TCP/IP学习笔记（5）-IP选路

一个简单的路由表

选路是IP层最重要的一个功能之一。前面的部分已经简单的讲过路由器是经过何种规则来根据IP数据包的IP地址来选择路由。这里就不重复了。首先来看看一个简单的系统路由表。

Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
192.168.11.0    *               255.255.255.0   U     0      0        0 eth0
169.254.0.0     *               255.255.0.0     U     0      0        0 eth0
default         192.168.11.1    0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0

对于一个给定的路由器，能够打印出五种不一样的flag。
1.U代表该路由可用。
2.G代表该路由是到一个网关。若是没有这个标志，说明和Destination是直连的，而相应的Gateway应该直接给出Destination的地址。
3.H代表该路由是到一个主机，若是没有该标志，说明Destination是一个网络，换句话说Destination就应该写成一个网络号和子网号的组合，而不包括主机号(主机号码处为0)，例如 192.168.11.0
4.D代表该路由是为重定向报文建立的
5.M该路由已经被重定向报文修改
U没啥可说的，G说明这是一个网关，若是你要发数据给Destination，IP头应该写Destination的IP地址，而数据链路层的MAC地址就应该是GateWay的Mac地址了；反之，若是没有G标志，那么数据链路层和IP层的地址应该是对应的。H说明了Destination的性质，若是是H的，则说明该地址是一个完整的地址，既有网络号又有主机号，那么再匹配的时候就既要匹配网络号，又要匹配主机号；反之，Destination就表明一个网络，在匹配的时候只要匹配一下网络号就能够了。
这样，IP选路的方式就能够更加具体化了。以下
1.首先用IP地址来匹配那些带H标志的DestinationIP地址。
2.若是1失败就匹配那些网络地址。
3.若是2失败就发送到Default网关
顺便提一下那个GenMask（还记得子网掩码么），它指定了目的地址的子网号，例如第一条的子网就是11。

其余有关路由表的知识

通常，咱们在配置好一个网络接口的时候，一个路由就被直接建立好了。固然咱们也能够手动添加路由。用route add命令就能够了。
而当一个IP包在某一个路由器的时候发现没有路由可走，那么该路由器就会给源主机发送“主机不可达”或者“网络不可达”的ICMP包来报错。
注意，通常的操做系统默认是没有路由功能的，这须要本身配置。这些历史缘由就不细说了。

ICMP的IP重定向报文和路由发现报文

当IP包在某一个地方转向的时候，都回给发送IP报的源主机一个ICMP重定向报文，而源主机就能够利用这个信息来更新本身的路由表，这样，随着网络通讯的逐渐增多，路由表也就愈来愈完备，数据转发的速度也会愈来愈快。咱们须要注意的是：
1.重定向报文只能由路由器发出。
2.重定向报文为主机所用，而不是为路由器所用。
在主机引导的时候，通常会发送在网内广播一个路由请求的ICMP报文，而多个路由器则会回应一个路由通告报文。并且，路由其自己不按期的在网络内发布路由通告报文，这样，根据这些报文，每个主机都会有机会创建本身的路由表而实现网络通讯。路由器在一份通告报文中能够通告多个地址，而且给出每个地址的优先等级，这个优先等级是该IP做为默认路由的等级，至于怎么算的就不深究了。
路由器通常会在450-600秒的时间间隔内发布一次通告，而一个给定的通告报文的寿命是30分钟。而主机在引导的时候会每三秒发送一次请求报文，一旦接受到一个有效的通告报文，就中止发送请求报文。
在TCP/IP详解编写的时候，只有Solaris2.x支持这两种报文，大多数系统还不支持这两种报文。（后面还会讲到一些有用的路由报文）

动态选路协议

前面的选路方法叫作静态选路，简要地说就是在配置接口的时候，以默认的方式生成路由表项。并经过route来增长表项，或者经过ICMP报文来更新表项（一般在默认方式出错的状况下）。 而若是上诉三种方法都不能知足，那么咱们就使用动态选路。
动态选路协议是用于动态选路的重要组成部分，可是他们只是使用在路由器之间，相邻路由器之间互相通讯。系统（路有选择程序）选择比较合适的路由放到核心路由表中，而后系统就能够根据这个核心路有表找到最合适的网路。也就是说，动态选路是在系统核心网络外部进行的，它只是用一些选路的策略影响路由表，而不会影响到最后经过路由表选择路由的那一部分。选路协议有一大类经常使用的叫作内部网关协议(IGP)，而在IGP中，RIP就是其中最重要的协议。一种新的IGP协议叫作开放最短路经优先(OSPF)协议，其意在取代RIP。另外一种最先用在网路骨干网上的IGP协议--HELLO，如今已经不用了。
现在，任何支持动态选路的路由器都必须同时支持OSPF和RIP，还能够选择性的支持其余的IGP协议。

Unix选路程序

Unix系统上面一般都有路由守护程序－－routed。还有一个叫作gate。gate所支持的协议要比routed多，routed只是支持RIPv1版本。而gate则支持RIPv一、v2，BGPv1 等等。

RIP：选路信息协议

它的定义能够在RFC1058内找到，这种协议使用UDP做为载体（也就是UDP的上层协议）。咱们最关心的就是RIP其中的一个段，叫作度量的段，这是一个以hop做为计数器（就是以走过多少路由为计数器）的段（IP协议里面也有一个TTL不是么）。这个度量段将最终影响到路由表的创建。
通常说来routed要承担以下的工做：
1.给每个已知的路由器发送rip请求报文，要求其余路由器给出完整的路由表。这种报文的命令字段为1，地址字段为0，度量地段为16（至关于无穷大）。
2.接受请求，若是接收到刚才的那个请求，就把本身的完整的路由表交给请求者。若是没有，就处理IP请求表项，把表项中本身有的部分添上跳数，没有的部分添上16。而后发给请求者。
3.接受回应。更新本身的路由表。使用hop数小的规则。
4.按期更新路由表，通常是30s(真频繁)给相邻的路有启发一次本身的路由表。这种形式可使广播形式的。
这个协议看起来会工做的很好，可是，这里面其实有不少隐藏的忧患，好比说RIP没有子网的概念，好比说环路的危险。并且hop数的上限也限制了网络的大小。
所以，出现了不少RIPv1的替代品，好比说RIPv2,好比说OSPF。他们都是经过某种策略来影响路由表，因此就不说了。

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