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路由选路原则

发布时间:2023-03-09 13:05 字数:1672字 阅读:54

路由选路原则,当一个目的地址被多个目标网络覆盖且存在一个目标网段来自不同路由协议的多条路径时,或者当一个目标网段有来自相同路由协议的多条路径时,都要遵守路由器的转发原则。

1、最长匹配原则

数据包的转发是基于目的IP地址进行的,当数据包到达路由器时,路由器首先提取出数据包的目的IP地址,查看路由表,将数据包的目的IP地址与路由表中的掩码字段做“与”操作,然后将“与”操作后的结果同路由表该表项的目的前缀/掩码进行比较,相同表示匹配,否则表示不匹配。

当所有的路由表项都比较完后,路由器会选择一个最长掩码匹配项,即网络前缀和掩码最精确的表项。

举例说明如下:

最长匹配原则

在本例中,假设有目的地为192.168.1.1的数据包需要被转发,首先查找路由表,得知有3条路由匹配:0.0.0.0/0 匹配长度为0比特;192.168.0.0/16 匹配长度为16比特;192.168.1.0/30 匹配长度为30比特。按最长匹配原则,选中192.168.1.0/30的RIP路由,从出接口GigabitEthernet0/0/0将数据包转发出去。

2、路由优先级

当路由器通过不同路由协议学到前缀和掩码都相同的路由时,具有较高优先级(数值越小表明优先级越高)的路由将被激活并放入路由表,用于数据包的转发。

在图1中,到10.0.0.0网段有两条路由:R0和R1,R0是由RIP发现的,R1是由OSPF发现的,根据路由优先级,默认情况下,OSPF的路由优先级比RIP的路由优先级高,所以路由器会使用OSPF发现的路由,将其加入全局路由表,用于指导数据包的转发。

路由协议的优先级可以修改,如果不同协议的优先级修改为一致,会比较路由协议内部优先级值(可以理解为本征的优先级值),这些值绝大部分与默认路由优先级相同,该内容不在本书讨论之列。

路由优先级

图1 路由优先级

VRP默认路由优先级如表1所示。

表1 VRP默认路由的优先级

VRP默认路由的优先级

3、路由开销

路由的度量(Metric)表明了到达这条路由所指的目的地址的代价,通常路由的度量值会受到线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大传输单元等因素的影响,不同的动态路由协议会选择其中的一种或几种因素来计算度量值(如RIP用跳数来计算度量值)。

该度量值只在同一种路由协议内有比较意义,不同的路由协议之间的路由度量值没有可比性,也不存在换算关系,静态路由的度量值为0。度量被用来比较同一种协议类型、相同目的地址的多条路由的优先级。

当到达同一目的地的多条路由具有相同的路由优先级时,路由开销最小的路由将成为最优路由并被放入路由表中。如果同一个路由协议到达同一个目的地有几条相同度量值的路由,这些路由都会被放入路由表,可实现路由负载分担。

图2所示为路由开销拓扑结构示意图,路由器A到路由器D有如下两条路由。

●Path1:A→B→C→D,总路由度量值是9;

●Path2:A→E→F→C→D,总路由度量值是12。

路由开销拓扑结构示意图

图2 路由开销拓扑结构示意图

路由器A采用同一种路由协议分别从路由器B与路由器E学到到达路由器D的路由。由图2可知,路由器A从路由器B学到的到达路由器D的路由度量值为9,而从路由器E学到的到达路由器D的路由度量值为12。

通过比较,路由器A从路由器B学到路由更优,因此,路由器A会将从路由器B学到的到达路由器D的路由加入路由表,以指导数据包的转发,路由的下一跳为路由器B。图3所示为等价路由拓扑结构示意图。

等价路由拓扑结构示意图

图3 等价路由拓扑结构示意图

路由器A到路由器D也有两条路径,总路径的度量值如下。

●Path1:A→B→C→D,总路由度量是18;

●Path2:A→C→D,总路由度量是18。

此时,采用同种路由协议,去往目的地的度量值相同,出现了等价多路径路由(Equal Cost Multi-Path,ECMP),在路由协议层面上,实现了IP流量的负载分担。

查看路由表:

查看路由表

从路由表可以发现,有通过RIP学到的两条相同度量值的路由,因为度量值相同,最终这两条路由都会被加入路由表,实现数据包转发的负载分担。