳路径。
常见的动态IGP协议包括RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）。
3. 动态外部网关协议（EGP）：动态外部网关协议是在不同自治系统之间交换路由信息的协议。
当一个自治系统需要向另一个自治系统发送数据包时，动态EGP协议可以使用自治系统之间的前缀和路由信息来选择最佳路径。
常见的动态EGP协议包括BGP（Border Gateway Protocol），它是互联网中最重要的路由协议之一。
4. 路径向量协议：路径向量协议是一种动态路由协议，用于在自治系统内部或自治系统之间传递路由信息。
它使用路径向量数据结构来描述路由路径，其中包含了到目的地的前缀和下一跳地址等信息。
路径向量协议可以提供更好的可伸缩性和弹性，并能防止路由环路的发生。
常见的路径向量协议包括BGP和RIP。
总结起来，路由协议可以根据其工作方式和策略进行分类，包括静态路由协议、动态内部网关协议（IGP）、动态外部网关协议（EGP）和路径向量协议。
路由表的分类路由表是计算机网络中的一种重要的数据结构，用于存储和管理网络中各个节点之间的路由信息。
根据不同的分类标准，路由表可以分为多种不同类型，如下所述。
一、按照路由协议分类1. 静态路由表静态路由表是手动配置的，通过管理员手动添加和修改路由信息来实现数据包转发。
静态路由表通常适用于小型网络或者需要特定路由规则的场景。
2. 动态路由表动态路由表是通过网络中各个节点之间自主交换信息来自动更新和维护的，这些信息包括链路状态、跳数等。
通过这些信息，网络节点可以自动计算出最优路径，并更新自己的路由表。
常见的动态路由协议有RIP、OSPF、BGP等。
二、按照作用范围分类1. 全局路由表全局路由表存储了整个互联网中所有可达目标地址的最优路径。
全局路由表通常被ISP（互联网服务提供商）所使用，并且需要不断地更新和维护。
2. 局域网内部路由表局域网内部路由表存储了同一个局域网内部各个节点之间的最优路径。
这种类型的路由表通常是由交换机或路由器来管理和维护的。
三、按照存储方式分类1. 分层路由表分层路由表将路由信息按照IP地址前缀进行分组，每一组对应一个层级。
这种方式可以提高路由查找的效率，减少查找时间。
常见的分层路由协议有CIDR（无类域间路由选择）。
2. 压缩路由表压缩路由表是通过合并相邻的IP地址前缀来减少存储空间和提高查找效率的。
这种方式可以有效地减少全局路由表的大小，并且加快数据包转发速度。
四、按照优先级分类1. 主动路由表主动路由表是指在多个可达路径中选择最优路径时，优先选择管理员手动配置的路径。
这种方式通常用于特定场景下需要强制指定数据包转发路径的情况。
2. 被动路由表被动路由表是指在多个可达路径中选择最优路径时，优先选择自动计算出来的路径。
这种方式通常用于大型网络中需要快速自适应网络拓扑变化的情况。
总结：以上就是关于路由表分类的详细介绍，不同类型的路由表有着不同的作用和特点，可以根据不同的需求来选择使用。
如何设置路由器的静态路由和动态路由协议路由器是网络中的关键设备，它根据网络中的各种路由协议来寻找最佳路径，并将数据包转发到目标设备。
为了确保网络的正常运行和高效性能，我们常常需要设置静态路由和动态路由协议。
本文将介绍如何设置路由器的静态路由和动态路由协议。
一、静态路由的设置静态路由是由网络管理员手动配置的路由，它需要提前定义网络的路径和目标。
以下是设置静态路由的步骤：1. 登录路由器的管理界面。
通常在浏览器中输入默认的IP地址，如192.168.1.1，然后输入用户名和密码进行登录。
2. 找到路由器的路由设置页面。
不同型号和品牌的路由器界面可能有所不同，但通常可以在设置菜单或网络配置中找到路由设置选项。
3. 在路由设置页面中，选择“静态路由”选项。
一些路由器品牌可能使用其他术语，如“静态路由表”或“路由规则”。
4. 点击“添加”或“新增”按钮，进入静态路由配置页面。
在该页面中，您需要填写以下信息：- 目标网络：要设置路由的目标网络地址，通常以CIDR表示法表示，如192.168.2.0/24。
- 子网掩码：目标网络的子网掩码，指定了网络地址和主机地址的边界。
- 下一跃点：数据包从当前路由器转发到下一个路由器的IP地址。
5. 确认并保存静态路由配置。
根据不同的路由器，可能需要点击“确认”、“应用”或“保存”按钮来使配置生效。
二、动态路由协议的设置动态路由协议是路由器之间自动交换路由信息的一种机制，可以动态地更新路由表。
以下是设置动态路由协议的基本步骤：1. 登录路由器的管理界面，与静态路由相同。
2. 找到路由器的路由设置页面，与静态路由相同。
3. 在路由设置页面中，选择“动态路由协议”选项。
一些常见的动态路由协议包括RIP、OSPF和BGP。
4. 在动态路由协议设置页面中，启用所需的协议。
通常提供一个开关或复选框来启用/禁用协议。
5. 配置动态路由协议的参数。
根据不同的协议，可能需要配置路由器的自治系统号、网络地址、邻居路由器等参数。
动态路由和静态路由的优缺点1.动态路由：动态路由使用动态路由协议，通过交换节点之间的信息来选择和更新路由表。
它的主要特点是能够自动适应网络拓扑的变化，并根据实时的网络状况选择最优的路径。
下面是动态路由的优缺点：优点：（1）自动适应变化：在网络拓扑发生变化时，动态路由能够自动更新路由表，重新计算最优路径，从而保持网络的连通性和稳定性；（2）负载平衡：动态路由能够根据实时的网络负载情况，选择最优的路径进行数据传输，从而实现负载平衡，提高网络的性能和吞吐量；（3）容错性强：动态路由可以根据实时的链路状态信息，避免出现故障链路，从而提高网络的容错性；（4）灵活性高：动态路由协议可以根据网络管理员的需求进行设置和调整，灵活性较高。
缺点：（1）配置复杂：动态路由协议需要进行配置和管理，涉及到较多的参数和选项，管理员需要具备一定的专业知识和经验；（2）资源消耗大：动态路由需要交换节点之间周期性地交换路由信息，需要消耗网络带宽和节点资源；（3）性能受限：动态路由算法需要进行路径计算和更新等操作，这些操作会增加路由器的处理负荷，可能会影响网络的性能和时延。
2.静态路由：静态路由是通过手动配置路由表的方式确定数据的转发路径。
它的主要特点是不依赖于网络的实时状况，路由表是固定的。
下面是静态路由的优缺点：优点：（1）简单易用：静态路由的配置和管理相对简单，不需要进行复杂的协议交换和计算，适合小规模网络或者简单网络拓扑；（2）资源消耗少：静态路由不需要进行动态的信息交换，不占用额外的带宽和节点资源；（3）性能稳定：静态路由的路由表是固定的，不会由于网络拓扑的变化而导致路由选择的变化，从而保证了稳定的性能和时延。
缺点：（1）对网络变化适应性差：静态路由的路由表是手动配置的，无法自适应网络拓扑的变化，当网络发生变化时，可能会导致通信中断或者出现环路等问题；（2）负载不均衡：静态路由无法根据实时的网络负载情况选择最优路径，可能导致一些路径负载过大，影响网络的性能；（3）容错性差：静态路由无法根据链路状态信息避免故障链路，容错性相对较低。
路由与路由协议，动态路由和静态路由所谓路由，简单地说就是广域网数据包的寻址方式。
在广域网上，由于站点很多，因此不能使用局域网上常用的广播寻址方法。
在广域网上，路由器中的路由进程是动态的。
路由器每收到一个数据包均交给路由进程处理，路由进程确定一个最佳的路径并将数据发送出去。
路由进程确定路径的方法有两种：（1）通过配置好的路由表来传送，这种需要由系统管理员手工配置路由表并指定每条路由线路的方法称为静态路由。
由于系统管理员指定了静态路由器的每条路由，因而具有较高的安全系数，比较适合较小型的网络使用。
一般来说，静态路由不向外广播。
（2）由路由器按指定的协议格式在网上广播和接收路由信息，通过路由器之间不断交换的路由信息动态地更新和确定路由表，并随时向附近的路由器广播，这种方式称为动态路由。
动态路由器通过检查其他路由器的信息，并根据开销、链接等情况自动决定每个包的路由途径。
动态路由方式仅需要手工配置第一条或最初的极少量路由线路，其他的路由途径则由路由器自动配置。
动态路由由于较具灵活性，使用配置简单，成为目前主要的路由类型。
在Cisco路由器上可以配置三种路由：1. 静态路由：管理员手工定义到一个目的地网络或者几个网络的路由。
2. 动态路由：路由器根据路由选择协议所定义的规则来交换路由信息，并且独立地选择最佳路径。
3. 缺省路由：缺省路由是指当路由表中与包的目的地址之间无匹配的表项时路由器能够作出的选择。
一般地，路由器查找路由的顺序为静态路由，动态路由，如果以上路由表中都没有合适的路由，则通过缺省路由将数据包传输出去，可以综合使用三种路由。
14.3. 1静态路由可以在静态路由表中指定路由，将路由器配置为静态路由。
通过配置静态路由，用户可以人为地指定对某一网络访问时所要经过的路径，在网络结构比较简单，且一般到达某一网络所经过的路径惟一的情况下采用静态路由。
静态路由不需要使用路由协议，但需要由路由器管理员手工更新路由表。
由于静态路由通常不能对线路不通等路由变化作出反应。
因此，通常只能在网络路由相对简单、网络与网络之间只能通过一条路径路由的情况下使用静态路由。
在全局配置模式下，建立静态路由的命令格式为：router（config）#ip router prefix mask {address | interface} [distance] [tag tag] [permanent]其中：l Prefix：所要到达的目的网络。
l mask ：子网掩码。
l address ：下一跳的IP地址，即相邻路由器的端口地址。
l interface ：本地网络接口。
l distance ：管理距离（可选）。
l tag ：tag值（可选）。
l permanent ：指定此路由即使该端口关掉也不被移掉。
例1. 用一个外出接口配置静态路由router（config）#ip router 218.12.225.0 255.255.255.0 FASTETHERNET0/0例2. 用下一跳IP地址配置静态路由router（config）#ip router 218.12.225.0 255.255.255.0 218.12.225.614.3.2 缺省路由要想使每台路由器对到每个可能目的地的路由都进行维护是不可行的，所以路由器可以保存一条缺省路由，或者叫最后的可用路由。
当路由器不能用路由表中的一个更具体条目来匹配一个目的网络时，它就将使用缺省路由，即“最后的可用路由”。
实际上，路由器用缺省路由来将数据包转发给另一台路由器，这台新的路由器必须要么有一条到目的地的路由，要么有它自己的到另一台路由器的缺省路由，这台新的路由器依次也必须要么有具体路由，要么有另一条缺省路由。
依此类推。
最后数据包应该被转发到真正有一条到目的地网络的路由器上。
没有缺省路由，目的地址在路由表中无匹配表项的包将被丢弃。
缺省路由可以尽可能地将路由表的大小保持的很小，它们使路由器能够转发目的地为任何Internet主机的数据包而不必为每个Internet网络都维护一个路由表条目。
缺省路由可有管理员静态地输入或者通过路由选择协议被动态地学到。
有两条十分不同的命令来静态地配置缺省路由：“ip router 0.0.0.0 0.0.0.0”和“ip default-network”。
（1）0.0.0.0路由创建一条到0.0.0.0/0的IP路由是配置缺省路由的最简单的方法。
可以用下面的命令来完成：在全局配置模式下建立缺省路由的命令格式为：router（config）#ip router 0.0.0.0 0.0.0.0 {adderss|interface}其中：{adderss|interface}为相邻路由器的相邻端口地址或本地物理端口号。
对于Cisco IOS，网络0.0.0.0/0为最后的可用路由有特殊的意义。
所有的目的地址都匹配这条路由，因为全为0的掩码不需要对在一个地址中的任何比特进行匹配。
到0.0.0.0/0的路由经常被称为“4个0路由”。
（2）default-network路由“ip default-network”命令可以被用来标记一条到任何IP网络的路由，而不仅仅是0.0.0.0/0，作为一条候选缺省路由，其命令语法格式如下：router（config）#ip default-network ip-network-number候选缺省路由在路由表中是用星号来标注的，并且被认为是最后的网关。
14.3.3 动态路由1. 为什么需要动态路由如图14.13所示的网络根据它是静态配置还是动态配置适应拓扑结构的变化的结果是不同的。
静态路由允许路由器恰当地将数据包从一个网络传送到另一个网络。
本例中，路由器A总是把目标为路由器C的数据发送到路由器D。
路由器引用路由选择表并根据表中的静态信息把数据包转发到路由器D，路由器D用同样的方法将数据包转发到路由器C，路由器C把数据包转发到目的主机。
如果路由器A和路由器D之间的路径断开了，路由器A将不能通过静态路由把数据包转发给路由器D。
在通过人工重新配置路由器A把数据包转发到路由器B之前，要与目的网络进行通信是不可能的。
动态路由提供了更多的灵活性。
根据路由器A生成的路由选择表，数据包可以经过有限的路由通过路由器D到达目的地。
当路由器A意识到通向路由器D的链路断开时，它就会调整路由选择表，使得通过路由器B的路径成为优先路径。
路由器可以通过这条链路继续发送数据包。
当路由器A和路由器D之间的链路恢复工作时，路由器A会再次改变路由选择表，指示通过路由器D 和C的逆时针方向的路径是到达目的网络的优先选择。
动态路由选择协议也可以在网络里引导流量使用不同的路径到达同一目标，这被称为负载均衡（load sharing）。
2. 动态路由选择工作原理动态路由的成功依赖于路由器的两个基本功能：l维护路由选择表。
l以路由更新的形式将信息及时地发布给其它路由器。
动态路由依靠一个路由选择协议和其他路由器共享信息。
一个路由选择协议定义了一系列规则，当路由器和邻居路由器通信时就使用这些规则。
举例来说，一个路由选择协议描绘了：l如何发送更新信息。
l更新信息里包含哪些内容。
l什么时侯发送这些信息。
l如何定位更新这些信息的接收者。
RIP、IGRP、EIGRP和OSPF都能够进行动态路由的操作。
如果没有这些动态路由协议，因特网是无法实现的。
3. 动态路由协议基础（1）自治域系统自治域系统是指处在一个统一管理的域下的一组网络的集合。
一般情况下，从协议的方面来看，可以把运行同一种路由协议的网络看做是一个自治域系统；从地理区划方面来看，一个电信运营商或者具有大规模网络的企业可以被分配一个或多个自治域系统。
根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。
自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、IGRP、EIGRP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。
其中IGP又分为距离向量和链路向量。
距离向量是定期向相邻的路由器交流整个路由表的信息，如RIPv1、IGRP。
而链路向量只在链路状态发生改变时向所有的路由器交流链路状态信息，如OSPF。
而象EIGRP则同时具有两种协议的特点。
（2）路由协议的分类路由协议的分类方法很多，前面介绍过两种，在这里按是否能够学习到子网分类可以把路由协议分为有类（Classful）的路由协议和无类（Classless）的路由协议两种。
l有类的路由协议有类的路由协议包括RIP v1、IGRP等。
这一类的路由协议不支持可变长度的子网掩码，不能从邻居那里学到子网，所有关于子网的路由在被学到时都会自动变成子网的主类网（按照标准的IP地址分类）。
l无类的路由协议这一类的路由协议支持可变长度的子网掩码，能够从邻居那里学到子网，所有关于子网的路由在被学到时都不用被变成子网的主类网，而以子网的形式直接进入路由表。
（3）邻居关系邻居关系对于运行动态路由协议的路由器来说，是至关重要的。
如图14.14所示。
在使用比较复杂的动态路由协议（如OSPF或EIGRP）的网络里，一台路由器A，必须先同自己的邻居路由器B建立起邻居关系（peers adjacency）。
这样，它的邻居路由器B才会把自己知道的路由或拓扑链路的信息告诉路由器A。
路由器之间想要建立和维持邻居关系，互相之间也需要周期性地保持联络，这就是路由器之间为什么会周期性地发送一些hello包的原因。
这些包是路由器之间在互相联络，以维持邻居关系。
链路状态路由协议和混合型的路由协议使用Hello包维持邻居关系。
一旦在路由协议所规定的时间里（这个时间一般是Hello包发送周期的3倍或4倍），路由器没有收到某个邻居的Hello包，它就会认为那个邻居已经坏掉了，从而开始一个触发的路由收敛过程，并且发送消息把这一事件告诉其它邻居路由器。
（4）网络路径的度量在网络里面，为了保证网络的畅通，通常会连接很多的冗余链路。
这样当一条链路出现故障时，还可以有其他路径把数据包传递到目的地。
当一个路由选择算法更新路由选择表时，它的主要目标是确定路由选择表要包含最佳的路由信息。
每个路由选择算法都认为自己的方式是最好的。
这就用到了度量值。
所谓度量值（度量值value），就是路由器根据自己的路由算法计算出来的一条路径的优先级。
当有多条路径到达同一个目的地时，度量值最小的路径是最佳的路径，应该进入路由表。
路由器中最常用的度量值包括：l带宽（bandwidth）：链路的数据承载能力。
l延迟（delay）：把数据包从源端送到目的端所需的时间。
l负载（load）：在网络资源（如路由器或链路）上的活动数量。
