软考网络工程师｜第 5 章 路由基础、静态路由、RIP、OSPF、BGP、IS-IS 完整备考笔记

一、路由基础原理与路由表★★★★

1. 路由转发核心逻辑

三层设备（路由器、三层交换机、防火墙）收到 IP 报文，仅解析目的 IP 地址，查询路由表匹配最优出接口 / 下一跳完成转发，不关注源 IP。

终端跨网段判断流程：主机将本机掩码与目标 IP 做二进制与运算，判断是否同网段；不同网段报文转发至默认网关，网关逐跳查表转发。

2. 路由条目三大生成来源

1. 直连路由（Direct）：接口配置 IP 自动生成，优先级 0（全网最优）
2. 静态路由（Static）：管理员手动配置，优先级 60
3. 动态路由：RIP/OSPF/BGP 等协议自动学习，各协议优先级不同

3. 路由表标准字段（华为命令：display ip routing-table）

4. 华为设备路由优先级对照表

5. 最长匹配原则（路由查找核心规则）

多条路由同时匹配目标 IP 时，子网掩码前缀越长，路由优先级越高；

0.0.0.0/0为默认路由，掩码最短，仅无精确路由时才匹配。

示例：目标 IP 192.168.2.1，同时存在 192.168.0.0/16、192.168.2.0/24，优先匹配/24网段。

6. 迭代路由定义

路由表中下一跳地址不属于本地直连网段，需要多次查表才能找到最终出接口，路由 Flag 标记R；多条等价下一跳的迭代路由，统计时只计 1 条。

二、静态路由、默认路由、等价 / 浮动路由★★★★

1. 静态路由基础配置（华为设备）

标准命令格式：ip route-static 目标网段 子网掩码 下一跳IP

• 以太网电口：必须指定下一跳 IP，仅写出接口路由无法正常转发
• 串行 S 口（PPP/HDLC）：可仅填写出接口 示例：ip route-static 192.168.100.0 255.255.255.0 192.168.12.2

2. 双向通信硬性要求

网络双向互通必须配置往返两条静态路由，仅单向路由会出现单通故障。

3. 默认路由（特殊静态路由）

配置命令：ip route-static 0.0.0.0 0 下一跳IP

适用场景：互联网出口路由器、园区网边界，替代海量明细路由，简化路由表。

4. 等价路由（负载分担）

同一目标网段配置多条相同优先级静态路由，流量多条链路同时转发，实现三层带宽扩容；

区分链路聚合：等价路由是三层分流，链路聚合是二层端口捆绑。

5. 浮动路由（主备备份）

主路由优先级更低（更优），备份路由调高优先级；主链路断开后，备份路由自动写入路由表。 示例：主路由 pre=50，备份路由 pre=60，链路正常时备份路由不生效。

6. 静态路由优缺点

• 优点：无协议报文占用带宽、转发稳定、管理员可控
• 缺点：大型网络维护成本极高，链路故障无法自动切换，无拓扑自适应能力

三、路由协议整体分类★★★

分类一：按自治系统 AS 范围

1. IGP 内部网关协议：自治域内网使用（RIP、OSPF、IS-IS）
2. EGP 外部网关协议：不同 AS 之间互联，现网仅 BGP4 可用

分类二：路由计算算法

1. 距离矢量协议（Bellman-Ford 算法）：RIP、BGP（路径矢量） 特点：仅向邻居传递完整路由表，不掌握全网完整拓扑
2. 链路状态协议（Dijkstra SPF 最短路径算法）：OSPF、IS-IS 特点：全网同步链路状态数据库，本地独立计算最短路径树
3. 混合协议：EIGRP（思科私有，考试极少涉及）

四、RIP 路由信息协议★★★★

1. 基础核心属性

• 协议类型：IGP、距离矢量
• 传输载体：UDP 520 端口
• 度量值：仅跳数，最大有效 15 跳，16 跳判定网络不可达
• 华为优先级：100，仅适用于小型局域网

2. RIP 三大定时器

总路由老化时长：300s

3. RIPv1 与 RIPv2 核心对比

4. RIP 四大防环机制

1. 最大跳数限制：16 跳标记不可达，抑制无限环路转发
2. 水平分割：不从接收路由的接口回传同一条路由
3. 毒性逆转：回传路由时直接将跳数置 16
4. 抑制定时器 + 触发更新，减少路由震荡

高频易错点

RIP 仅以跳数作为选路标准，不考量链路带宽；1.5M 两跳链路会优先于 10G 三跳链路。

五、OSPF 开放式最短路径优先★★★★★

1. 基础核心属性

• 协议类型：IGP、链路状态
• 计算算法：Dijkstra SPF 最短路径
• 协议号：IP 协议 89
• 优先级：内部路由 Pre=10；外部路由 Pre=150
• 汇总规则：仅支持手工汇总，ABR/ASBR 上配置，无自动汇总

2. OSPF 区域规范

1. 骨干区域固定为 Area 0（0.0.0.0），所有普通区域必须直连骨干
2. 非骨干区域无法直连 Area0：配置虚链路 Virtual Link 临时打通，仅允许穿越 1 个普通区域
3. 区域划分优势：隔离路由震荡、减少 LSA 泛洪、降低路由器 CPU 与内存消耗

3. 路由器四大角色

1. IR 区域内部路由器：全部接口归属同一个普通区域
2. ABR 区域边界路由器：同时连接 Area0 与普通区域，负责区域路由汇总
3. BR 骨干路由器：至少一个接口属于 Area0（包含所有 ABR）
4. ASBR 自治域边界路由器：引入 RIP / 静态等外部路由，生成 5/7 类 LSA

4. Hello 报文与邻居建立规则

邻居建立前提：两端 Hello、Dead 时间完全一致；

完整 FULL 邻接条件：两端 OSPF 网络类型必须相同，仅建邻居无法交换路由。

5. DR/BDR 选举机制（广播 MA 以太网）

1. 作用：消除 n (n-1)/2 海量邻接关系，减少 LSA 泛洪流量
2. 选举规则（非抢占式）： ① 接口 DR 优先级 0~255，数值越大优先；优先级 0 不参与选举 ② 优先级相同，比较 Router-ID，数值更大胜出
3. 角色关系：DR、BDR 与所有路由器建立 FULL 邻接；Dother 路由器之间仅维持 2-way 邻居，不交换 LSA
4. OSPF 组播地址： 224.0.0.5 → 所有 OSPF 路由器；224.0.0.6 → DR/BDR 专用

6. OSPF 五类交互报文

1. Hello：发现、维护 OSPF 邻居
2. DD 数据库描述：同步 LSDB 数据库目录
3. LSR 链路状态请求：向邻居请求缺失 LSA 条目
4. LSU 链路状态更新：携带完整 LSA 链路信息
5. LSAck 确认报文：可靠传输确认

7 LSA 链路状态类型（记忆口诀：1 自 2DR，3 传 4 定位，5 外 7 特）

8 OSPF Cost 开销计算公式

默认参考带宽 100Mbps 接口 Cost = 100M ÷ 接口带宽，计算结果不足 1 取整数；

一条路由总开销 = 报文入方向所有接口 Cost 累加。

六、BGP 边界网关协议★★★

1. 基础核心属性

• 协议定位：唯一商用 EGP，用于不同 AS 自治域之间传递路由
• 传输载体：TCP 179 端口
• 协议类型：路径矢量协议
• 更新机制：增量触发更新，无周期性全表发送
• 扩展：BGP4 + 支持 IPv6，兼容 VLSM/CIDR

2 BGP 四类标准报文

1. Open：建立 BGP 邻居关系
2. Update：新增 / 撤销路由条目
3. Keepalive：60 秒周期发送，180 秒无报文判定邻居断开
4. Notification：报错、异常通知报文

3 BGP 三大防环机制

1. AS-Path 属性：路由携带途经 AS 编号，收到包含本机 AS 的路由直接丢弃（跨 AS 防环）
2. IBGP 水平分割：从 IBGP 邻居学习的路由，不转发给其他 IBGP 邻居
3. 路由反射器配套：Originator-ID、Cluster List 标识，防止反射环路

4 BGP 核心选路优先级（高频考点）

1. 过滤下一跳不可达路由
2. 本地私有 PrefVal（仅本机生效，不传递给邻居）数值越大优先
3. Local-Preference 本地优先级越大优先
4. 路由生成优先级：手动聚合 > 自动聚合 > network 宣告 > import 引入
5. AS-Path 路径长度越短优先
6. Origin 属性：IGP > EGP > Incomplete
7. 同 AS 路由，MED 值越小优先
8. EBGP 路由优于 IBGP 路由

七、IS-IS 中间系统到中间系统★★★

1. 基础核心属性

• 协议类型：IGP、链路状态，电信运营商主流协议
• 承载方式：直接运行在二层链路层，不封装 IP/UDP/TCP
• 计算算法：Dijkstra SPF 最短路径

2 IS-IS 两级分层架构

1. Level-1 普通区域：区域内路由，访问外网默认转发至 L1/L2 路由器
2. Level-2 骨干层：由所有 L2、L1/L2 路由器组成逻辑骨干，无固定 Area0 概念 关键限制：单台 IS - 路由器仅能归属一个区域（OSPF 可多区域）

3 IS-IS vs OSPF 核心区分

八、本章综合重难点速查表