等价路由 ECMP(续）
3、per flow转发 基于流的转发，一个流基本有五元素来确定（源IP地址、源MAC、目的IP地址、目的MAC、端口）。 如下图，对于访问不同的服务器，流量将在两条路径上负载分担；但是如果其中每个服务的流量大，将导致两条 路径上的负载分担不均匀。 C A RTA 2 2 2 2 RTD 2 2 B WEB SERVE R 2 RTC 2 2 2 2 RTB 2 FTP SERVE R
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第1章 IP路由的基本概念和原理 第2章 IP选路的基本原则和等价路由 第3章 路由协议
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发性能有所提高。
Per flow 1、快速转发，不需要在 CPU中查找路由表，直接 通过接口硬件Fib表项转发， 转发性能高。 2、能够比较的负载分担 1、五元组使用Hash算法，来计算等价的路径，计算复杂，可 能导致某条路径上承载了大量的流量。
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等价路由 ECMP
等价路由ECMP(equal cost multi-path):就是在目的地有多个相同开销的路径，在路由表中同一条路由有两个 不同的下一跳存在。去往该目的地址的报文在这两条路径上分担。
CPU
CPU
交换网
ASIC ASIC
接口 接口
转发路由器
CPU
CPU
口 网络接口 网络接口
网络接口
网络接口
第一代
网络接口
第二代
第三代
接口
CPU
第四代
第五代
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华为路由器介绍
3
通告直连的网段N1
DA OUTINTERFCE 接受网段N2, 形成 NH 路由表 N2 E0 IP4 转发：PC1和PC2相互访问过程
通告直连的网段N2
PC1访问PC2， RTA查找路由表 N2找到出接口和 下一跳 路由器的路由的过程：通告直连的网段－>路由表形成->转发
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路由表
路由表记录了所有的路由、出接口、下一跳、路由的开销、优先级，以及通过什么路由协议学习 到。

[Quidway]display ip routing-table Routing Tables: Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface
核心路由器/ 通用交换路由器
Quidway NE5000
Quidway NE80 Quidway NE40-2 Quidway NE40-4
Quidway NE40-8
骨干路由器
Quidway NE16E
Quidway NE05
Quidway NE08E Quidway R3680E/3640E
中低端路由器
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路由协议的优先级
不同的路由协议，使用不同的优先级。 当一条路由从不同路由协议学习到的时候，优先级高的路由协议将被优先。
路由协议 优先级（华为） 管理级别（cisco）
Direct
OSPF IS-IS STATIC RIP OSPF ASE / OSPF NSSA IBGP EBGP UNKNOWN
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第1章 IP路由的基本概念和原理 第2章 IP选路的基本原则和等价路由 第3章 路由协议
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2013-12-27
Security Level:
IP 路由基本原理

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Contents
• IP路由的基本概念和选路原则
学习完此课程，您将会：

了解和掌握IP路由的基本概念 影响IP路由选路的原则 等价路由的概念 链路聚合的概念和配置
0.0.0.0/0
8.0.0.0/8 9.0.0.0/8 9.1.0.0/16 20.0.0.0/8 20.0.0.1/32
Static 60
RIP 1003 OSPF 10 RIP 1004 Direct 0 Direct 0
0
50 0 0
120.0.0.2 Serial0
120.0.0.2 Serial0 20.0.0.2 20.0.0.1 Ethernet0 Ethernet0 120.0.0.2 Serial0 127.0.0.1 LoopBack0
2 RTB 2
B
3
对于在同一个网络但是不同目的地址的报文在等价路径上转发。
B A RTA 2 2 C 2 2 RTD
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2
RTC 2
2
2
2 RTB 2
B:172.1.1.1 3
2
2
C:172.1.1.2
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0
10 20 60 100 150 256 256 255
0
110 115 1 120 110 200 20
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路由的选路原则
路由的选路原则：
1、优先：最长匹配原则。 在路由表中存在同一个网络地址，但带有不同的子网掩码；根据选路原则，掩码最长的优先转发。例如在路 由表中存在以下几条路由（10.1.0.0/16,10.1.1.0/24,10.1.1.0/30），那么去往10.1.1.1目的地的报文，优先选 择10.1.1.0/30在路由表中对应的出接口、下一跳来选择转发路径。 2、其次：路由协议优先级 如果同一条路由从多个不同的路由协议学习到，优先级级别低的路由协议优先考虑。比如路由10.1.1.0/30 从ospf ,bgp分别学习到，根据优先级低的原则，报文将优先选择从ospf路由协议学习的路径进行转发。 3、cost 同样的路由，报文优先选择cost值小的路径。
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路由通告和转发
路由通告和转发是两个相反的过程。 路由通告是指路由器将自己直连的网段通告给其它的路由器设备，是目的地址的发起者或者源。 路由转发是指路由器根据目的地址将报文转发给发起者或者源。
下面的例子来PC1访问PC2说明路由通告和转发的区别：
通告过程和路由表形成 E1 PC1:N 1 RT A E0:IP N3 RT E0:IP4 B E1 PC2:N2 DA OUTINTERFCE NH N1 E0 接受网段N1, 形成 IP3 路由表
理解route、routing、router
IP路由是基于目的地址查找IP路由表，找到报文转发的出接口以及对应的下一跳路由器，然后将报文转发给下 一跳路由器，直到到达最终的目的地。这里的路由实际指单播路由，将报文逐跳逐跳送到目的地。当然每个转发 报文的设备都需要决定是否进行转发、以及选择最近的路径到达目的地。 在IP路由中，有几个概念十分重要： 1、route：指目的地址，就是例子中的“最终目的地”。达到目的地址经过的设备上都需要知道该目的地址，即 route。如果有多个目的地址，就有多个route。 2、routing：指决定到达每个下一跳的最短路径和转发出接口，以及决策，即寻路和决策。在每台设备上都需要运 行一些算法来实现routing，这些算法就是路由协议，路由协议有静态路由协议（需要人工配置），动态路由协议（ 设备根据一些规则自动找到最短的路径和转发出口）。 3、router：指使用专门的存储介质保存这些route，并使用专用的操作系统来实现routing，并使用专门的通信芯 片和硬件提供各种接口来转发报文的设备
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几种等价路由转发方式的比较
等价路由转发方式 Per packet 优点 流量能够均匀的负载分担 缺点 1、对于同一个流的报文，都需要进行路由查找，目的是选择等 价路由上不同出接口，导致报文的转发效率低。 2、可能导致同一个报文在不同的路径上。 Per destination 第一个报文上到CPU查找， 1、由于基于具体的目的地址，可能导致一条路径上的流量很大。 后续的报文直接转发，转 2、第一个报文也需要查找路由表。
路由开销 Cost
路由开销是指从源到目的地经过所有链路的开销的总和。不同的路由协议使用不同的计算方法来 计算路由的开销。 对于RIP协议使用跳数来计算开销，跳数等于经过路由器的数量。对于RIP最大的cost为15跳。 对应IGRP和EIGRP协议，cisco的私用协议，使用链路的bandwidth, delay, reliability, load等接口 参数来计算。默认使用bandwidth、delay来计算。 • IGRP=107/BW (min) + delay (sum) (BW,delay表示到目的地经过的所有路由器出接口的带宽,） • EIGRP=256*IGRP 对于OSPF协议使用： 108 / BW (BW表示链路带宽）。Cost的开销等于到目的地址经过的所有路 A访问B有两条路径： 由器出接口的总和。 路由转发时，总是选择开销最小的路径。 以OSPF为例来说明cost的计算： A 3 3 2 2 2 2 2 3 3 3 •一条路径的cost值为:2+2+2+3=9 •另外一条路径cost为：3+3+3+3=12 最后结果，A到B的数据流从下面的路径。 B 3 3 2