第37篇：路由优先级（Preference）与度量值（Metric）

关键词：路由优先级、Preference、度量值、Metric、路由选路、最优路由

一、引言

路由表中可能同时存在多条到达同一目的网络的路由条目。路由器如何从这些候选路由中选择一条最优路由？这取决于两个关键参数：优先级（Preference）和度量值（Metric）。理解这两个参数的区别和协作关系，是掌握路由选路逻辑的核心。

二、核心概念

2.1 优先级（Preference）：协议间的竞争

优先级用于比较不同路由协议（或路由来源）之间的优劣。当多条路由来自不同的协议时，优先级决定哪条优先生效。

路由来源	华为默认优先级	说明
直连路由（Direct）	0	最高优先级，接口 UP 即生效
OSPF（内部路由）	10	OSPF 域内路由
IS-IS	15	IS-IS 协议路由
静态路由（Static）	60	管理员可调整
RIP	100	RIP 协议路由
OSPF（外部路由，ASE/NSSA）	150	从其他协议引入 OSPF 的路由
BGP（IBGP/EBGP）	255	最低优先级，IBGP 与 EBGP 默认相同

华为设备的优先级规则：值越小，优先级越高。这与 Cisco 的 Administrative Distance 概念一致。

2.2 度量值（Metric）：协议内部的竞争

度量值用于比较同一协议内部不同路径的优劣。当多条路由来自同一协议时，度量值决定哪条路径更优。

协议	Metric 含义	计算方式	优选方向
RIP	跳数	经过的路由器数量	越小越好
OSPF	成本（Cost）	参考带宽 / 接口带宽	越小越好
IS-IS	度量值	可手动配置	越小越好
BGP	多属性	优先级/本地偏好/AS路径等	综合比较
静态	固定值	默认为 0，可手动设置	越小越好

2.3 路由选择的两个阶段

路由选择遵循先比优先级，再比度量值的顺序：

路由选择的两个阶段 - 图示

2.4 优先级 vs 度量值的类比

概念	类比	作用域
优先级	比较不同交通工具的"等级"（飞机 > 高铁 > 汽车）	跨协议
度量值	比较同一交通工具的"路程"（近路 > 远路）	协议内

三、技术细节

3.1 华为设备的路由优先级完整表

路由协议	默认优先级	可调整范围
Direct	0	不可调（固定）
OSPF-IntraArea	10	1-255
OSPF-InterArea	10	1-255
ISIS-Level1	15	1-255
ISIS-Level2	15	1-255
Static	60	1-255
RIP	100	1-255
OSPF-ASE/NSSA	150	1-255
BGP（IBGP/EBGP）	255	1-255（`preference external internal local` 分别设置）

华为的默认优先级为：直连 0、OSPF 10、IS-IS 15、静态 60、RIP 100、OSPF ASE/NSSA 150、IBGP/EBGP 255。除直连路由（Direct）外，各路由协议的优先级都可以通过命令调整，取值范围多为 1-255（0 保留给直连路由）；具体以设备命令手册为准。

3.2 调整静态路由优先级

# 默认静态路由优先级为 60
[HUAWEI] ip route-static 10.0.0.0 24 10.1.1.2

# 调整优先级为 80（数值大于 OSPF 的 10，优先级别反而更低）
[HUAWEI] ip route-static 10.0.0.0 24 10.1.1.2 preference 80

# 此时如果 OSPF 也学习到 10.0.0.0/24，OSPF 路由优先生效
# 因为 OSPF 优先级 10 < 静态路由优先级 80

3.3 OSPF Cost 计算

OSPF 的 Cost = 参考带宽 / 接口带宽（取整，最小值为 1）

接口速率	默认参考带宽(100Mbps)	Cost
10 Mbps	100/10	10
100 Mbps	100/100	1
1 Gbps	100/1000 → 0.1	1（取整）
10 Gbps	100/10000 → 0.01	1（取整）

问题：100Mbps、1Gbps、10Gbps 的 Cost 都是 1，OSPF 无法区分。需要调整参考带宽。

# 调整 OSPF 参考带宽（单位 Mbps）
[HUAWEI] ospf 1
[HUAWEI-ospf-1] reference-bandwidth 10000    # 10Gbps 基准

# 调整后：
# 100Mbps → 10000/100    = 100
# 1Gbps   → 10000/1000   = 10
# 10Gbps  → 10000/10000  = 1

3.4 静态路由的 Cost 调整

# 默认 Cost 为 0
[HUAWEI] ip route-static 0.0.0.0 0 203.0.113.1

# 设置 Cost 为 10
[HUAWEI] ip route-static 0.0.0.0 0 203.0.113.1 cost 10

# 等价负载分担：两条静态路由相同 Cost
[HUAWEI] ip route-static 0.0.0.0 0 203.0.113.1
[HUAWEI] ip route-static 0.0.0.0 0 198.51.100.1
# 两条路由若 protocol/priority/cost 相同，则形成等价负载分担（默认允许）

四、实战配置与故障案例

4.1 案例一：调整优先级使静态路由优先生效

需求：管理员希望静态路由比 OSPF 优先级更高，即使 OSPF 也学到了同一目的网络，也使用静态路由。

# 默认情况：OSPF(10) > 静态(60)
# OSPF 路由优先生效

# 修改静态路由优先级为 5（高于 OSPF 的 10）
[HUAWEI] ip route-static 10.0.0.0 24 10.1.1.2 preference 5

# 验证
<HUAWEI> display ip routing-table 10.0.0.0
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
10.0.0.0/24         Static  5    0          D    10.1.1.2        GigabitEthernet0/0/1
# 静态（Pre=5）优先；OSPF 也学到了 10.0.0.0/24，但 Pre=10 > 5，不是最优路由，
# display ip routing-table 只显示当前被优选的路由（查看 OSPF 路由：display ip routing-table protocol ospf）

4.2 案例二：等价负载分担

需求：企业有两条 1Gbps 链路到数据中心，希望流量均衡分担。

# 方案1：等价静态路由（相同优先级和 Cost）
[HUAWEI] ip route-static 10.0.0.0 24 10.1.1.2
[HUAWEI] ip route-static 10.0.0.0 24 10.2.2.2

# 验证负载分担
<HUAWEI> display ip routing-table 10.0.0.0
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 2
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
10.0.0.0/24         Static  60   0          D    10.1.1.2        GigabitEthernet0/0/1
                    Static  60   0          D    10.2.2.2        GigabitEthernet0/0/2
# 两条路由的协议、优先级、Cost 相同，均下发 FIB（Flags=D），构成等价负载分担
# 等价路由的副行不重复显示目的网络，仅列出 Proto/Cost/Flags/NextHop/Interface

# 默认最大等价路径数视产品/版本而定（常见 4/8/16），以设备手册为准
# 调整等价路径数量：在对应协议视图下配置（并不是一条全局命令）
[HUAWEI] rip 1
[HUAWEI-rip-1] maximum load-balancing 4        # RIP 视图
[HUAWEI-rip-1] quit
[HUAWEI] ospf 1
[HUAWEI-ospf-1] maximum load-balancing 4       # OSPF 视图
[HUAWEI-ospf-1] quit
[HUAWEI] bgp 100
[HUAWEI-bgp] ipv4-family unicast
[HUAWEI-bgp-af-ipv4] maximum load-balancing ebgp 4   # BGP：EBGP/IBGP 分别设置
[HUAWEI-bgp-af-ipv4] maximum load-balancing ibgp 4
# 静态路由的等价路由条数由产品 IPv4 等价路由能力决定，调整命令以设备手册为准

4.3 案例三：OSPF Cost 不区分链路带宽

故障描述：目的网络有两条路径：100Mbps 链路 2 段、1Gbps 链路 3 段。OSPF 将流量导向 100Mbps 链路而非 1Gbps 链路，带宽更大的路径闲置，性能不达标。

# 检查 OSPF 路由
<HUAWEI> display ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
10.0.0.0/24         OSPF    10   2          D    10.1.1.2        GigabitEthernet0/0/1
# 10.0.0.0/24 走 100M 链路所在路径（2 段，Cost=2）
# 1G 链路所在路径（3 段）Cost=3，不是最优，不进常规路由表显示

# 检查接口 Cost
<HUAWEI> display ospf interface GigabitEthernet0/0/1
 OSPF Process 1 with Router ID 10.1.1.1
 Interfaces
  Interface: 10.1.1.1 (GigabitEthernet0/0/1)
   Cost: 1       State: DROther    Type: Broadcast    MTU: 1500
<HUAWEI> display ospf interface GigabitEthernet0/0/2
 OSPF Process 1 with Router ID 10.1.1.1
 Interfaces
  Interface: 10.2.1.1 (GigabitEthernet0/0/2)
   Cost: 1       State: DROther    Type: Broadcast    MTU: 1500
# 两个接口的单段 Cost 都是 1：默认参考带宽 100Mbps 下，100M 与 1G 接口的 Cost 都是 1，
# 路径总 Cost 只由链路段数决定（2 段 vs 3 段），带宽差异完全体现不出来

# 根因：OSPF 参考带宽默认为 100Mbps，1Gbps 接口的 Cost = 100/1000 → 取整为 1，
# 与 100Mbps 接口相同；OSPF 选路只看 Cost，1G 路径段数多 Cost 大

# 解决方案一：调整参考带宽（所有 OSPF 路由器必须一致）
[HUAWEI] ospf 1
[HUAWEI-ospf-1] reference-bandwidth 10000
[HUAWEI-ospf-1] quit

# 调整后：100M 单段 Cost=100，1G 单段 Cost=10
# 100M 路径 = 2×100 = 200，1G 路径 = 3×10 = 30 → OSPF 自动优选 Cost 小的 1G 链路

# 解决方案二：手工配置端口OSPF COST
[HUAWEI] interface GigabitEthernet0/0/1
[HUAWEI-GigabitEthernet0/1/0]ospf cost 10
[HUAWEI-GigabitEthernet0/1/0]quit
[HUAWEI] interface GigabitEthernet0/0/2
[HUAWEI-GigabitEthernet0/1/0]ospf cost 100
[HUAWEI-GigabitEthernet0/1/0]quit
# 其他链路端口参考上面配置

# 调整后：100M 单段 Cost=100，1G 单段 Cost=10

4.4 案例四：优先级配错导致流量走次优路径

故障描述：配置了 OSPF 和 RIP 后，流量走了 RIP 路径而非 OSPF 路径，导致性能下降（RIP 路径经过更多跳数）。

# 检查路由表
<HUAWEI> display ip routing-table 10.0.0.0
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
10.0.0.0/24         RIP     5    3          D    10.1.1.2        GigabitEthernet0/0/1
# RIP(Pre=5) 生效；OSPF(Pre=10) 优先级更低，未进 RIB 常规显示

# 检查 RIP 配置
<HUAWEI> display current-configuration | include preference
 preference 5

# 根因：管理员之前手动将 RIP 优先级调整为 5（值越小优先级越高）
# RIP(5) > OSPF(10)，RIP 路由优先生效
# RIP 路径跳数多、延迟大，属于次优路径

# 解决方案：恢复 RIP 默认优先级（100），让 OSPF 优先
[HUAWEI] rip 1
[HUAWEI-rip-1] preference 100
[HUAWEI-rip-1] quit

# 验证：OSPF 路由生效
<HUAWEI> display ip routing-table 10.0.0.0
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
10.0.0.0/24         OSPF    10   20         D    10.2.2.1        GigabitEthernet0/0/2
# 恢复 RIP 默认优先级后，OSPF(Pre=10) 优于 RIP(100)，OSPF 路由生效；RIP 路由不再进表

五、总结

参数	比较范围	优选规则	可调整
优先级（Preference）	不同协议之间	值越小越优先	是（1-255，直连固定为 0）
度量值（Metric）	同一协议内部	值越小越优先	是

默认优先级排序（从高到低）	对应优先级值
直连(0) > OSPF内部(10) > IS-IS(15) > 静态(60) > RIP(100) > OSPF外部(150) > BGP(255)	值越小优先级越高

记忆口诀：直(0)O(10)I(15)静(60)R(100)B(255)，值小优先。

调优场景	方法
静态路由让 OSPF 优先	提高静态优先级（设大值）
OSPF 区分链路带宽	调整 reference-bandwidth
多链路负载分担	相同协议 + 相同 Cost
指定路径优先	手动调整接口 Cost 或优先级

思考

如果 OSPF 路由优先级设为 200（低于 RIP 的 100），会发生什么？为什么通常不建议这样做？
等价负载分担是逐包分担还是逐流分担？对业务有什么影响？
OSPF 参考带宽调整后，为什么需要确保所有路由器保持一致？

下篇预告：第38篇：最长匹配原则：路由查表的核心规则

第37篇：路由优先级（Preference）与度量值（Metric）

第37篇：路由优先级（Preference）与度量值（Metric）

一、引言

二、核心概念

2.1 优先级（Preference）：协议间的竞争

2.2 度量值（Metric）：协议内部的竞争

2.3 路由选择的两个阶段

2.4 优先级 vs 度量值的类比

三、技术细节

3.1 华为设备的路由优先级完整表

3.2 调整静态路由优先级

3.3 OSPF Cost 计算

3.4 静态路由的 Cost 调整

四、实战配置与故障案例

4.1 案例一：调整优先级使静态路由优先生效

4.2 案例二：等价负载分担

4.3 案例三：OSPF Cost 不区分链路带宽

4.4 案例四：优先级配错导致流量走次优路径

五、总结

思考

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