HCIA学习之静态路由/路由表负载均衡（第七天）

静态路由

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以太网交换机工作在数据链路层，用于在网络中进行数据转发，而企业网络的拓扑结构一般会比较复杂，不同的部门，或者总部和分支可能处在不同的网络中，此时就需要使用路由器来连接不同的网络，实现网络之间的数据转发。
静态路由是值由管理员手工配置和维护的路由。
静态路由配置简单，被广泛应用于网络中。另外，静态路由还可以实现负载均衡和路由备份。

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路由器的功能

• 决策：路由表体现 RIB。路由表（控制层面）不一定和报文转发在同一个路由上。
• 转发：报文转发 FIB。

自治系统AS

• 由同一个管理机构管理、使用统一路由策略的路由器的集合。

广播域

• 路由器的一个接口就是一个网络。

路由选路

• 路由器负责为数据包选择一条最优路径，并进行转发。

• 路由表中包含了路由器可以达到的目的网络。目的网络在路由表中不存在的数据包会被丢弃。

• 路由表中的Flags：

  • D-relay 中继，代表吓一跳设备不是本设备的直连，需要做路由更迭才能到达。
  • D-download to fid 装载到路由。
  • 路由获得的几种方式：
    • 如果接口工作，天生得到直连路由。
    • 静态方式得到路由，管理员手工设置。
    • 动态路由协议得到路由。

• 路由的原理

  • 1. 最精确匹配原则。（选择最精确匹配的路由方向
  • 2. 路由协议的优先级。（AD：管理距离。优先级数值小的优先）
  • AD：管理距离
  • 路由协议的优先级是本设备作出决策依据，不影响其他设备。
  • 在同一个路由协议中度量值比较小的优先。不同协议会有不同度量方法。
  • 路由器必须要知道一下跳和出接口才能将数据转发出去。

• 路由的负载均衡

  • 度量值小的优先，当两个度质值一致时，等价的均衡路由（ECMP）
  • FIB，路由负载不等于数据报文转发也等分的转发，而是根据流来转发的。（流：五元组hash，hash值不变时会走同一条线路。）

类型	值
直连	0
静态	60（思科=1）
OSPF内部	10（思科=110）
OSPF外部	150（思科没有该参数）

• 静态路由的配置：
  • 三种方案：指定下一跳、出接口、出接口+下一跳。
  • 在串行网络上，可以通过指定下一跳地址或出接口来配置静态路由（除FR帧中继网络，帧中继网络指定下一跳）。
  • 在广播型的接口（如以太网接口）上配置静态路由时，必须要指定下一跳地址。（ARP）

image.png

• 路由1:

[r1]interface g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.0.1 24
[r1-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.2.0.1 24
[r1-GigabitEthernet0/0/1]q
[r1]ip route-static 10.3.0.1 32 10.2.0.2
[r1]ip route-static 10.3.0.1 32 10.1.0.2
[r1]dis ip routing-table
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 11       Routes : 12       

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

       10.1.0.0/24  Direct  0    0           D   10.1.0.1        GigabitEthernet0/0/0
       10.1.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/0
     10.1.0.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/0
       10.2.0.0/24  Direct  0    0           D   10.2.0.1        GigabitEthernet0/0/1
       10.2.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
     10.2.0.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
       10.3.0.1/32  Static  60   0          RD   10.2.0.2        GigabitEthernet0/0/1
                    Static  60   0          RD   10.1.0.2        GigabitEthernet0/0/0
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

[r1]ping 10.3.0.1
  PING 10.3.0.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 10.3.0.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=60 ms
    Reply from 10.3.0.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=30 ms
    Reply from 10.3.0.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=254 time=40 ms
    Reply from 10.3.0.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=254 time=40 ms
    Reply from 10.3.0.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=254 time=30 ms

可以看到一个目的地址10.3.0.1/32走两个下一跳，并且他们pre cost相同就可以叫做路由表负载均衡。

• 路由2:

[r2]interface g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.0.2 24
[r2-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.3.0.2 24

• 路由3:

[r3]interface g0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.2.0.2 24
[r3-GigabitEthernet0/0/1]interface g0/0/0 
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.4.0.2 24

• 路由4:

[r4]interface g0/0/0 
[r4-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.4.0.1 24
[r4-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.3.0.1 24
[r4-GigabitEthernet0/0/1]q