5-9-1 路由表

5-9 路由协议

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头部中的目的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接口或者下一跳。如下图所示

即根据数据包的目的IP地址进行查找进而决定交给哪个出接口或者下一跳

PC1：

封装IP头部
PC1的网路层判断目的IP是否与自己在同一网段：将本机IP地址与掩码相与得到本地网络地址，图示为192.168.10.0/24，将目的IP地址与本地自己的子网掩码相与，就可得到一个网络地址，图示为172.16.1.0/24，比较该地址与PC1的网络地址是否相等，实际上只有同一网段的目的IP地址的比较结果是相等
1. 在同一网段：不需要交给网关，直接转发
2. 不在同一网段：交给默认网关R1

R1：查询自己的路由表，发现匹配到一条静态路由，其下一跳为192.168.12.254，并从出接口GE0/0/1转发出去

R2：同上

……

路由器的工作共有2步骤：

第一步：建立并维护路由表RIB

第二步：根据路由表进行数据转发

使用display ip routing-table，可以查看路由表

其各个字段解析如下

在查找路由表时，对于同一目的网络的多条路由

标志位只有2种状态：

D download to fib，fib即转发表，路由表叫rib，现在路由器都有硬件转发芯片，硬件转发芯片根据fib转发，fib是根据路由表rib生成的。标志位为D说明该条路由已经通过路由表生成了转发表
R ralay，表示迭代路由

迭代路由：目的网络不能只通过一条路由条目直达，需要换乘

迭代路由是指路由器在转发数据包时，通过多次迭代过程来查找最优路径。在这个过程中，每个路由器都会根据自身的路由表和策略，向下一跳路由器发送查询请求，直到找到目标地址或者达到最大跳数为止。

迭代路由的工作原理

下表所有内容都要记忆↓，优先级越小越优先

路由协议或路由种类	优先级	说明	优先级程度	适用
DIRECT	0	直连路由	优先级最高	通常用于本地网络
OSPF	10	开放式最短路径优先协议，内部路由	优先级较高	适用于大型网络
IS-IS	15	链路状态路由协议，内部路由		适用于大型网络
STATIC	60	静态路由，手动配置	优先级较高
RIP	100	距离矢量路由协议，跳数限制为15	优先级较低	适用于小型网络
OSPF ASE	150	OSPF外部路由（自治系统外部路由）	优先级较低	用于自治系统外部路由
OSPF NSSA	150	OSPF特殊区域外部路由	优先级与OSPF ASE相同
IBGP	255	内部边界网关协议，用于自治系统内部	优先级较低	用于自治系统内部
EBGPF	255	外部边界网关协议，用于自治系统之间	优先级较低	用于自治系统之间

IP路由查找的最长匹配原则是指在IP路由表中查找路由时，选择具有最长网络前缀匹配的路由条目。网络前缀越长，表示路由越具体，因此优先选择最长前缀匹配的路由。

假设路由表中有以下条目：

当数据包的目的IP地址是192.168.1.100时，路由器会进行以下查找过程(不涉及最长前缀)：

目的地址匹配：192.168.1.100
前缀匹配：
- 192.168.1.0/24（255.255.255.0）匹配
- 192.168.1.128/25（255.255.255.128）不匹配
- 192.168.2.0/24（255.255.255.0）不匹配
最长前缀选择：192.168.1.0/24
转发决策：将数据包转发到下一跳地址192.168.1.1

当数据包的目的IP地址是192.168.1.150时，路由器会进行以下查找过程(涉及最长前缀)：

目的地址匹配：192.168.1.150
前缀匹配：
- 192.168.1.0/24（255.255.255.0）匹配
- 192.168.1.128/25（255.255.255.128）匹配
- 192.168.2.0/24（255.255.255.0）不匹配
最长前缀选择：192.168.1.128/25
转发决策：将数据包转发到下一跳地址192.168.1.2