HCIE学习之一IPV4地址规划和IP路由表

1.IP地址根据定义分为：

      A类第一字节的第一位为0  0----126  默认子网255.0.0.0

      B类第一字节的第一位和第2位为10   128----191 默认子网255.255.0.0

      C类第一字节的第一、二、三位为110 192-223   默认子网255.255.255.0

2.IPV4的报文

    IPV4的报文头的长度至少为20Byte,最多为60Byte.

    1 Byte = 8 Bits

    1 KB = 1024 Bytes

    1 MB = 1024 KB

    1 GB = 1024 MB

     版本号(version) 长度4bit 0100 ipv4 ,0110 ipv6

     报文头长度(headlength) 长度4bit

     服务类型(type of service) 长度8bit

     报文总长度（total length） 长度16bit IP报文最大长度65535Byte

     标识符（identifier）长度16bit 

     标记 （flags）长度3bit

     偏移量（fragment offset）长度13bit 接收端靠次来还原IP报文

     生存时间(TTL） 长度8bit

      协议（PROTOCOL）长度8bit ICMP 协议号为1 IGMP 为2 OSPF 为89

     头部校验（header checksum）长度16bit

     源和目标地址（souce and distination address）2个地址长度都是32bit 除非使用NAT，不然这2个地址在传输过程中不会改变

     可选项（OPTIONS）

               松散源路由，严格源路由，路由记录，时间戳

      填充（PADDING）IP报文头长度必须为32bit的整数倍，IP协议会填充若干0，以达到32bit整数倍

     3.IP路由表和FIB

        优化三层路由转发方式为交换方式，如果标签交换，或者构建快速转发表（FIB）（forward information base）

        路由器转发数据包的关键是路由表（RIB）和快速转发表（FIB），路由器通过路由表选择路由，通过FIB表指导报文进行转发，FIB表处于数据平面，RIB则处于控制平面

        路由器使用IP路由表来保存路由协议的最佳路由和决策优选路由，并负责把优选路由下发到FIB表，通过FIB表指导报文进行转发。

        注意：如果路由器定义了VPN-INSTANCE 则每个VPN-INSTANCE中仅包含1个IP路由表和一个FIB表

        协议路由表：协议路由表中存放着该路由协议发现的路由信息

        dis ip routing-table 查看路由器的路由表信息，其中

        Destination: 表示此路由的目的地址或目的网络。

        Mask:此目的地址的子网掩码长度

        Proto:表示学习路由的路由协议

        Pre:表示此路由的路由协议优先级。

        Cost:路由开销

         注意：Pre用于不同路由协议之间路由优先级的比较，Cost用于同一种路由协议的不同路由条目比较

        NextHop: 下一跳

        Interface:此路由出接口

        dis ip routing-table protocol 查询路由是否为激活

        4.FIB工作机制

          FIB操作包括2个单独部分：控制平面和转发平面 控制平面负责创建FIB表前与路由管理的接口工作 转发平面则是直接查找FIB表项，然后根据查找的结果转发数据

          FIB包含路由器在转发报文所必须的一组最小信息。一般包括目的地址、前缀长度、传输端口、下跳地址、路由特征、时间戳。

          FIB表匹配遵循最长匹配原则，查找FIB表时，报文的目的地址和FIB中各表项的掩码进行按位逻辑与，得到的地址符合FIB表中网络地址则匹配

          dis fib 

           FLAG H 表示主机路由 U 表示UP可用路由 （可以HU表示） 

           TimeStamp 时间戳，表示存在时间

            TunnelID 隧道标识符 如果报文通过MPLS转发 ，隧道ID不为0；如果通过IP转发，隧道ID为0