路由问题

一、路由转发过程：

1、当主机A发向主机B的数据流在网络层封装成IP数据包，IP数据包的首部包含了源地址和目的地址。主机A会用本机配置的子网掩码与目标地址进行与运算，得出目标地址与本机的网络地址是否在同一个网络段。如果不是则将IP数据包转发到网关。

2、在发往网关前主机A通过ARP请求获得默认网关的MAC地址。在主机A数据链路层IP数据包封装成以太网数据帧，然后发往网关。。。也就是路由器上的一个端口。

3、当网关路由器接收到以太网数据帧时，发现数据帧中的目标MAC地址是自己的某一个端口的物理地址，这时路由器会把以太网数据帧的封装去掉。路由器认为这个数据包要通过自己的转发，接着它匹配路由表。匹配到路由表，它九江包发往下一跳地址。

路由器转发数据包时，始终不会改变IP地址，只会改MAC地址。

4、当有数据包传到路由器时，路由器首先将其目的地址与路由表对比，如果是本地网络，将不会转发到外网络，直接转发到本地网络的目标主机，改变的只是数据包的源地址（原源地址MAC变为路由器MAC）；但如果目的地址经路由表对比，发现ip地址不在本网中，将改变源地址的IP（原源地址IP地址改为路由器的IP地址），路由器将数据包转发到相应端口，进行通信。当然，其中会有ARP，IP协议的应用。

二、路由表的简历

静态路由
　　是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准

动态路由
　　是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。

动态路由算法：

动态路由协议采用自适应路由算法，能够根据网络拓扑的变化而重新计算机最佳路由。由于路由的复杂性，路由算法也是分层次的，通常把路由协议（算法）划分为自治系统(AS)内的(IGP,Interior Gateway Protocol)与自治系统之间(EGP,External Gateway Protocol)的路由协议。

常见的动态路由协议有：RIP、OSPF、IS-IS、BGP、IGRP/EIGRP。每种路由协议的工作方式、选路原则等都有所不同。

（1）RIP：路由信息协议， 是内部网关协议IGP。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大优点就是实现简单，开销较小。它选择路由的度量标准（metric)是跳数，最大跳数是15跳，如果大于15跳，它就会丢弃数据包。 

     RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达

     RIP不能支持可变长子网掩码(VLSM)，导致IP地址分配的低效率

     周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网云中应用将产生很大问题

     收敛速度慢于OSPF，在大型网络中收敛时间需要几分钟

     RIP没有网络延迟和链路开销的概念，路由选路基于跳数。拥有较少跳数的路由总是被选为最佳路由即使较长的路径有低的延迟和开销

     RIP没有区域的概念，不能在任意比特位进行路由汇总

（2）OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。ospf协议是链路状态路由选择协议，它选择路由的度量标准是带宽，延迟。 

SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra（迪杰斯特拉）算法，这是因为最短路径优先算法SPF是Dijkstra发明的。SPF算法将每一个路由器作为根（ROOT）来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。在OSPF路由协议中，最短路径树的树干长度，即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离，称为OSPF的Cost，其算法为：Cost = 100×(10)^6/链路带宽 .

主要优点：1、OSPF是真正的LOOP- FREE（无路由自环）路由协议。源自其算法本身的优点。（链路状态及最短路径树算法）

2、OSPF收敛速度快：能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。

3、提出区域（area）划分的概念，将自治系统划分为不同区域后，通过区域之间的对路由信息的摘要，大大减少了需传递的路由信息数量。也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。

4、将协议自身的开销控制到最小。

缺点：1、配置相对复杂。由于网络区域划分和网络属性的复杂性，需要网络分析员有较高的网络知识水平才能配置和管理OSPF网络。

2、路由负载均衡能力较弱。OSPF虽然能根据接口的速率、连接可靠性等信息，自动生成接口路由优先级，但通往同一目的的不同优先级路由，OSPF只选择优先级较高的转发，不同优先级的路由，不能实现负载分担。只有相同优先级的，才能达到负载均衡的目的，不象EIGRP那样可以根据优先级不同，自动匹配流量。

OSPF和RIP区别：

OSPF 与RIP最大的区别就是 OSPF是链路状态 RIP是距离矢量路由选择协议

OSPF 是根据SPF(最短路径优先)最短路径生成树而确定最短路径的

RIP是根据别路由器来确定哪些网络可以到达换句话说 就是OSPF中的每台路由器拥有区域内的每台路由器的地址 而RIP只有相连的因此 RIP也叫做传言路由协议 OSPF 是根据自己的SPF算法来确定路由表 RIP是根据跳数 最多15跳 16跳则视为不可达 OSPF有三个表拓扑表 邻居表还有路由表 RIP只有路由表

rip管理距离是120，ospf是110。

rip度量值是跳数，而ospf度量值是沿着那条路由所有输出接口的开销

BGP

边界网关协议（BGP）是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议，也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。