路由技术是在网络拓扑结构中为不同节点的数据提供传输路径的技术，路由选择算法是其核心内容。路由选择算法分为静态路由选择算法和动态路由选择算法。
一.路由基础
1.路由的基本概念
路由、路由器
（1）路由
路由是指导IP报文从源发送到目的的路径信息，也可理解为通过相互连接的网络把数据包从源地点移动到目标地点的过程。
（2）路由器
实现路由的设备称为路由器，用于连接不同网络，在不同网络间转发数据单元。路由器工作在网络层。
2.路由器的工作原理
（1）路由表
路由表( Routing Table) 是若干条路由信息的集合。在路由表中，一条路由信息 也被称为一个路由项或一个路由条目，路由设备根据路由表的路由条目做路径选择。
路由器工作时依赖于路由表进行数据的转发。路由表犹如一张地图，它包含去往各个目的地的路径信息(路由条目）。通过命令display ip routing- table查看路由表，示例如下。
图1
路由表中包含了下列关键项。
( 1) Destination: 目的地址，用来标识IP报文的目的地址或目的网络。
(2) Mask:网络掩码，与目的地址一起标识目 的主机或路由器所在网段的地址。掩码由若干个连续的1构成，既可以用点分十进制表示，也可以用掩码中连续1的个数来表示。例如，掩码255. 255. 255.0的长度为24，即可以表示为24。
(3) Proto:即Protocol,指用来生成、维护路由的协议或者方式方法，如Static、RIP、OSPF、ISIS及BGP等。
(4) Pre:即Preference,指本条路由加入IP路由表的优先级。针对同一目的地，可能存在不同下一跳、不同出端口的若干条路由，这些不同的路由可能是由不同的路由协议发现的，也可能是手工配置的静态路由，优先级高(数值小)者将成为当前的最优路由。
(5)Cost:指路由开销。当到达同一目的地的多条路由具有相同的优先级时，路由开销最小的将成为当前的最优路由。Preference 用于比较不同路由协议间路由的优先级，Cost 用于比较同一种路由协议内部不同路由的优先级。
(6) NextHop: 指下一跳IP地址，说明IP报文所经由的下一个设备。
( 7 ) Interface: 指输出端口，说明IP报文将从该路由器哪个端口转发。
（2）路由的过程
图示为某公司的网络拓扑。路由器R1是该网络中正在运行的一台路由器，对网络设备
进行配置之后，可以查看路由器R1的路由表。
图2
在路由器R1上执行[display ip routing-table ]命令便可查看到路由器R1的路由表，在这个路由表中，每行就是一条路由信息(一个路由项或一个路由条目)。 通常情况下，一条路由信息由3个要素组成:(目标网络/掩码( Desination/Mask)、出接口( Interface)和下一跳IP地址( NextHop )
图3
现在以目的地/掩码为3.3.3.0/24的路由项为例，具体说明路由信息的3个要素。
(1)3.3.3.0是一个目标网络地址，掩码长度是24。路由器R1的路由表中存在3.3.3.0/24路由项，因此路由器R1知道自己所在的网络中存在一个网络地址为3.3.3.0的网络。
(2) 3.3.3.0路由项的出接口是GE0/0/2， 其含义如下:如果路由器R1需要将一个IP报文送往3.3.3.0/24网络，那么路由器R1应该把这个IP报文从路由器R1的GE0/0/2接口发送出去(3) 3.3.3.0 路由项的下一跳IP地址是1.1.1.2， 其含义如下:如果路由器R1需要将一个IP报文送往3.3.3.0/24网络，则路由器R1应该把这个IP报文从路由器R1的GE0/0/2接口发送出去，且这个IP报文离开路由器R1的GE0/0/2 接口后应该到达的下一个路由器的接口的IP地址是1.1.1.2。
补充说明:
①如果目的地/掩码中的掩码长度为32,则目的地将是一个主机接口地址，否则目的地就是一个网络地址。通常，一个路由项的目的地是一个网络地址(即目的网络地址)，且把主机接口地址视为目的地的一种特殊情况。
②如果一个路由项的下一跳IP地址与出接口的IP地址相同， 则说明目的网络和本地接口是一个直连网络(双方在同一个网络中)。
③下一跳IP地址所对应的主机接口与出接口一定位于同一个二层网络(二层广播域)中。
除了这3 个要素外，一个路由项通常还包含其他属性，例如，产生这个路由项的Protocol( 路由表中的Poto列)，该路由项的Pefrence (路由表中的Pre列),该路由的开销值(路由表中的Cost列)等。
那么， 路由器是如何基于IP路由表进行转发工作的呢?以图所示的路由器R1的IP路由表为例， 如果一个IP报文的目的 IP地址为 3.3.3.0,那么这个IP报文就匹配了3.3.3.0/24路由项，且路由表里仅有一个3.3.3.0的表项，因此路由器根据此表项进行IP报文的转发；当一个IP报文可以同时匹配多个路由项时，路由器将根据“ 最长掩码匹配”原则来确定一条最优路由，并根据最优路由来进行IP报文的转发;如果没有匹配项(包括默认路由)，则路由器将丢弃该数据包。
3.路由协议的分类
路由设备之间要相互通信，需通过路由协议来相互学习，以构建一个到达其他设备的路由信息表，再根据路由表，实现IP数据包的转发。路由协议的常见分类如下。
(1)根据不同路由算法分类，路由协议可分为以下两种。
①距离矢量路由协议:通过判断数据包从源主机到目的主机所经过的路由器的个数来决定选择哪条路由，如路由信息协议(Routing Information Protocol, RIP) 等。
②链路状态路由协议:不是根据路由器的数目选择路径，而是综合考虑从源主机到目的主机间的各种情况(如带宽、延迟、可靠性、承载能力和最大传输单元等),最终选择一条 最优路径，如开放最短路径优先( Open Shortest Path First, OSPF )协议、中间系统到中间系统( Intermediate System-to- Intermediate System, IS-IS )协议等。
(2)根据不同的工作范围，路由协议可分为以下两种。
①内部网关协议( Interior Gateway Protocol, IGP ):在一个自治系统内进行路由信息交换的路由协议，如RIP、OSPF协议、IS-IS协议等。
②外部网关协议( Exterior Gateway Protocol, EGP ):在不同自治系统间进行路由信息交换的路由协议，如BGP。
(3)根据建立路由表的方式(手动配置或自动学习),路由协议可分为以下两种。
①静态路由协议:由网络管理人员手动配置路由器的路由信息。
②动态路由协议:路由器自动学习路由信息， 动态建立路由表。
4.路由表的生成与路由条目
路由表的3种来源
路由器的路由表中可能有多条路由信息。这些路由信息主要通过3种方式生成：设备自动发现、手动配置或通过动态路由协议生成。人们把设备自动发现的路由信息称为直连路由( Direct
Route),把手动配置的路由信息称为静态路由( Static Route )，把网络设备通过运行动态路由协议而得到路由信息称为动态路由( Dynamic Route )。
(1)直连路由
网络设备启动之后，当在设备上配置了接口的IP地址，并且接口状态为Up的时候，设备的
路由表中就会出现直连路由项。
如图2所示，路由器R1的GE0/0/1接口的状态为Up时，路由器R1可以根据GE0/0/1接口的IP地址2.2.2.1/24推断出GE0/0/1接口所在网络的网络地址为2.2.2.0/24，故路由器R1会将2.2.2.0/24作为一个路由项填写到自己的路由表中。
这条路由是直连路由，所以其Proto列为DiretCost列为0。类似的，路由器R1还会自动发现右侧的一条直连路由1.1.1.0/24。
如图2示例，路由器R1可以自动发现1.1.1.0/24和2.2.2.0/24这两条直连路由，但在路由器R1的路由表中，除了自动发现这两条直连路由外，还会出现一个属性为Static 的路由信息。这条路由信息实际上就是静态路由信息，管理员可以在路由器R1上手动配置这条路由。该路由的目的地掩码为3.3.3.0/24,出接口为路由器R1的GE0/0/2,下一跳IP地址为路由器R2的GE0/0/2接口的IP地址1.1.1.2,. Cost的值设定为0。在路由器RI上配置的这条静态路由仅仅是路由器RI通往路由器R2的路由信息，同理，针对路由器R2通往路由器RI的2.2.2.0/24网络的路由信息，管理员可以在路由器R2上手动配置一条去往2.2.2.0/24的静态路由，这样即可实现全网互通。
(3)动态路由
事实上，网络设备还可以通过运行动态路由协议来获取路由信息。网络设备通过运行路由协议而获取到的路由被称为动态路由。设备运行了路由协议，所以设备的路由表中的动态路由信息能够实时地反映网络结构的变化。
路由器是可以同时运行多种路由协议的，如RIP和OSPF协议。此时，该路由器除了会创建并维护一个IP路由表外，还会分别创建并维护一个RIP路由表和一个OSPF协议路由表。RIP路由表用来专门存放RIP发现的所有路由，OSPF协议路由表用来专门存放OSPF协议发现的所有路由。通过一些优选法则的筛选后，某些IP路由表中的路由项及某些OSPF协议路由表中的路由项才能被加入IP路由表中，而路由器最终是根据IP路由表来进行IP报文的转发工作的。
5.路由优先级
路由器可以通过自动发现直连路由、手动配置静态路由或动态路由协议等方式学习到路由信息，当路由器通过不同的方式学习到同一个目的网络的多条路由信息时，路由器会根据路由的优先级进行路由选择，优先选择值最小的路由。
事实上， 人们给不同来源的路由规定了不同的优先级，并规定优先级的值越小，路由的优先级就越高。这样，当存在多条相同的目标路由时(来源不同)，具有最高优先级的路由便成了最优路由，并被加入IP路由表中，而其他路由处于未激活状态，不显示在IP路由表中。
设备上的路由优先级一般具有默认值。路由的优先级如表所示。
| 路由类型 | 优先级的默认值 |
| 直连路由 | 0 |
| OSPF协议路由 | 10 |
| 静态路由 | 60 |
| RIP路由 | 100 |
| BGP路由 | 255 |
6.路由的开销
路由的开销是一个路由的非常重要的属性。一条路由的开销是指到达这条路由的目的地/掩码需要付出的代价值。当同一种路由协议发现有多条路由可以到达同一目的地/掩码时， 将优选开销最小的路由，即只把开销最小的路由加入本协议的路由表中。
不同的路由协议对于开销的具体定义是不同的。例如，RIP 只能以“跳数( Hop Count)作为开销。所谓跳数，就是指到达目的地/掩码需要经过的路由器的个数。如图3所示，假设路由器R1、R2、R3均运行RIP，1.1.1.0/24 通过RIP会发现两条去往3.3.3.0/24的路由，第一条路由的路径是R1→R2→R3，开销(跳数)为3:第二条路由的路径为R1--R3,开销(跳数)为2。显然，第二条路由的开销小于第一条路由的开销， 所以第一条路由为最优路由。
当同一种路由协议发现有多条路由可以到达同一目的地/掩码时，如果这些路由的开销是相等的，那么开销相等的路由被称为等价路由。在这种情况下，这两条路由都会被加入路由器的RIP路由表中。如果RIP路由表中的这两条路由能够被优选进入IP路由表，那么一 部分流量会根据第一条路由进行转发， 另一部分流量会根据第二条路由进行转发，这种情况也被称为负载均(Load Balance)。
需要特别强调的是，不同的路由协议对于开销的具体定义是不同的，开销值大小的比较只在同一种路由协议内才有意义，不同路由协议之间的路由开销值没有可比性，也不存在换算关系。
二.路由的分类
1.直连路由
直连路由是指与路由器直连的网段的路由条目。直连路由不需要特别配置，只需要在路由器端口上设置IP地址，然后由链路层发现(链路层协议为Up,路由表中即可出现相应路由条目;链路层协议为Down:相应路由条目消失)即可。链路层发现的路由不需要维护，减少了维护的工作，而不足之处是链路层只能发现端口所在的直连网段的路由，无法发现跨网段的路由。在路由表中，直连路由的Proto字段显示为Direct,路由优先级Pre为0,路由开销Cost为0。当给端口配置IP地址后(链路层已up)，路由表中即会出现相应的路由条目。
2.静态路由
1.静态路由的概念
（1）静态路由的含义
指通过手动方式为路由器配置路由信息
（2）优缺点
优点：配置简单、不占用网络带宽和系统资源、路由器资源负载小，可控性强等；
缺点：不能动态反映网络拓扑，当网络拓扑发生变化时，网络管理员必须手动配置并改变路由表，因此静态路由不适用于大型网络。
2.静态路由配置实例
在路由表中，静态路由的Proto字段显示为Static,默认情况下，路由优先级Pre为60，路由开销Cost为0。
| 常用命令 | 视图 | 作用 |
|---|---|---|
| ip route-static ip- address{mask| mask -length} nexthop- address| interface- type interface number[nexthop- address]}[preference preference| tag tag] | 系统 | 配置静态路由 |
| display ip interface [brief][interface- -type interface- number] | 所有 | 查看端口与IP相关的配置、统计信息或简要信息 |
| display ip routing-table | 所有 | 查看路由表 |
在路由器上配置静态路由时，需要进入系统视图，执行[ ip route-static ip-address {mask | mask-length} {nexthop-address | interface-type interface mumber [nexthop-address]}[preference preference]]命令，其中，"ip-address {mask{mask-length}”表示目的地/掩码，“ nexthop-address”表示下一跳IP地址，interface-type interface-number” 表示出接口，“ preference preference” 表示路由的优先级的值。
静态路由配置命令： ip route-static +目的网段/掩码 出接口 下一跳
1.配置步骤
(1)按拓扑图配置端口IP地址
R1：[R1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[RI-GigabitEthernet 0/0/1]ip address 10.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet 0/0/1]quit
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet 0/0/0]ip address 30.1.1.1 24
R2:
[R2] interface GigabitEthernet 0/0/0
【R2-GigabitEthernet 0/0/0】1p address 10.1.1.2 24
IR2-GigabitEthernet 0/0/0]quit
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet 0/0/1]1p address 20.1.1.1 24
【R2】interface GigabitEthernet 0/0/2
[R2-GigabitEthernet 0/0/2]1p address 40.1.1.1 24
(2)配置静态路由
R1:
[R1]ip route-static 20.1.1.0/ 24 10.1.1.2
[R1]ip route-static 40.1.1.0 24 10.1.1.2
R2:
[R2]ip route-static 30.1.1.0 24/ 10.1.1.1
2.测试(1)查看建立的路由条目，观察其是否有静态路由。
命令：display ip routing-table
(2)PC1可以和PC2、PC3互通。
3.静态路由汇总
（1）静态路由汇总的概念
在图所示的网络拓扑中，如果路由器R1要访问路田器R2右侧的172.16.1.0/24 等目的网络，需要在路由器R1上配置路由。如果要配置静态路由，则需要在路由器R1上配置4条静态路由以对应图中的4个网段，如果路由器R2右侧有200个甚至更多的网段，就需要在路由器R1上手动配置200条甚至更多的静态路由。庞大的路由条目会让路由器R1的路由表变得非常臃肿，大大降低路由器的工作效率。
此时，就需要使用静态路由汇总的方法来解决该问题，路由汇总能减小路由条目的数量，降低路由设备资源的消耗，提高网络基础设施的转发效率，突出IP 地址作为逻辑地址的可汇总优势。
从图可以看到4条以[ ip route-static ]命令开头的路由明细，而在图所示的网络拓扑中，通过静态路由汇总后，只配置1条静态路由[ip route-static 172.16.0.0 16 11.1.1.2]命令，即可实现相同的访问效果。
这种将多个路由条目进行汇总的方式称为路由汇总。路由汇总是一种重要的网络设计思想。通常，在大中型网络中，要使用路由汇总技术进行优化设计。
（2）静态路由汇总计算与配置
通过对第1章的学习，我们知道，可变长子网掩码是一种在有类网络中通过子网掩码划分多个IP子网的技术，是无类编址方式的有效解决方案。而路由汇总的前提是IP子网及网络模型的设计科学合理，路由汇总的计算是通过对子网掩码的操作进行的。
从图可以看出，路由器R1左侧的IP网段明细为172.16. 1.0/24~172.16.31.0/24，将这些IP网段写成二进制的形式，如图所示。
从图中可以看出，这个IP子网是连续的，对连续的IP子网进行汇总的计算方法如下。
172.16.1.0/24
172.16.2.0/24
172.16.3.0/24
172.16.30.0/24
172.16.31.0/24
172.16.0.0/19
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
(1)将所有的十进制的IP网段写成二进制形式，在实际操作中，只需要将所有IP网段中不相同的十进制数写成二进制形式即可)如图所示十进制的IP网段的第三位。
(2)用一根分隔线对所有IP网段进行分隔，从图中可以看到，分隔线左侧的每一列的二进制数都完全相同，而分隔线右侧的二进制数则不完全一样。
(3)分隔线的位置确定后，分隔线左侧的二进制数不变，而分隔线右侧从第一位开始到最后一位全部写0。因汇总后的掩码长度为分隔线左侧的二进制的位数，即16+3=19位，因此，通过计算得到汇总后的地址段为172.16.0.0/19。
同理，可以计算出路由器R3右侧的所有IP网段经过汇总后的地址段为10.1.32.0/19。静态路由汇总的配置与静态路由的配置相同，因此这里仅以图中的路由器R2为例进行配置，配置命令如下。
<Huawei>system-view
[Huawei]sysname R2
[R2]jip route-static 172.16.0.0 19 2.1.1.1
[R2]ip route-static 10.1.32.0 19 1.1.1.1
3.动态路由
动态路由是指由动态路由协议发现的路由。当网络拓扑十分复杂时，手工配置路由的工作量大而且容易出现错误，这时就可用动态路由协议，让其自动发现和修改路由，无须人工维护。但动态路由协议开销大，配置复杂。网络中存在多种路由协议，如RIP、OSPF、ISIS、 BGP等，各路由协议都有其各自的特点和应用环境。
4.特殊路由
1.默认路由（缺省路由）
（1）默认路由的含义
默认路由是一种特殊路由， 其网络地址和子网掩码全部为0,即目的地/掩码为0.0.0.0/0的路由。例如如下示例。一般来说管理员可以通过手工方式也就是静态方式配置默认路由。某些动态路由协议在边界路由器上也可以生成默认路由，然后下发给其他路由，如OSPF和IS-IS等。
当路由器收到一个目的地址在路由表中查找不到的数据包时，会将数据包转发给默认路由指向的下一跳。如果路由表中不存在默认路由，那么该报文将被丢弃，并向源端返回一个ICMP报文，报告该目的地址或网络不可达。在路由器上，使用命令“ display ip routing -table"可以查看当前是否设置了默认路由。
（2）默认路由的配置
1.配置步骤
(1)按拓扑图配置端口IP地址
R1:
[R1]interface GigabititEthernet 0/0/1
[Rl-Gigabi tEthernet0/0/1]ip address 10.1.1.1 24
[Rl-GigabitEthernet0/0/1]quit
[R1] interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet 0/0/0]ip address 30.1.1.1 24
R2:
[R2] interface GigabitEthernet 0/0/0
[R2-GigabitEthernet 0/0/0]ip address10.1.1.2 24
[R2-GigabitEthernet 0/0/0]quit
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet 0/0/1]ip address 20.1.1.1 24
[R2]interfaceGigabitEthernet 0/0/2
[R2-GigabitEthernet 0/0/2]ip address 40.1.1.1 24
(2)配置默认路由
R1:
IR1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2
R2:
[R2]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.1
2.测试
查看建立的路由条目，观察其是否有默认路由。PC1可以和PC2、PC3互通。
2.主机路由
主机路由，顾名思义就是针对主机的路由条目，通常用于控制到达某台主机的路径。主机路由的特点是其子网掩码为32位。
3.黑洞路由
黑洞路由是一条指向NULL0的路由条目。NULL0是一 个虚拟端口,特点是永远开启，不可关闭。凡是匹配黑洞路由的数据，都将在此路由器上被终结，且不会向源端通告信息。
黑洞路由通常应用于安全防范、路由防环等场景。
三.静态路由的典型应用
1.浮动静态路由
浮动静态路由( Floating Static Route)是一种特殊的静态路由， 其通过配置去往相同的目的网络但优先级不同的静态路由，以保证在网络中优先级较高的路由工作。而一旦主路由失效，备份路由会接替主路由，增强网络的可靠性。
2.负载均衡
当有多条可选路径前往同一目的网络时 ，负载均衡可以通过配置相同优先级和开销的静态路由实现负载均衡，使数据的传输均衡地分配到多条路径上，从而实现数据分流、减轻单条路径过重的负载。而当其中某一条路径失效时，其他路径仍然能够正常传输数据，也起到了冗余作用。仅负载均衡条件下，路由器才会同时显示两条去往同一目的网络的路由条目。
3.浮动静态路由及负载均衡的配置
( 1 )案例背景与要求
如图所示，路由器R1模拟某公司总部，路由器R2与路由器R3分别模拟两个分部，PC1与PC2所在的网段分别模个分部中的办公网络， 现需要总部与各个分部、分部与分部之间都能够通信，且分部之间在通信时，直连链路为主用链路，通过总部的链路为备用链路。要求使用浮动静态路申实现路由备份，并通过调整优先级的值实现路由器R2到12.1.1.0/24网络的负载均衡。
(2)案例配置思路
①在路由器R1上配置两条静态路由。第一条:目的地/掩码为 12.1.1.0/24,出接口为GE0/0/1，下一跳IP地址为2.1.1.2。第二条:目的地/掩码为11.1.1.0/24, 出接口为GE0/0/0， 下一跳IP地址为1.1.1.2。
②在路由器R2上配置一条静态路由，目的地/掩码为12.1.1.0/24, 出接口为GE0/0/2，下一跳IP地址为3.1.1.2。
③在路由器R2上配置一条优先级的值为100的静态路由，目的地/掩码为12.1.1.0/24,出接口为GE0/0/0，下一跳IP地址为1.1.1.1。
④在路由器R3上配置一条静态路由，目的地/掩码为11.1.1.0/24， 出接口为GE0/0/2，下一跳IP地址为3.1.1.1。
⑤在路由器R3上配置一 条优先级的值为100的静态路由，目的地/掩码为11.1.1.0/24， 出接口为GE0/0/1，下一跳IP地址为2.1.1.1。
⑥根据路由器R2的路由信息，调整到12.1.1.0/24网段的静态路由的优先级， 实现负载均衡。
(3)案例配置过程
①路由器R1的配置如下。
<Huawei>system-view
[Huawei]sysname R1
[R1]ip route-static 12.1.1.0 24 2.1.1.2
[R1]ip route-static 11.1.1.024 1.1.1.2
②路由器R2的配置如下。
<Huawei>system-view
[Huawei]sysname R2
[R2]ip route-static 12.1.1.0 24 3.1.1.2
[R2jip route-static 12.1.1.0 241.1.1.1 preference 100
③路由器R3的配置如下。
<Huawei>system-view
[Huawei]sysname R3
[R3]ip route-static 11.1.1.0 24 3.1.1.1
[R3]ip router-static 11.1.1.0 24 2.1.1.1 preference 100
(4)案例验证
完成以上配置后，在路由器R2的系统视图下执行[ display ip routing-table]命令查看其路由表。从结果中可知，路由器R2的路由表中已经有了目的网段为12.1.1.0/24、优先级值为60的静态路由信息，但没有优先级值为100 的路由信息。
通过对路由器R2执行[ display ip routing-table protocol static]命令，查看到优先级值为100的路由条目。
执行[shutdown]命令断开路由器R2的GE0/0/2接口，模拟主链路故障，从回显信息中可以看到路由器R2的路由表中出现了优先级值为100的路由条目，从而验证了浮动静态路由的效果
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/2
R2-GigabitEthernet0/0/2]shutdown
[R2]display ip routing-table
为了验证负载均衡的效果,执行[undo shutdown]命令重新开启路由器R2的GE0/0/2接口，同时，在路由器R2上执行[ ip route-tatic 12.1.1.0 24 1.1.1.1 ]命令将这条路由的优先级的值从100改为60，通过查看路由器R2的路由表的回显信息可以看到，有两条路径不同(下一跳IP地址不同)的去往12.1.1.0/24目的网段的路由条目，从而验证了负载均衡的效果。
四、动态路由协议
1.概述
路由表可以是由系统管理员固定设置好的静态路由表，也可以是配置动态路由协议时根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。根据所配置的路由协议提供的功能，动态路由可以自动学和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径，适用于大规模复杂的网络环境。
常见的动态路由协议包括路由信息协议（ Routing Intormation Protocol, RIP)、开放式最短路径优先( Open Shortest Path First, OSPF)协议、中间系统到中间系统( Intermediate System to Intermediate System, ISIS) 协议、边界网关协议( Border Gateway Protocol, BGP )。
所有的动态路由协议在TCP/IP 协议族中都属于应用层的协议，但是不同的动态路由协议使用的底层协议不同，如图所示。
| BGP | RIP | OSPF |
| TCP | UDP | |
| IP | ||
| 数据链路层 | ||
OSPF工作在网络层，可将协议报文直接封装在IP报文中，协议号为89。由于IP本身是不可靠传输协议，所以OSPF传输的可靠性需要协议本身来保证。BGP工作在应用层，使用TCP作为传输协议提高了协议的可靠性，TCP 端口号是179。RIP工作在应用层，使用UDP作为传输协议，端口号为520。
配置动态路由协议后，通过交换路由信息生成并维护转发路由表，当网络拓扑改变时动态路由协议可以自动更新路由表，并负责决定数据传输的最佳路径。所以，动态路由协议的优点是可以自动适应网络状态的变化，自动维护路由信息，而不需要网络管理员的参与。其缺点为由于需要相互交换路由信息，因而占用网络带宽与系统资源，安全性不如静态路由好。
在有冗余连接的复杂大型网络环境中，适合采用动态路由协议。
2.动态路由协议的分类
（1）按工作区域分类
按照工作区域，动态路由协议可以分为IGP和EGP。内部网关协议(Interior Gateway Protocol, IGP )在同一个自治系统内交换路由信息，RIP和IS -IS都属于IGP,主要作用是发现和计算自治域内的路由信息。外部网关协议(Exterior Gateway Protocol, EGP )用于连接不同的自治系统，在不同的自治系统之间交换路由信息，主要使用路由策略和路由过滤等控制路由信息在自治域间的传播，应用的一个实例是 BGP。
一个自治系统是一组共享相似的路由策略并在单一管理域中运行的路由器的集合， 也可以是一些运行单个IGP的路由器集合，还可以是一些运行不同路由协议但都属于同一个组织机构的路由器集合，不管是哪种情况，外部世界都将整个自治系统看作一个实体。
每个自治系统都有一个唯一的自治系统编号，这个编号是由Internet授权的管理机构IANA分配的。自治系统编号的范围是1~ 65535.其中1~ 65411是注册的Internet编号，65412~ 65535是专用网络编号。这样，当网络管理员不希望自己的通信数据通过某个自治系统时，这种编号方式就十分有用。例如，该网络管理员的网络可以访问某个自治系统，但由于它可能由竞争对手管理，或者缺乏足够的安全机制，此时就可以通过采用路由协议和自治系统编号的方式来回避这个自治系统。
（2）按寻径算法和信息交换方式分类
按照路由的寻径算法和交换路由信息的方式，动态路由协议可以分为距离矢量协议(Distant Vector )和链路状态协议（Link State)。距离矢量协议包括RIP和BGP，链路状态协议包括OSPF. ISS。距离矢量路由协议基于贝尔曼一福待算法， 简称DV算法。使用该算法的路由器通常以一定的时间间隔向相邻的路由器发送它们完整的路由表，接收到路由表的相邻路由器将收到的路由表和自己的路由表进行比较，新的路由或已知网络但开销更小的路由都会被加入路由表中，然后相邻路由器再继续向外广播它自己的路由表(包括更新后的路由)。距离矢量路由器关心的是到目的网段的距离(Metric )和矢量(方向，从哪个端口转发数据)。
距离矢量路由协议的优点是配置简单，占用较少的内存和CPU处理时间。其缺点是扩展性较差，例如，RIP的最大跳数不能超过16跳。
链路状态路由协议基于Djkstra算法，简称LS算法，有时称为最短路径优先( Shortest Path First, SPF )算法。LS算法提供了比DV算法更强的扩展性和快速收敛性,但是它会耗费更多的路由器内存和CPU处理时间。LS算法关心网络中链路或端口的状态(Up、Down、IP地址、掩码)，每个路由器都会将自己已知的链路状态向该区域的其他路由器通告，这些通告称为链路状态通告( Link State Advertisement, LSA)。通过这种方式，区域内的每台路由器都建立了一个本区域的完整的链路状态数据库。然后路由器根据收集到的链路状态信息来创建它自己的网络拓扑图，形成一个到各个目的网段的带权有向图。
HCNA认证知识点提示:路由的分类及各自的特点、静态路由的配置( 单选题)、最长匹配原则、优先级、度量值。
HCNP认证知识点提示:路由表中各参数的作用、浮动静态路由、动态路由协议分类。
