IP路由基礎(chǔ)和路由引入

freeflydom

2025年4月9日 10:12 本文熱度 889

當路由器收到一個IP數(shù)據(jù)包，路由器會根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址查找FIB（ForwardingInformation Base，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫）表，找到“最匹配”的路由條目后，將數(shù)據(jù)包根據(jù)路由條目所指示的出接口或下一跳轉(zhuǎn)發(fā)出去。
路由器獲取路由的方式有三種，分別是動態(tài)路由（例如OSPF）、靜態(tài)路由、直連路由。一個網(wǎng)絡(luò)中可能會同時存在這三種方式，那么采用不同方式獲取路由的路由器之間如何實現(xiàn)路由可達？
本文介紹IP路由的基礎(chǔ)知識，包括路由轉(zhuǎn)發(fā)和路由表，以及路由引入的相關(guān)知識。

IP路由基礎(chǔ)

IP路由概述

當路由器收到一個IP報文時，路由器根據(jù)該IP報文的目的地址匹配路由條目（或路由表項）。
若有匹配的路由條目，則依據(jù)該條目中的出接口或下一跳等信息進行報文轉(zhuǎn)發(fā)；
若無匹配的路由條目，則路由器沒有相關(guān)路由信息用于指導報文轉(zhuǎn)發(fā)，此時會丟棄該報文。

RIB與FIB

具有路由功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都維護兩種重要的數(shù)據(jù)表：一是路由表RIB（Routing Information Base，路由信息庫）；二是轉(zhuǎn)發(fā)表FIB。

路由表

每個路由器都有路由表，而路由表又分為本地核心路由表和協(xié)議路由表。

IP路由查找的最長匹配原則

路由器查找FIB表時，將報文的目的IP地址和FIB表中各表項的掩碼進行按位“邏輯與”，得到的地址符合FIB表中的網(wǎng)絡(luò)地址則匹配。
最終選擇一個掩碼最長的FIB表項轉(zhuǎn)發(fā)報文。


[Huawei] display fib 0

Route Flags: G - Gateway Route, H - Host Route, U - Up Route

 S - Static Route, D - Dynamic Route, B - Black Hole Route

---------------------------------------------------------------------------------------------

FIB Table:

Total number of Routes : 8

Destination/Mask Nexthop Flag TimeStamp Interface TunnelID

10.3.3.3/32 10.0.1.1 DGHU t[15123] GE0/0/0 0x0

10.4.4.4/32 10.0.2.2 DGHU t[11177] GE0/0/1 0x0

10.0.1.2/32 127.0.0.1 HU t[9058] InLoop0 0x0

127.0.0.1/32 127.0.0.1 HU t[19] InLoop0 0x0

127.0.0.0/8 127.0.0.1 U t[19] InLoop0 0x0

0.0.0.0/0 10.0.2.2 GSU t[122] GE0/0/1 0x0

10.0.1.0/24 10.0.1.2 U t[9058] GE0/0/0 0x0

10.0.3.0/24 10.0.2.2 DGU t[11177] GE0/0/1 0x0

路由的來源

動態(tài)路由協(xié)議

動態(tài)路由協(xié)議根據(jù)作用范圍不同，可分為：
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（Interior Gateway Protocol）：在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部運行。常見的IGP協(xié)議包括OSPF和IS-IS。
外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（Exterior Gateway Protocol）：運行于不同自治系統(tǒng)之間。BGP是目前最常用的EGP協(xié)議。

路由迭代

路由必須有直連的下一跳才能夠指導轉(zhuǎn)發(fā)，靜態(tài)路由或BGP路由的下一跳可能不是直連的鄰居，因此需要計算出一個直連的下一跳，這個過程就叫做路由迭代。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

IP路由高級應(yīng)用

IP路由高級應(yīng)用場景分析

場景描述：
假設(shè)A公司和B公司各有自己的網(wǎng)絡(luò)，這兩個網(wǎng)絡(luò)被獨立管理及運維，A公司網(wǎng)絡(luò)使用的路由協(xié)議為OSPF，B公司網(wǎng)絡(luò)使用的路由協(xié)議為IS-IS。
現(xiàn)在兩家公司合并成一家公司，導致原有的兩張網(wǎng)絡(luò)不得不進行整合，為了使合并后的新公司業(yè)務(wù)流量能夠正常在整合后的網(wǎng)絡(luò)上交互，最重要的就是實現(xiàn)路由互通。

場景描述：
在大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模十分龐大，選用單一的路由協(xié)議無法滿足網(wǎng)絡(luò)的需求，因此多種路由協(xié)議共存的情況十分常見。
或者出于業(yè)務(wù)邏輯或行政管理的考慮，會在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中設(shè)計和部署不同的路由協(xié)議，使路由的層次結(jié)構(gòu)更加清晰可控。
在這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，也需要實現(xiàn)全網(wǎng)路由互通。

路由引入的基本概念

路由引入指的是將路由信息從一種路由協(xié)議發(fā)布到另一種路由協(xié)議的操作。
通過路由引入，可以實現(xiàn)路由信息在不同路由協(xié)議間傳遞。
執(zhí)行路由引入時，還可以部署路由控制，從而實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流量的靈活把控。

路由引入的方向性

路由引入是具有方向性的，將路由信息從路由協(xié)議A引入到路由協(xié)議B（A-to-B），則路由協(xié)議B可獲知A中的路由信息，但是此時，A還并不知曉B路由協(xié)議中的路由信息，除非配置B-to-A的路由引入。
路由引入時需要注意以下幾點：
路由優(yōu)先級
路由回灌
路由度量值

路由引入：路由優(yōu)先級

場景描述：

R1將直連路由10.1.1.0/24引入到OSPF中。
R3通過OSPF學習到10.1.1.0/24網(wǎng)段路由（OSPF外部路由，路由優(yōu)先級為150）。
R2在IS-IS進程中引入OSPF路由。
R3也會通過IS-IS學習到10.1.1.0/24網(wǎng)段路由（路由優(yōu)先級為15）。
對R3而言，IS-IS路由優(yōu)于OSPF外部路由，因此優(yōu)選來自R4的IS-IS路由。
? 后續(xù)R3訪問10.1.1.0/24網(wǎng)段的路徑為：R3->R4->R2->R1，這是次優(yōu)路徑。

路由引入：路由回灌

場景描述：

R1將直連路由10.1.1.0/24引入到OSPF中。
10.1.1.0/24網(wǎng)段路由全OSPF域內(nèi)通告。
R2在IS-IS進程中引入OSPF路由。
10.1.1.0/24網(wǎng)段路由全IS-IS域內(nèi)通告。
R3在OSPF進程中引入IS-IS路由。
10.1.1.0/24網(wǎng)段路由再次被通告進OSPF域內(nèi)，形成路由回灌。

路由引入：路由度量值

場景描述：

在IS-IS中引入OSPF路由。
在OSPF中引入IS-IS路由。

路由引入場景

路由引入主要涉及以下幾種場景：

動態(tài)路由協(xié)議之間的路由引入
引入直連路由到動態(tài)路由協(xié)議
引入靜態(tài)路由到動態(tài)路由協(xié)議

路由引入的基礎(chǔ)配置命令

配置OSPF引入外部路由
[Huawei-ospf-100] import-route { bgp | direct | static | isis [ process-id-isis ] | ospf [ process-id-ospf ]}
在OSPF視圖下,引入BGP路由/直連路由/靜態(tài)路由/IS-IS路由/OSPF其他進程路由。