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路由的基本概念：
1 路由：判斷從源主機到目標主機所經過的最佳路徑，從而實現數據的轉發，這就是路由技術。
2 路由表：在每個路由器中都有一張路由表，路由表包含了該路由器掌握的所有目的地的網絡地址，以及通過此路由器到達這些網絡地址的最佳路徑。
路由表的形成：
直連網段：當在路由器的接口上配置了IP地址，并且接口狀態為"up"時，路由表中會出現直連路由項。
非直連網段：通過靜態路由或動態路由寫到路由表中。
3 管理距離和度量值：路由器只把最優的路由條目添加到路由表中，路由器在選擇路由條目時使用兩個參數，即管理距離（Administrative Distance)和度量值（Metrics)。
管理距離：指一種路由協議的路由可信度，是一種優先級度量，管理距離越小，優先級越高。在Cisco IOS中使用的默認管理距離如下所示（不同品牌的網絡設備可能不一樣）：
路由類型 管理距離
直連路由 0
靜態路由 1
OSPF 110
RIP 120
度量值：度量值代表距離，用來確定尋路時的最優路由。每一種路由算法在產生路由表時都會為每一條網絡路徑產生一個數值（度量值），最小的值表示最優路徑。度量值的計算可以只考慮路徑的一個特性，但復雜的度量值是綜合了路徑的多個特性產生的。常用的度量值有跳數、成本、帶寬、時延等。OSPF路由協議的度量值為成本（開銷），RIP路由協議的度量值為跳數。
當路由器接收到相同目的地的路由條目時，首先比較管理距離，選擇管理距離小的路由條目添加到路由表中，如果管理距離相同，則比較度量值，選擇度量值小的路由條目添加到路由表中。當收到的目的地址、管理距離和度量值都相同的路由條目時，路由表中會形成負載均衡的路由條目。在某些情況下，也可以修改管理距離，對同一網段使用不同的管理距離，再讓路由器選擇最優的路由（可信度最高，即管理距離小）添加到路由表中，當線路出現故障時，管理距離小的路由失效，管理距離大的路由為最佳路由，會被寫入到路由表中，即為浮動路由。
4 路由的類型
1）靜態路由：由管理員在路由器中手工配置的固定路由。
特點：
適合小規模的網絡環境
靜態路由是單向的，如果要實現雙方互相通信，必須在通信雙方配置雙向的靜態路由。
靜態路由缺少足夠的靈活性，如果拓樸結構改變，需要重新手工配置。
2）動態路由：通過某種路由協議實現路由器之間共享網絡連接信息和狀態信息，從而更新路由表（選擇最優路徑）。
度量值：上面已敘述過，不再多講
收斂：動態路由協議包含了一系列過程，如本地路由器向其它路由器通告本地直連網段、接收其它路由器的路由信息等。因此，使所有路由器的路由表達到一致的狀態叫收斂。實現全網信息共享以及所有路由器計算最優路徑所花費的時間的總和就是收斂時間。
OSPF（開放式最短路徑優先）動態路由協議：
OSPF是一種內部網關協議（IGP），用來解決AS（自治系統：共同管理下的互聯網絡如一個企業或一座城市）內部通信的，而外部網關協議（EGP）用來解決AS間通信的。OSPF將AS分割成多個小的區域，OSPF路由器只在區域內部學習完整的鏈路狀態信息，而不必了解整個AS內部所有的鏈路狀態。
OSPF適應環境：
網絡規模：大中型規模的網絡，當網絡中的路由器在十臺以上甚至更多。
拓樸結構：拓樸結構為網狀，或路由器之間都有互通的需求。
路由器自身的要求：OSPF對路由器CPU的處理能力和內存大小都有一定的要求，性能較低的路由器不建議使用OSPF協議。
OSPF路由器的Router ID
運行OSPF協議的路由器需要了解每條鏈路是連接在哪臺路由器上的，因此，需要一個唯一的標識來標記OSPF網絡中的路由器，即Router ID（一般以IP地址來標識）。在實際工作中，通常會手工指定Loopback接口的IP地址作為路由器的Router ID，如把192.168.255.0/24的網段設為Router ID的標識，這已經是一種標準配置。
OSPF協議中的DR（指定路由器）和BDR（備份指定路由器）
運行OSPF的路由器通過DR和BDR與鄰居路由器建立鄰接關系，互相傳遞鏈路狀態信息。
自動選舉DR和BDR：Router ID最大的會被選為DR，第二大的為BDR。
手工選舉DR和BDR：手工選舉需要設置路由器的優先級，范圍是0-255，值越大，優先級越高。如果優先級為0，則不參與選舉。如果優先級相同，則比較Router ID。優先級可以影響路由器的選舉過程，但無法強制更換已經存在的DR和BDR路由器。
通常在廣播多路訪問網絡上（如以太網），最先初始化的兩臺具有選舉資格的路由器將成為DR和BDR路由器。
OSPF路由表：
區域內路由：路由條目前面的“O”代表OSPF區域內的路由。
區域間路由：路由條目前面的“O IA”代表OSPF區域間的路由，即在其它區域但仍在OSPF AS內的目的地路徑，它至少通過了一臺ABR路由器。
OSPF路由類型的優先級：
區域內路徑：優先級 1
區域間路徑：優先級 2
E1外部路徑：優先級 3
E2外部路徑：優先級 4（默認的OSPF外部路由）
路由表添加路由條目時，如果目的網段相同，則會選擇優先級最高的路由條目添加到路由表中。
OSPF網絡架構如下：
R1的配置：
R1(config)#router ospf 100 #配置OSPF進程號，只有本地意義
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1 #指定Router ID
R1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.3 area 0 #宣告OSPF協議運行的接口和所在區域
R1(config-router)#network 10.1.1.4 0.0.0.3 area 1
R2的配置：
R2(config)#router ospf 100
R2(config-router)#router-id 2.2.2.2
R2(config-router)#network 10.1.1.8 0.0.0.3 area 0
R2(config-router)#network 10.1.1.12 0.0.0.3 area 1
R3的配置：
R3(config)#router ospf 100
R3(config-router)#router-id 3.3.3.3
R3(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.3 area 0
R3(config-router)#network 10.1.1.8 0.0.0.3 area 0
R3(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
R4的配置：
R4(config)#router ospf 100
R4(config-router)#router-id 4.4.4.4
R4(config-router)#network 10.1.1.4 0.0.0.3 area 1
R4(config-router)#network 10.1.1.12 0.0.0.3 area 1
R4(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 1
顯示路由器的路由協議信息：
R1#sh ip protocols
Routing Protocol is "ospf 100"
Outgoing update filter list for all interfaces is not set
Incoming update filter list for all interfaces is not set
Router ID 1.1.1.1
It is an area border router
Number of areas in this router is 2. 2 normal 0 stub 0 nssa
Maximum path: 4
Routing for Networks:
10.1.1.0 0.0.0.3 area 0
10.1.1.4 0.0.0.3 area 1
Reference bandwidth unit is 100 mbps
Routing Information Sources:
Gateway Distance Last Update
4.4.4.4 110 00:14:48
2.2.2.2 110 00:14:48
3.3.3.3 110 00:17:19
Distance: (default is 110)
查看路由表：
R1#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O 172.16.1.1 [110/2] via 10.1.1.6, 00:03:55, FastEthernet1/0
10.0.0.0/30 is subnetted, 4 subnets
O 10.1.1.8 [110/2] via 10.1.1.1, 00:06:26, FastEthernet0/0
O 10.1.1.12 [110/2] via 10.1.1.6, 00:03:55, FastEthernet1/0
C 10.1.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
C 10.1.1.4 is directly connected, FastEthernet1/0
192.168.1.0/32 is subnetted, 1 subnets
O 192.168.1.1 [110/2] via 10.1.1.1, 00:06:26, FastEthernet0/0
僅顯示與OSPF相關的路由信息：
R1#sh ip route ospf
172.16.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O 172.16.1.1 [110/2] via 10.1.1.6, 00:17:27, FastEthernet1/0
10.0.0.0/30 is subnetted, 4 subnets
O 10.1.1.8 [110/2] via 10.1.1.1, 00:19:58, FastEthernet0/0
O 10.1.1.12 [110/2] via 10.1.1.6, 00:17:27, FastEthernet1/0
192.168.1.0/32 is subnetted, 1 subnets
O 192.168.1.1 [110/2] via 10.1.1.1, 00:19:58, FastEthernet0/0
驗證網絡是否暢通：
R3#ping 172.16.1.1 source 192.168.1.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.1.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 192.168.1.1
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 52/66/76 ms
查看鄰接關系：
R1#sh ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
3.3.3.3 1 FULL/BDR 00:00:34 10.1.1.1 FastEthernet0/0
4.4.4.4 1 FULL/BDR 00:00:32 10.1.1.6 FastEthernet1/0
R3#sh ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
2.2.2.2 1 FULL/DR 00:00:33 10.1.1.10 FastEthernet1/0
1.1.1.1 1 FULL/DR 00:00:35 10.1.1.2 FastEthernet0/0
查看接口是否加入正確的區域：
R1#sh ip ospf interface
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
Internet Address 10.1.1.2/30, Area 0
Process ID 100, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1
Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1
Designated Router (ID) 1.1.1.1, Interface address 10.1.1.2
Backup Designated router (ID) 3.3.3.3, Interface address 10.1.1.1
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
oob-resync timeout 40
Hello due in 00:00:07
Supports Link-local Signaling (LLS)
Index 1/1, flood queue length 0
Next 0x0(0)/0x0(0)
Last flood scan length is 0, maximum is 1
Last flood scan time is 0 msec, maximum is 4 msec
Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1
Adjacent with neighbor 3.3.3.3 (Backup Designated Router)
Suppress hello for 0 neighbor(s)
FastEthernet1/0 is up, line protocol is up
Internet Address 10.1.1.5/30, Area 1
Process ID 100, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1
Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1
Designated Router (ID) 1.1.1.1, Interface address 10.1.1.5
Backup Designated router (ID) 4.4.4.4, Interface address 10.1.1.6
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
oob-resync timeout 40
Hello due in 00:00:06
Supports Link-local Signaling (LLS)
Index 1/2, flood queue length 0
Next 0x0(0)/0x0(0)
Last flood scan length is 0, maximum is 1
Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1
Adjacent with neighbor 4.4.4.4 (Backup Designated Router)
Suppress hello for 0 neighbor(s)
查看OSPF數據庫：
R1#sh ip ospf database
OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 100)
Router Link States (Area 0)
Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count
1.1.1.1 1.1.1.1 1390 0x80000003 0x00AD5E 1
2.2.2.2 2.2.2.2 1373 0x80000003 0x0022D1 1
3.3.3.3 3.3.3.3 1367 0x80000005 0x00083C 3
Net Link States (Area 0)
Link ID ADV Router Age Seq# Checksum
10.1.1.2 1.1.1.1 1390 0x80000001 0x007AA0
10.1.1.10 2.2.2.2 1374 0x80000001 0x002EDC
Summary Net Link States (Area 0)
Link ID ADV Router Age Seq# Checksum
10.1.1.4 1.1.1.1 1749 0x80000001 0x00A189
10.1.1.4 2.2.2.2 1218 0x80000001 0x008D98
10.1.1.12 1.1.1.1 1225 0x80000001 0x005BC6
10.1.1.12 2.2.2.2 1507 0x80000001 0x0033EB
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