在 Cisco 路由器中构建和维护路由表涉及三个过程:
1. 各种路由进程实际上运行网络(或路由)协议,例如增强型内部网关路由协议(EIGRP)、边界网关协议(BGP)、中间系统到中间系统(IS-IS)和开放最短路径优先(OSPF) )。
2. 路由表本身从路由进程接收信息并回复转发进程的信息请求。
3. 转发过程需要路由表中的信息来做出数据包转发决策。
构建路由表时的关键考虑因素
1. 管理距离——这是路由源可信度的衡量标准。 如果路由器从多个路由协议获知目的地,则会比较管理距离,并为路由分配较低的管理距离。 换句话说,就是路由源的可信度。
2. 权重——如果需要知道经过同一目的地的多条路径,则这是路由协议用来计算经过指定目的地的最佳路径的测量方法。 每个路由协议使用不同的度量。
前缀长度
当每个路由进程接收到更新和其他信息时,它会选择到达任何给定目的地的最佳路径,并尝试将该路径安装到路由表中。 例如,如果 EIGRP 获知到 10.1.1.0/24 的路径并确定该特定路径是到达该目的地的最佳 EIGRP 路径,它将尝试将获悉的路径安装到路由表中。
路由器决定是否安装路由过程提供的路由取决于关联路由的管理距离。 如果一条路径到目的地的管理距离最短(与路由表中的其他路由相比),则该路径将被安装在路由表中。 如果该路由不是具有最佳管理距离的路由,则该路由将被拒绝。
为了更好地理解,让我们看一个例子。 假设路由器上运行着四个路由进程:EIGRP、OSPF、RIP 和 IGRP。 现在,通过这4个过程,学习到192.168.24.0/24网络的各种路由,并且每个路由通过其内部的测量标准和过程选择到该网络的最佳路径。
这四个进程尝试将其到 192.168.24.0/24 的路由安装到路由表中。 每个路由进程都分配有一个管理距离如何进入思科路由器如何进入思科路由器,用于决定安装哪条路由。
默认管理距离
连接的
静止的
边界网关协议
20
EIGRP(内部)
90
IGRP
100
开放式SPF协议
110
伊斯兰国
115
安息吧
120
EIGRP(外部)
170
边界网关协议
200
EIGRP汇总路由
由于内部 EIGRP 路由具有最佳管理距离(管理距离越短,被优先选择的可能性越大),因此内部 EIGRP 路由将安装在路由表中。
备份路线
其他协议(RIP、IGRP 和 OSPF)会对它们未安装的路由产生什么影响? 如果首选路由失败,我们可以从 EIGRP 中了解到什么?
Cisco IOS® 软件通过两种方式解决此问题: 第一种是让每个路由进程尝试定期安装其最佳路由。 如果大多数首选路由失败,则下一个最佳路由(基于管理距离)将在下一次尝试中成功。 其他解决方案用于路由协议无法在路由表中安装其路径的情况,并在最佳路径失败时报告路由表进度。
对于没有自己的路由信息表的协议(例如IGRP),使用第一种方法。 每次 IGRP 收到路由更新时,它都会尝试将更新的信息安装到路由表中。 如果路由表中已存在到同一目标的路由,则安装尝试无法完成。
对于拥有自己的路由信息数据库的协议,例如 EIGRP、IS-IS、OSPF、BGP 和 RIP,当首次尝试安装路由失败时,将注册备份路由。 如果路由表中安装的路由由于某种原因失败,路由表维护进程将调用每个已注册备份路由的路由协议进程,并要求它们将该路由重新安装到路由表中。 如果多个协议注册了备份路由,则将根据管理距离选择首选路由。
调整管理距离
默认管理距离可能并不总是适合您的网络; 您可能需要调整它们,例如使 RIP 路由优先于 IGRP 路由。 在解释如何调整管理距离之前,我们需要回顾一下管理距离更改提示。
更改路由协议上的管理距离是非常危险的! 更改默认距离可能会导致网络中出现路由环路和其他异常情况。 我们建议您谨慎更改管理距离。 在执行此操作之前,请务必仔细考虑您的行为的目的以及该行为的任何后果。
对于整个协议来说,改变距离相对容易; 它可以在路由过程的子配置模式下使用命令轻松配置。 您还可以更改路由的距离,这仅适用于某些协议。 您只能更改某些路线的距离。
对于静态路由,您可以通过在发出 ip route 命令后输入距离来更改每个路由的距离:
ip route 网络子网掩码的下一跳距离。 您无法同时更改所有静态路由的管理距离。
指标如何确定路由过程
路由是根据路由协议的管理距离在路由表中选择和构建的。 从路由协议获知的具有最短管理距离的路由被安装在路由表中。 如果使用路由协议存在到同一目的地的多条路径,则多条路径具有相同的管理距离,并且基于测量标准选择最佳路径。
权重是与特定路线相关的值,按从最重要到最不重要的优先顺序排列。 用于确定度量的参数因不同的路由协议而异。 权重最低的路径被选择为最佳路径并安装在路由表中。 如果到达同一目的地有多条权重相等的路径,则对这些权重相等的路径进行负载分担。
前缀长度
看一下另一个场景,看看路由器如何处理另一种常见情况:可变前缀长度。 再次假设路由器上运行着四个路由进程,并且每个进程都收到了这些路由:
哪些路由应该安装在路由表中? 由于 EIGRP 内部路由具有最佳管理距离,因此很容易假设将安装第一个路由。 但是,由于每条路由都有不同的前缀长度(子网掩码),因此这些路由的目的地被视为不同的目的地,全部安装在路由表中。
让我们看看转发引擎如何使用路由表中的信息来做出转发决策。
做出转发决定
看一下我们在路由表中安装的三个路由,看看如何在你的路由器上找到这三个路由。
# 显示 ip 路由....
D 192.168.32.0/26 [90/] 经由 10.1.1.1
R 192.168.32.0/24 [120/4] 经由 10.1.1.2
O 192.168.32.0/19 [110/] 通过 10.1.1.3 ....
如果数据包到达指定为 192.168.32.1 的路由器接口,路由器将选择哪条路由? 它取决于子网中的前缀长度或子网掩码中的位数。 转发数据包时,较长的前缀始终优先于较短的前缀。
在这种情况下,发往 192.168.32.1 的数据包受 10.1.1.1 控制,因为 192.168.32.1 属于 192.168.32.0/26 网络(192.168.32.0 至 192.168.32.63)。 它也属于其他 2 个可用路由,但 192.168.32.0/26 具有路由表中最长的前缀(26 位与 24 或 19 位)。
同样,如果发往 192.168.32.100 的数据包到达路由器接口,它将被转发到 10.1.1.2,因为 192.168.32.100 不属于 192.168.32.0/26(192.168.32.0 到 192.168.32.63),但属于至 192.168.32.0 /24 个目的地(192.168.32.0 至 192.168.32.255)。 它再次进入包括 192.168.32.0/19 的范围,但 192.168.32.0/24 具有更长的前缀。
知识产权
ip 配置命令在路由转发过程中的位置常常令人困惑。 事实上,ip只影响IOS中转发进程的运行; 它不影响路由表的构建方式。 如果没有配置 ip(使用 no ip 命令),路由器将不会向超网转发数据包。
例如,我们再次在路由表中放置三个路由,并通过路由器路由数据包。
注意:如果超网或默认路由是通过 IS-IS 或 OSPF 获取的,则 no ip 配置命令将被忽略。 在这种情况下,数据包交换的行为就像已配置 IP 一样。
# 显示 ip 路由....
172.30.0.0/16 是 , 2 , 2 个掩码
D 172.30.32.0/20 [90/] 经由 10.1.1.2
D 172.30.32.0/24 [90/] 经由 10.1.1.1
S* 0.0.0.0/0 [1/0] 通过 10.1.1.3
请记住,172.30.32.0/24 网络包括从 172.30.32.0 到 172.30.32.255 的地址,而 172.30.32.0/20 网络包括从 172.30.32.0 到 172.30.47.255 的地址,因此我们能够设法转换三个数据包通过此路由表,并查看结果。
在这四个结果中,令人惊讶的是最后一个数据包被丢弃。 数据包被丢弃的原因是其目的地 172.30.254.1 位于已知的主网络 172.30.0.0/16 内,但路由器不知道主网络内的该特定子网。
这就是有类路由的本质:如果主网络的某些部分已知,但主网络内的子网指定的信息未知英语作文,则数据包将被丢弃。
该规则最令人困惑的方面是,如果路由表中不存在目标主网络,则路由器只能使用默认路由。
如图所示,网络远程站点不使用路由协议且采用单一连接来连接到其他网络,这可能会导致网络远程站点出现问题。
远程站点路由器配置如下:
ip 10.1.2.2 255.255.255.0
ip 10.1.1.1 255.255.255.0
ip 路由 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.2.1
没有IP
通过此配置,远程站点的主机能够到达 中的目标(通过 10.xxx 云),但不能到达 10.xxx 云(公司网络)中的目标。 由于远程路由器知道 10.0.0.0/8 网络的某些部分,即 2 个直接连接的子网,但不知道 10.xxx 的其他子网,因此假设这些其他子网不存在,并且丢弃目标是这些子网信息包。 指定到 的流量没有 10.xxx 地址范围的目的地,因此可以通过默认路由进行适当的路由。
在远程路由器上配置 ip 通过允许路由器忽略其路由表中的网络类边界并简单地路由到它可以找到的最长前缀匹配来解决该问题。
总结
综上所述,转发决策实际上涉及三套过程:路由协议、路由表以及转发决策和信息包交换的实际过程。
下面演示了这三组流程,包括它们之间的相互关系。
最长前缀匹配总是在实际安装在路由表中的路由中获胜,而当路由实际安装在路由表中时,将赢得管理距离最短的路由协议。
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