路由表和转发表
路由表与转发表：
路由表与转发表：路由表与转发表：路由表是根据路由选择算法得出的，⽽转发表是从路由表得出的；转发表的结构应当使查找过程最优化，路由表则需要对⽹络拓扑变化的计算最优化路由表总是由软件实现的，⽽转发表可由硬件实现BGP(路径向量选择协议)：寻找⼀条能够到达⽬的⽹络且⽐较好的路由，使⽤TCPRIP与OSPF：相同点：都是因特⽹的标准协议，都要和其他路由器交换信息，且收敛过程快不同点：RIP（距离向量协议）使⽤UDP，OSPF（链路状态协议）使⽤IP；交换对象：相邻路由器、本⾃治系统所有路由器；交换内容：到达⽬的⽹络及距离、相邻路由器的链路状态；交换时间：定时、链路状态发⽣变化时；RIP⽹络规模较⼩，OSPF⽹络规模较⼤；OSPF没有坏消息传得慢IP数据报基本单位长度：⾸4，总1，偏8（⽚偏移只考虑数据部分）4位⾸部长度，16位总长度，32位源地址、32位⽬的地址在不同⽹络中传送时，MAC帧⾸部中的源地址和⽬的地址要发⽣变化，但是⽹桥在转发帧时，不改变帧的源地址0，DF，MFIPv4向IPv6的过渡：双协议栈、隧道技术专⽤地址：10.0.0.0~10.255.255.255172.16.0.0~172.31.255.255192.168.0.0~192.168.255.255划分⼦⽹原因：IP地址空间的利⽤率有时很低；给每⼀个物理⽹络分配⼀个⽹络号会使路由表变得太⼤⽽使⽹络性能变坏；两级IP地址不够灵活ARP⼴播请求分组，单播响应分组RIP 协议的优缺点：优点：实现简单、开销较⼩缺点：RIP限制了⽹络的规模，它能使⽤的最⼤距离为 15（16 表⽰不可达）；路由器之间交换的完整路由信息开销太⼤；当⽹络出现故障时，要经过⽐较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器（好消息传播得快，⽽坏消息传播得慢）。
RIP特点：RIP允许⼀个通路最多只能包含15个路由器，只适⽤于⼩型互连⽹；RIP不能在两个⽹络之间同时使⽤多条路由；RIP 选择⼀个具有最少路由器的路由（即最短路由)，哪怕还存在另⼀条⾼速(低时延)但路由器较多的路由。
计算机网络复习
第一章第一个分组交换网：ARPANET局域网：以太网，令牌总线局域网，令牌环局域网OSI：开放系统互连参考模型，七层分别为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层TCP/IP：四层分别为网络接口层、网际层、运输层、应用层1983年TCP/IP协议成为标准协议，因特网诞生时间internet（互联网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络Internet（因特网）是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP 协议，且其前身是美国的ARPANETISP：因特网服务提供者制订因特网正式标准的四个阶段：因特网草案（不是RFC文档）、建议标准、草案标准、因特网标准通信子网：OSI下三层（传输层既不是通信子网，也不是资源子网），调制解调器，路由器，网络通信协议资源子网：主机，网络资源（软件、硬件）通信子网为资源子网提供信息传输服务，资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上计算机网络是以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合两种通信方式：客户/服务器方式、对等方式电路交换：面向连接，时延小分组交换：无连接，时延大作用范围分类：广域网，城域网，局域网，个人区域网传输技术分类：广播式网络、点－点式网络（采用分组存储转发与路由选择机制是点对点式网络与广播式网络的重要区别之一）交换功能分类：电路交换、分组交换、报文交换（电路交换必定是面向连接的，但面向连接的却不一定是电路交换）使用者分类：公用网、专用网带宽与宽带：带宽是单位时间内数字信道所能传送的“最高数据率”，信号具有的频带宽度宽带是宽的通频带传输时延、传播时延、处理时延、排队时延时延带宽积= 传播时延*带宽当前网络时延＝网络空闲时延/（1－网络利用率）网络协议三要素：语义（定义发送者或接收者需要发出何种控制信息，完成何种动作以及作出何种响应）语法（定义用户数据与控制信息的结构与格式）同步（定义事件完成顺序）Internet的分层思想：1、因特网的规模非常大；2、许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布局细节和本部门所采用的路由选择协议，但还是希望连接到因特网上。
VRF技术介绍
VRF技术介绍VRF技术，即Virtual Routing and Forwarding（虚拟路由与转发），是一种在单个物理路由器上创建多个逻辑路由的技术。
VRF技术将虚拟路由表和接口创建在物理路由器上，实现不同的网络资源互不干扰，彼此独立的网络环境。
VRF技术在网络云化、虚拟化、数据中心、自动化等场景下应用广泛，成为企业级网络中的重要技术。
一、VRF技术的基本概念1.物理路由器：VRF技术运行的实体设备。
2.VRF实例（VRF instance）：在物理路由器上创建的独立的虚拟路由实例。
每个VRF实例拥有独立的路由表、接口、转发表和管理设置等。
3.虚拟路由表（VRF table）：VRF实例的路由表。
与传统路由协议的路由表不同，VRF table不会将路由信息从一个实例中泄露到另一个实例中。
4.虚拟接口（VRF interface）：VRF实例的虚拟接口。
虚拟接口指向虚拟路由表，拥有独立的IP地址。
通过将物理接口绑定到虚拟接口上，VRF实例可以实现不同网络之间的数据隔离与转发。
5.转发表（Forwarding table）：由转发器（forwarder）创建的一个表，用于存储目的IP地址和转发数据包到下一跳的信息。
6.管理设置（Administration setting）：包含VRF名称、VRF ID、RD（Route Distinguisher）和RT（RouteTarget）等设置。
二、VRF技术的应用场景1.网络云化随着网络云化的广泛应用，企业中的网络环境越来越复杂，需要同时支持公有云和私有云的互联和通信。
VRF技术可以将不同的云环境进行隔离，保证数据安全和云应用的高效运行。
2.虚拟化在数据中心和虚拟化部署中，VRF技术可以实现物理资源和虚拟资源的隔离，保证虚拟机之间的通信不受干扰。
3.企业网络在企业的网络环境中，VRF技术可以用于实现各种虚拟专用网络，不同业务、部门之间的网络互不干扰，保证了数据安全和业务质量。
组播路由与转发配置-h3c
1 组播路由与转发配置 .......................................................................................................................... 1-1 1.1 组播路由与转发简介.......................................................................................................................... 1-1 1.1.1 RPF检查机制 .......................................................................................................................... 1-1 1.1.2 组播静态路由 .......................................................................................................................... 1-3 1.1.3 GRE隧道在组播转发中的应用 ................................................................................................ 1-4 1.1.4 组播路径跟踪 .......................................................................................................................... 1-5 1.2 组播路由与转发配置任务简介 ........................................................................................................... 1-6 1.3 配置组播路由与转发.......................................................................................................................... 1-6 1.3.1 配置准备 ................................................................................................................................. 1-6 1.3.2 使能IP组播路由....................................................................................................................... 1-6 1.3.3 配置组播静态路由................................................................................................................... 1-7 1.3.4 配置组播路由策略................................................................................................................... 1-8 1.3.5 配置组播转发范围................................................................................................................... 1-8 1.3.6 配置组播转发表容量 ............................................................................................................... 1-9 1.3.7 跟踪组播数据的传输路径........................................................................................................ 1-9 1.4 组播路由与转发显示和维护............................................................................................................. 1-10 1.5 组播路由与转发典型配置举例 ......................................................................................................... 1-11 1.5.1 改变RPF路由配置举例 ......................................................................................................... 1-11 1.5.2 衔接RPF路由配置举例 ......................................................................................................... 1-13 1.6 常见配置错误举例 ........................................................................................................................... 1-15 1.6.1 组播静态路由失败................................................................................................................. 1-15
MPLS笔记
1.FEC(转发等价类)具有相同转发处理方式（目的地相同、转发路径相同、相同的服务等级）的一类分组称为转发等价类。
各个节点通过分组的标记来识别分组所属的转发等价类。
2.VRF（VPN Routing and Forwarding instances）：虚拟路由器的路由表和转发表3.CEF：VRF中的IP转发表。
4.RD（Route Distinguisher）5.RT（Route Target）多协议标记交换1.多协议：MPLS位于传统的第二层和第三层之间，其上层和下层协议都可以是当前网络中的各种协议2.标记：一个长度固定，用于唯一标识一个分组所属反而FEC，决定标记分组的转发方式。
3.交换：通过FEC划分与标记的分配，MPLS的标记在网络中建立一条虚电路进行交换。
4.标记分组：包含了MPLS标记封装的分组。
可以使用专用的，也可以利用现有的链路层封装。
5.LSR（标记交换路由器）：支持MPLS协议的路由器。
6.LSP（标记交换路径）：使用MPLS建立的分组转发路径，由源LSR和目的LSR之间一系列的LSR以及它们之间的链路构成。
7.上游LSR与下游LSR，发送方的路由器为上游路由器，接收方为下游路由器。
8.LIB（标记信息库）：包含各个标记所对应的各种转发信息。
9.LDP（标签分发协议）：MPLS的控制协议，负责FEC的分类，标记的分配以及分配结果的传输及LSP的建立和维护等。
10.LDPPEERS（标记分发对等实体）：11.标记合并：对于某一相同FEC的标记分组，将不同的入标记替换为相同的一个出标记继续转发的过程，减少标记资源的消耗。
12.TLV（TypeLengthValue）：MPLS的子结构。
标签分发协议LDPIP路由表中每一条IGP（内部网关协议）前缀，每台LSR都会进行本地捆绑，为路由条目加上一个标签，称为本地标签。
邻居的标签称为远程标签。
存放本地标签和远程标签的表称为LIB（标签信息库）。
路由和交换
信息网络与协议
0
0
P2 1
1
P4 0 0 1 P5
1
P8
P7
信息网络与协议
性能
• 最差情况下，查找算法需要遍历Trie的所有层次， 所以最差情况下需要有W次存储器访问
– W为前缀的最大长度，对于IPv4为32
• 查找复杂度和更新复杂度为O(W) • 最差情况下，增加一个前缀，需要增加W个节点 • 存储复杂度为O(NW)
Trie：ReTrieval，一种树型结构，在路由查找算法 中，使用Trie来组织转发表，从根节点开始的路径对 应着转发表表项的前缀 在以下的叙述中，为了简单起见，在不影响算法的有效 性的情况下，转发表中的表项用其所对应的前缀来表示， 并且在所有例子中我们都假设IP地址长度为8比特
信息网络与协议
基于Trie的算法
Prefix Database P1 * P2 1* P3 00* P4 101* P5 111* P6 1000* P7 11101* P8 111001* P9 1000011*
Root Node Prefix Ptr 000 P3 -001 P3 -010 P1 -011 P1 -100 P2 101 P4 -110 P2 -111 P5
• Binary Trie • LC Trie
– Path-Compressed Trie – Multi-Bit Trie
• Lulea • Trie Bitmap算法 • IPv6路由查找
信息网络与协议
数据结构
• 使用二进制Trie来组织转发表
– Trie中的每个节点有两个指针：0-指针和1-指针 ，即每个节点最多有两个子节点 – 从根开始到节点X的路径上的比特串代表了X所 对应的前缀P – 对于节点X，如果其前缀对应着前缀数据库中 的某个表项，则该节点称为前缀节点，前缀节 点包含了下一跳信息
路由表基础知识
路由表基础知识路由表基础知识IID:1237A1⼀、路由概念掌握⽹络路由的关键是路由的分析，这⾥先看⼀下同⼀个接⼝在不同时刻的两个图表 1相同的抵达⽹络〈Network Destination〉，在不同的路由协议可能会发现不同的路由，但这些路由并不都是最佳的。
在某⼀时刻，到某⼀个抵达⽹络 Network Destination的当前路由仅能由惟⼀的路由协议来决定，下⾯就来介绍路由协议的基础内容。
静态路由与动态路由：1.静态路由：配置⽅便，对系统要求较低，适⽤于拓扑结构简单并且稳定的⼩型⽹络。
缺点是需⼈⼯配置。
2.动态路由：有⾃⼰的算法，能过⾃动适应⽹络拖布的变化，适⽤于具有⼀定数量三层设备的⽹络。
缺点是：配置⽐较复杂，对系统要求较⾼，占⽤⼀定的⽹络资源。
动态路由协议的分类：1.根据作⽤范围:内部⽹关协议IGP〈interior Gateway Protocol〉：在⼀个⾃治系统内部运⾏。
如：RIP、OSPF、IS-IS。
外部⽹关协议EGP〈exterior gateway Protocol〉：在两个⾃治系统之间运⾏。
如：EGP。
2.根据使⽤算法：距离⽮量协议〈Distance-vector〉：包括RIP和BGP。
BGP也称为路径⽮量协议〈Path-Vector〉。
链路状态协议〈link-state〉：包括OSPF和IS-IS.3.根据抵达⽹络 Network Destination址类型：单播路由协议〈unicast routing protocol〉：包括RIP、OSPF、BGP、IS-IS。
组播路由协议〈multicast routing protocol〉：包括PIM-SM、PIM-DM。
路由协议及路由优先级：对于相同的抵达⽹络 Network Destination，不同的路由协议〈包括静态路由〉可能会发现不同的路由，但这些路由并不都是最佳的。
在某⼀时刻，到某⼀个抵达⽹络 Network Destination的当前路由仅能由惟⼀的路由协议来决定。
简答数据转发原理的三张表,并分别说明其工作原理。
简答数据转发原理的三张表,并分别说明其工作原理。
全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：数据转发作为计算机网络中的重要概念，在实际应用中起着至关重要的作用。
数据转发的原理主要是通过路由器或交换机等网络设备实现将数据包从源主机发送到目的主机的过程。
在本文中，将以三张表的形式展示数据转发的基本原理，并分别详细解释其工作原理。
表1：数据转发的基本原理| 步骤| 描述|| ---- | ---- || 1 | 源主机发送数据包到目的主机|| 2 | 数据包经过路由器或交换机进行转发|| 3 | 转发设备根据目的主机的IP地址查找最佳路径|| 4 | 数据包被发送到目的主机|路由器是实现数据转发的关键设备之一，在接收到数据包后，会根据目的IP地址查找路由表，确定下一跳路由器的IP地址，并将数据包发送到下一跳路由器。
这个过程不断重复，直到数据包最终到达目的主机。
数据转发的原理是通过路由器或交换机等网络设备实现将数据包从源主机发送到目的主机的过程。
路由器通过查找路由表确定下一跳路由器的IP地址，交换机通过学习MAC地址和端口信息确定数据包的转发路径。
这些设备在网络中起着关键的作用，保证数据包能够快速、可靠地到达目的地。
希望本文对读者有所帮助，更深入地理解数据转发的原理。
第二篇示例：数据转发是网络通信中常见的一种操作，通过数据转发，可以实现不同设备之间的数据交流和传递。
在网络通信中，数据转发是指数据包从源主机传输到目标主机的过程，通过路由器、交换机等网络设备实现。
数据转发的工作原理可以通过三张表来解释，分别是转发表、路由表和交换表。
第一张表是转发表，转发表是一种记录数据包传输路径的数据结构，它将目的地址映射到下一跳地址，通常由网络设备维护和更新。
当数据包到达网络设备时，设备会根据目的地址查询转发表，找到对应的下一跳地址，并将数据包发送至下一跳地址。
这样，数据包就可以在网络中传递到目的地址。
第二张表是路由表，路由表记录了网络中不同节点之间的通信路径信息，包括网络地址、子网掩码、下一跳地址等。
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路由表是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。
路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。
在控制平面上，路由协议可以有不同的类型。
路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息，依照拓扑结构动态生成路由表。
在数据通道上，转发引擎从输入线路接收IP包后，分析与修改包头，使用转发表查找输出端口，把数据交换到输出线路上。
转发表是根据路由表生成的，其表项和路由表项有直接对应关系，但转发表的格式和路由表的格式不同，它更适合实现快速查找。
转发的主要流程包括线路输入、包头分析、数据存储、包头修改和线路输出。