第27篇：路由基础——什么是路由表，路由表如何生成
一、写在前面
前面 26 篇文章讲的都是二层交换——交换机靠 MAC 地址表转发帧，只能在同一个广播域内通信。
但如果 PC-A（192.168.1.1）想访问 PC-C（10.0.0.1），它们在不同网段，二层交换机搞不定了——这时候需要路由。
路由是三层（网络层）的核心能力——路由器（或三层交换机）根据路由表决定数据包的下一跳路径。
二、什么是路由表？
2.1 路由表的基本结构
路由表是设备上存储的一张"地图"，告诉设备：去某个目的地，应该从哪个接口走，下一跳是谁。
<Router> display ip routing-table
Destination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface
0.0.0.0/0 Static 60 0 192.168.1.254 GigabitEthernet0/0/1
10.0.0.0/24 Direct 0 0 10.0.0.1 GigabitEthernet0/0/2
10.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0
10.0.1.0/24 Static 60 0 10.0.0.2 GigabitEthernet0/0/2
192.168.1.0/24 Direct 0 0 192.168.1.1 GigabitEthernet0/0/1
2.2 每条路由的含义
| 字段 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|
| Destination/Mask | 10.0.0.0/24 | 目标网段 |
| Proto | Direct / Static / OSPF / BGP | 路由来源（怎么学到的） |
| Pre（Preference） | 0 / 60 / 10 / 255 | 路由优先级（数值越小越优） |
| Cost（Metric） | 0 | 度量值（开销，越小越优） |
| NextHop | 10.0.0.2 | 下一跳 IP 地址 |
| Interface | GigabitEthernet0/0/2 | 出接口 |
三、路由表的三种来源
3.1 直连路由（Direct）
自动产生：在接口上配置 IP 地址并 UP 后，路由器自动把该网段加入路由表。
[Router] interface gigabitethernet 0/0/1
[Router-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
# 路由表自动产生：
192.168.1.0/24 Direct 0 0 192.168.1.1 GE0/0/1
192.168.1.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0
优先级：0（最高，不可修改）
3.2 静态路由（Static）
手工配置：管理员手动写路由。
[Router] ip route-static 10.0.1.0 255.255.255.0 192.168.1.254
优先级：60（可修改）
3.3 动态路由（OSPF / IS-IS / BGP 等）
自动学习：路由器之间运行路由协议，互相交换路由信息，自动计算出路由。
[Router] ospf 1
[Router-ospf-1] area 0
[Router-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.0.0 0.0.0.255
优先级（华为默认）： | 协议 | 默认优先级 | |------|:----------:| | Direct | 0 | | OSPF | 10 | | IS-IS | 15 | | Static | 60 | | RIP | 100 | | BGP | 255 |
四、路由查表过程
4.1 数据包到达路由器后的处理
数据包入接口
│
▼
路由器解封装，看三层头中的 目的 IP
│
▼
查路由表（RIB - Routing Information Base）
│
├── 匹配上 → 按路由表中的下一跳/出接口转发
│ 重新封装二层帧头（MAC 重写）
│ 从出接口发出
│
└── 没有匹配 → 丢弃数据包 + 发送 ICMP "Destination Unreachable"
4.2 查表示例
路由表：
10.0.0.0/24 GE0/0/2
10.0.1.0/24 192.168.1.254 via GE0/0/1
0.0.0.0/0 192.168.1.254 via GE0/0/1
数据包目的 IP = 10.0.0.5：
查表步骤：
1. 匹配 10.0.0.0/24 → 最长匹配命中
2. 出接口 = GE0/0/2
3. 从 GE0/0/2 发出
数据包目的 IP = 10.0.2.5：
1. 10.0.2.0/24 不在表中
2. 没有更精确匹配
3. 匹配 0.0.0.0/0（默认路由）
4. 下一跳 192.168.1.254 → 从 GE0/0/1 发出
五、最长匹配原则
路由表可能有多个条目都匹配同一个目的 IP 地址。此时遵循最长匹配原则：
- 子网掩码最长（前缀最长）的路由条目优先
路由表：
10.0.0.0/8 下一跳 A
10.0.1.0/24 下一跳 B
10.0.1.128/25 下一跳 C
目的 IP = 10.0.1.200：
10.0.0.0/8 → 匹配 ✓（掩码 8位）
10.0.1.0/24 → 匹配 ✓（掩码 24位）→ 更长
10.0.1.128/25 → 匹配 ✓（掩码 25位）→ 最长！命中
最终下一跳 = C
六、路由优先级 vs 度量值
很多新工程师分不清这两个概念：
| 比较 | 路由优先级（Preference） | 度量值（Cost/Metric） |
|---|---|---|
| 比较范围 | 不同协议之间的路由 | 同一协议内部的路由 |
| 谁定的 | 厂商定义的默认值，可修改 | 协议自己计算（跳数/开销/带宽） |
| 比较时机 | 先比优先级，选协议 | 选中协议后，再比度量值 |
| 示例 | OSPF=10 < Static=60 → 用 OSPF | OSPF Cost 越小越优 |
OSPF 路由：Cost=20
Static 路由：Cost=0
→ 先比优先级：OSPF(10) < Static(60)
→ 选择 OSPF 路由（即使 Static 的 Cost 更小）
→ 优先级高于度量值
七、查看路由表
# 查看全部路由表
<Router> display ip routing-table
# 查看特定网段
<Router> display ip routing-table 10.0.1.0 24
# 查看路由表统计
<Router> display ip routing-table statistics
Total number of routes: 25
Protocol Routes
Direct 5
Static 3
OSPF 15
BGP 2
八、思考
- 路由表由哪三个来源生成？哪个优先级最高？
- 最长匹配原则是什么？举例说明为什么要用最长匹配而不是精确匹配？
- 路由优先级和度量值有什么区别？先比较哪个？
- 为什么直连路由的优先级是 0（最高）？
- 数据包到达路由器后，路由表中没有任何匹配条目，路由器会怎么处理？
- 如果 OSPF 学到 10.0.1.0/24（Cost=100），静态路由也配了 10.0.1.0/24（Preference 保持默认 60），路由器会使用哪条？
下篇预告：第28篇《直连路由与静态路由配置》——掌握直连路由和静态路由的配置方法。