一、路由表概述

核心概念

  • 作用：三层设备（路由器、三层交换机）在转发数据时，依据路由表进行寻址和转发。
  • 核心功能：
    • 决定数据包从哪个接口发出（出接口）
    • 决定数据包的下一跳地址（NextHop）

路由表的关键要素

  • 包含 目标网络、协议类型、优先级、Cost值、下一跳、出接口 等信息。

二、路由的分类

1. 网段路由（Network Route）

  • 特点：
    • 匹配整个网段的数据包
    • 格式：网络号 + 子网掩码（如 192.168.1.0/24）
  • 适用场景：
    • 普通IP数据包转发
    • 大多数路由条目属于网段路由

2. 主机路由（Host Route）

  • 特点：
    • 精确匹配单个IP地址
    • 格式：IP地址/32（如 10.1.1.1/32）
  • 适用场景：
    • 需要精确控制某台主机的流量路径
    • 某些特殊协议（如VPN、NAT）可能生成主机路由

三、路由表的形成方式

1. 直连路由（Direct）

形成条件

  1. 接口处于 物理UP（链路连通）
  2. 接口处于 协议UP（如配置了IP地址且无冲突）
  3. 自动生成 3种路由：
    • 网络地址（如 192.168.1.0/24）
    • 广播地址（如 192.168.1.255/32）
    • 接口自身IP地址（如 192.168.1.1/32）

特点

  • Cost = 0（优先级最高）
  • 接口 DOWN 时，直连路由自动消失
  • 无法手动删除，只能通过关闭接口移除

2. 静态路由（Static）

特点

  • 手动配置，适用于：
    • 小型网络
    • 网络拓扑固定的场景
    • 需要精确控制流量的路径

华为配置命令

1
[Huawei] ip route-static <目标网络> <掩码> <下一跳IP>

示例：

1
[Huawei] ip route-static 192.168.2.0 24 10.1.1.2
  • 192.168.2.0/24：目标网络
  • 10.1.1.2：下一跳地址

静态路由的注意事项

  1. 下一跳必须可达：

    • 设备必须有去往下一跳的路由（否则无法加表）

  2. 可指定出接口（适用于点对点链路）：

    1
    [Huawei] ip route-static 192.168.2.0 24 GigabitEthernet0/0/1

  3. 优先级可调整（默认60）：

    1
    [Huawei] ip route-static 192.168.2.0 24 10.1.1.2 preference 100

3. 动态路由（Dynamic）

特点

  • 通过 路由协议（OSPF、RIP、BGP等） 自动学习
  • 适用于：
    • 大型网络
    • 网络拓扑经常变化的场景

常见动态路由协议

协议 类型 优先级 适用场景
OSPF 链路状态 10 企业内网、数据中心
RIP 距离矢量 100 小型网络（已逐步淘汰）
BGP 路径矢量 255 互联网AS间路由

四、路由表关键参数（详解）

路由表示例（华为设备）

路由表

参数解析

参数 英文 说明
Destination/Mask Destination/Mask 目标网络地址及掩码
Proto Protocol 路由来源（Direct/Static/OSPF/RIP）
Pre Preference 优先级（0-255），值越小越优先
Cost Cost 路由开销，值越小越优
Flags Flags 路由状态标识（D表示已下发到FIB）
NextHop NextHop 下一跳IP地址
Interface Interface 数据包发出的接口

五、路由的加表原则（最优路由选择）

1. 优先级（Preference）比较

  • 数值越小越优先：
    • 直连路由（0） > OSPF（10） > 静态路由（60） > RIP（100）
  • 示例：
    • 如果去往 192.168.1.0/24 同时存在静态路由和OSPF路由，优先选择OSPF（优先级10 < 60）

2. 优先级相同 → 比较 Cost

  • Cost 越小越优（仅相同协议下可比较，不同协议 Cost 计算方式不同）。

3. 等价路由（ECMP）

  • 如果优先级和Cost都相同，则形成等价多路径路由（ECMP）
  • 数据流会进行负载均衡

六、路由的查表原则（最长掩码匹配）

匹配规则

  1. 先匹配 掩码最长 的路由（最精确的路由）
  2. 如果没有匹配项，再查 默认路由（0.0.0.0/0）

示例

  • 目标IP：192.168.1.1
  • 路由表：
    • 192.168.1.0/24（匹配，掩码24位）
    • 192.168.0.0/16（不匹配，掩码更短）

七、默认路由（缺省路由）

特点

  • 格式：0.0.0.0/0
  • 作用：匹配所有未明确指定的目标网络
  • 适用场景：
    • 出口路由器指向ISP
    • 简化路由表配置

配置示例

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[Huawei] ip route-static 0.0.0.0 0 202.100.1.1
  • 所有非本地流量均发送到 202.100.1.1

八、三层环路问题

产生原因

  • 路由表错误导致数据包循环转发（如 A→B→C→A）

解决方案

  1. TTL机制：
    • 每经过一个路由器减1，归0时丢弃
    • 只能终止环路，不能预防
  2. 路由优化：
    • 避免配置错误的静态路由
    • 合理规划动态路由协议

九、静态路由高级应用

1. 浮动路由（路由备份）

  • 通过调整优先级实现主备链路切换

  • 示例：

    1
    2
    [Huawei] ip route-static 192.168.2.0 24 10.1.1.2 preference 60    # 主链路
    [Huawei] ip route-static 192.168.2.0 24 10.1.2.2 preference 100   # 备用链路

2. 路由式ARP代理

  • 当路由器收到ARP请求时：
    1. 检查是否有去往目标IP的路由
    2. 如果有，则以自己的接口MAC响应
    3. 帮助主机完成跨网段通信

十、关键总结

  1. 直连路由：自动生成，接口UP才存在，Cost=0
  2. 静态路由：手动配置，需确保下一跳可达
  3. 动态路由：自动学习，适合复杂网络
  4. 查表规则：最长掩码匹配 → 默认路由
  5. 防环机制：TTL + 合理路由规划
  6. 通信条件：本设备必须有去往目的网段的路由