一、IP子网与VLSM¶
IP子网与VLSM技术都是通过人工计算，对大型IP网络进行结构化和层次化编址设计的技术。
1.1 IP主类网络¶
与IP主类地址掩码相同的IP网络号，叫做IP主类网络。如A类、B类、C类地址。
1.2 IP子网¶
1、使用IP主类网络号进行网络编址的缺点 (1)由于IP主类网络号的数量有限，限制了网络的规模和扩展性。 (2)对于A类、B类地址，存在巨大主机地址的浪费。
1.3 IP子网数量¶
通过对一个主类网络地址的掩码进行向主机借位操作，实现增加网络位数、减少主机位数的处理，结果将一个网络号分为多个子网。 1、假定借位的位数为n(即掩码延长了n位),生成的子网数量就是2的n次方。 2、每个子网的主机位则相应减少n位，新的主机位为h（h=32-主类掩码长度-n）,则每个子网的地址数量是2的h次方-2。
1.4 VLSM(可变长子网掩码)¶
1、VLSM编址使用一个指定的主类网络前缀，根据整个网络的IP网段数量和每个IP网段所需要的主机地址数量，进行总体编址规划；对该主类网络前缀，进行多层次的连续的子网规划和地址分配。 2、VLSM编址能够最大限度的减少IP地址浪费。 3、VLSM编址能够让整个网络的地址呈现出结构化和层次化，为大型网络1的路由汇总做好必要的准备，从而实现路由协议的路由优化。
1.5 路由汇总/地址聚合¶
1、路由汇总要求整个网络必须是VLSM编址的。 2、路由汇总将多个连续的子网合并为一个大的网络前缀，计算方法VLSM正好相反，原理相同。
1.6 路由汇总计算示例¶
将172.16.168.0/24、172.16.169.0/24、172.16.170.0/24、172.16.171.0/24、172.16.172.0/24、172.16.173.0/24、172.16.174.0/24、172.16.175.0/24这八个子网汇总成一个子网为172.16.168.0/21.
1.7 路由表中路由条目的类型¶
1、路由表查找基本原则 对于一个具体的目的IP地址，路由器使用最长网络前缀(即网络号部分)匹配的方式，选择转发路径。 2、默认路由 对于一个目的IP地址，在路由表中没有具体网络前缀匹配的情况下使用默认路由。
二、路由协议基础¶
路由协议是路由器上运行一种软件，作用是动态发现、学习、维护网络中的IP通信路径和目的网络号，最终构建完整的路由表实现IP通信。
2.1 静态路由和动态路由¶
1、静态路由 (1)管理员人工添加到路由器的路由 (2)不需要运行路由协议，不占用系统和网络资源 (3)不能发现网络路径的变化，如果发生网络路径变化，需要人工修改路由。 (4)适用于小型网络或者网络边界 2、动态路由 (1)需要人工配置路由器，运行路由协议，由路由协议自主动态发现和学习路由。 (2)能够实时监测、自动发现网络路径的变化，并重新计算新的路由 (3)适用于大型网络部署，具有很好的扩展性和路由管理能力 (4)占用一定的系统和网络资源
2.2 有类别路由协议和无类别路由协议¶
1、有类别路由协议 (1)不支持VLSM编址，对于同一个主类网络，所有的网段必须使用相同的子网掩码 (2)具有强制的自动路由汇总功能，如果出现主类网络的边界(例如路由器的两个接口分别是172.16.0.0和172.17.0.0)，无论子网掩码是多少，都会强制按照默认主类网络的掩码进行路由汇总。 (3)发送路由更新时，只发送网络号，不发送子网掩码 (4)代表协议有RIPv1 (5)在现实网络中，不会使用有类别路由协议。 2、无类别路由协议 (1)支持VLSM编址，对于同一个主类网络，所有的网段可以使用不同长度的子网掩码进行层次化编址 (2)发送路由更新时，既发送网络号，又发送子网掩码 (3)支持人工路由汇总功能，更加准确 (4)代表协议有RIPv2,OSPF,EIGRP,BGP等 (5)在现实网络中，使用无类别路由协议。
2.3 内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)¶
基于路由协议管理路由数量(网络规模)的能力，又区分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)两种类型。
1、自治系统(AS) (1)位于一个共同的技术管理域的一组网络的集合。 (2)简单理解为一个企业的网络系统。 2、内部网关协议(IGP) (1)设计目标就是运行在AS内部 (2)实现一个AS内部的路由学习和路由连通 (3)实现中小型企业网络的路由 (4)RIP,OSPF,EIGRP等 3、外部网关协议(EGP) (1)设计目标就是互连多个AS，实现大型互联网络 (2)在多个AS之间，交换、管理路由，实现多个AS之间的路由连通 (3)管理海量的、巨大数量的路由条目 (4)典型代表是BGP
2.4 基于路由算法的分类¶
1、距离矢量路由协议-RIP 2、高级距离矢量路由协议-EIGRP 3、链路状态路由协议:OSPF
2.5 路由协议的度量值¶
1、路由协议评估每一条路径优劣的方法，叫做度量值 2、在同一个路由协议内部选择最佳路径时，使用度量值选路，度量值最小的路由被选择为最佳路径。 3、一些路由协议使用跳数作为度量。跳数是指数据包到达目的地所必须通过的路由器的数量。跳数越低，路径越佳。 4、开销——使用链路带宽计算路径的度量值，带宽越大，开销越低，路径越佳。 5、带宽——带宽越大，度量值越小。 6、延迟——取决于多种要素，包括带宽、路径中每台路由器上的队列长度、链路的网络拥塞，以及传播的物理距离等。延迟越大，度量值越大。延迟和带宽组成了EIGRP的默认度量。
2.6 路由协议的管理距离(AD)¶
1、管理距离是路由器对路由协议可靠性的评估指标。 2、管理距离是一个8bit的数字(0-255),值越小，路由协议的可靠性越高。 3、路由器为每一种路由协议都分配了一个默认的管理距离值。 (1)Connect——0 (2)Static——1 (3)EIGRP——90 (4)OSPF——110 (5)RIP——120 (6)不可用路由——255 4、路由器选路小结 (1)如果是不同的目的网络，最长网络前缀匹配 (2)同一种路由协议内部，学到去往同一个目的网络的多条路径，使用metric选路 (3)同一个路由器内部，运行多个路由协议，每个路由器协议都学到同一个目的网络的路径，使用管理距离选路
三、EIGRP协议¶
协议号为88
3.1 EIGRP特点¶
1、支持VLSM和不连续的子网 2、用组播地址和单播地址代替广播地址 3、网络设计灵活 4、配置简单 5、快速收敛 6、高级距离矢量 7、逐步更新
3.2 EIGRP配置¶
1、创建EIGRP进程号
Router(config)#router eigrp 100
2、关闭自动汇总(默认就是自动汇总)
Router(config-router)#no auto-summary
3、发布自身所连的主类子网
Router(config-router)#network 1.0.0.0
4、显示路由表中的当前EIGRP条目
Router#show ip route eigrp
5、显示活动进程的参数和当前状态
Router#show ip protocols
6、显示EIGRP配置的接口信息
Router#show ip eigrp interfaces
7、显示EIGRP邻居信息
Router#show ip eigrp neighbors
8、显示EIGRP拓扑信息
Router#show ip eigrp topology
四、OSPF协议¶
4.1 OSPF概述¶
1、通过交换Hello数据包来创建邻居关系。 2、以传播LSA(链路以及状态)代替路由表更新 3、将LSA泛洪到区域内的所有OSPF路由器，而不仅仅是直连的路由器 4、收集由OSPF路由器生成的所有LSA以创建OSPF链路状态数据库 5、使用SPF算法计算到每个目的地的最短距离，并将其置于路由表中
4.2 SPF算法¶
1、将每台路由器放置在树的根节点，并根据累计开销计算到达每个目的地的最短路径。
4.3 OSPF单区域配置¶
1、将OSPF定义为IP路由协议
Router(config)#router ospf 100
2、将网络分配到指定OSPF区域
Router(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
3、检验是否已配置OSPF
Router#show ip protocols
4、显示路由器获知的所有路由
Router# show ip route
5、显示每个接口上的OSPF邻居信息。
Router#show ip ospf neighbor
6、显示OSPF数据库
Router#show ip ospf database