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路由表

為了理解路由表中的信息種類，我們需要先考慮數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器接口時會發(fā)生什么，這是非常有用的。首先，路由器會檢查數(shù)據(jù)幀目標(biāo)地址字段中的數(shù)據(jù)鏈路標(biāo)識。如果它包含了路由器接口標(biāo)識符或廣播標(biāo)識符，那么路由器將從幀中剝離出數(shù)據(jù)包并傳遞給網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)層，路由器將檢查數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址。如果目標(biāo)地址是路由器接口的IP地址或是所有主機的廣播地址，那么需要進(jìn)一步檢查數(shù)據(jù)包的協(xié)議字段,然后再把被封裝的數(shù)據(jù)發(fā)送給適當(dāng)?shù)膬?nèi)部進(jìn)程。

除此之外,所有其他目標(biāo)地址都需要進(jìn)行路由選擇。這里的目標(biāo)地址可能是另一個網(wǎng)絡(luò)上的主機地址,該網(wǎng)絡(luò)或者與路由器相連(包括與那個網(wǎng)絡(luò)相連接的路由器接口),或者不直接連接到路由器上目標(biāo)地址還可能是一個定向的廣播地址，這種地址有明確的網(wǎng)絡(luò)地址或子網(wǎng)地址并且主機位全部為1。這些地址也是可以路由的。

如果數(shù)據(jù)包是可以被路由的，那么路由器將T查找路小麥獲得一個正確的路徑。在數(shù)據(jù)庫中的每個路由表項最少必須包括下面兩個項目:

• 目標(biāo)地址——這是路由器可以到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)地址。正像小編所解釋的，路由器可能會有多條路徑到達(dá)山同的地址或是相同主網(wǎng)IP地址下的-組等長或變長的子網(wǎng)。
• 指向目標(biāo)的指針——指針不是指向路由器的直連目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)就是指向直連網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的另一臺路由器地址，或者是到這個鏈路的本地接口。更接近目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)一跳的路由器叫下一跳(next hop)路由器。

路由器將會盡量地進(jìn)行最精確的匹配。2按精確程度遞減的順序，可選地址排列如下:

• 主機地址(主機路徑) ;
• 子網(wǎng):
• 一組子網(wǎng)(一條匯總路由) :
• 主網(wǎng)號:
• 一組主網(wǎng)號(超網(wǎng)) ;
• 缺省地址。

缺省地址是最不明確的地址，只有當(dāng)所有匹配都失敗時才被使用。

如果數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址不能匹配到任何一條路由表項，那么數(shù)據(jù)包將被丟棄，同時一個“目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)"的ICMP消息將會被發(fā)送給源地址。

如圖3-1所示，這是一個簡單的網(wǎng)絡(luò)，圖中給出了每臺路由器需要的路由表項。這里最重要的是這些路由表將如何作為一個整體運行并能準(zhǔn)確高效地傳輸數(shù)據(jù)包。路由表的網(wǎng)絡(luò)欄列出了路由器可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)地址。指向目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的指針在下一跳欄中。

在圖3-1中,如果路由器Crroll收到一個源地址為10.1.1.97、 目標(biāo)地址為10.1.735的數(shù)據(jù)包，路由表查詢的結(jié)果是:目標(biāo)地址的最優(yōu)匹配是子網(wǎng)10.1.7.0,可以從so接口出站經(jīng)下一跳地址 10.1.2.2去往目的地。數(shù)據(jù)包被發(fā)送給路由器Dahl, Dahl 查找自己的路由表后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包應(yīng)該從SI接口出站經(jīng)下一跳10.1.4.2去往目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)10.1.7.0.此過程將一直持續(xù)到數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器Baum.當(dāng)Baum在接口so接收到數(shù)據(jù)包時，Baum 通過查找路由器，發(fā)現(xiàn)目的地是連接在端口EO的一個直連網(wǎng)絡(luò)。最終結(jié)束路由選擇過程，數(shù)據(jù)包被傳遞給以太網(wǎng)鏈路上的主機10.1.735.

上面說明的路由選擇過程是假設(shè)路由器可以將下一跳地址同它的接口進(jìn)行匹配。例如，路由器Dahl必須知道通過接口S1可以到達(dá)Lewis的地址10.1.4.2.首先Dahl從分配給接口SI的IP地址和子網(wǎng)掩碼可以知道子網(wǎng)10.1.4.0直接連接在接口S1上; 那么Dahl就可以知道10.1.4.2是子網(wǎng)10.1.4.0的成員，而且- -定被連接到該子網(wǎng)上。

還有一種特殊情況，那就是組播地址，它表示-組設(shè)備而不是所有設(shè)備。D類地址24.00.0就是一個組播地址。這個地址為所有OSPF路由器保留。尋找最優(yōu)匹配有兩個基本過程，它們依賴于路由器是否表現(xiàn)為有類別或無類別。

注意，為了正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換，每臺路由器都必須保持信息的一致性和準(zhǔn)確性。例如，在圖3-1中，路由器Dahl的路由表中丟失了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)10.1.1.0 的表項。從10.1.1.97 到10.1.7.35的數(shù)據(jù)包將被傳送，但是當(dāng)10.1.7.35 向10.1.1.97回復(fù)數(shù)據(jù)包時，數(shù)據(jù)包從Baum到

Lewis再到Dahl傳遞。Dahl 查找路由表后發(fā)現(xiàn)沒有關(guān)于子網(wǎng)10.1.1.0 的路由表項，因此丟棄此數(shù)據(jù)包，同時Dahl向主機10.1.7.35發(fā)送目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)的ICMP信息。

示例3-1給出了圖3-1中路由器Lewis的路由表。在Cisco路由器中查看路由表的I0S命令是show ip route.檢查數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容并把它與圖3-1中路由器Lewis 的一般路由表相比較。可以看到，表最上方的關(guān)鍵字是對路由表左側(cè)的- -列字 母的解釋。這些字母指明了每個路由表項是如何學(xué)習(xí)到的。在示例3-1中，標(biāo)記為C的路由表示直連網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)記為S的路由表示靜態(tài)路由。聲明“gateway of last resort is not set"指的是缺省路由。

表頭有一句聲明主網(wǎng)絡(luò)地址10.0.0.0有7個已知子網(wǎng)，掩碼為24位。在7個路由表項中，每一個都給出了目標(biāo)子網(wǎng)。對于不是直連網(wǎng)絡(luò)的表項一數(shù)據(jù)包必須轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳路由器一置于括號內(nèi)的元組指明了路由的[管理距離/度量]。

度量是通過優(yōu)先權(quán)評價路由的一種手段，度量越低，路徑越短，也就是該路徑更理想。

注意，在示例3-1中靜態(tài)路由的度量為0。最后，路由表還給出了下一跳路由器的接口地址或連接直連目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的接口。