计算机网络学习笔记(六) 路由选择原理 及 静态路由

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路由

路由是指路由器从一个接口上收到数据包,根据数据的目标地址进行定向并转发到另一个接口的过程

路由表

路由表(routing table)或称路由择域信息库(RIB, Routing Information Base),是一个存储在路由器或者联网计算机中的电子表格(文件)或类数据库。
路由表存储着指向特定网络地址的路径(在有些情况下,还记录有路径的路由度量值)。
路由表中含有网络周边的拓扑信息。
路由表建立的主要目标是为了实现路由协议和静态路由选择。

路由表基本结构
a)路由表通过对路由表的查询来选择最佳路径的策略,路由表中保存着各种传输路径的相关数据,供路由选择时使用。
b)路由表的内容主要包括:
1,目的网络地址及其所对应的目的端口
2,下一跳路由器的名字
3,缺省路由的信息

路由表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。

路由选择

路由选择就是路由器依据目的IP地址的网络地址部分,通过路由选择算法确定一条从源结点到达目的结点的最佳路由。

路由器通过路由协议,网络连接的情况及网络的性能来建立网络的拓扑结构。路由算法为网络上的路由产生一个权值,路由器通过权值来选择最佳路径,权值越小,路由最佳。

对于一台路由器,其分组转发的任务即是在收到数据包后,根据路由表所提供的最佳路径的信息,将其转发给下一条的路由器,目的端口或是缺省路由器。缺省路由器也称缺省开关,它是与主机在同一个子网中的路由端口的IP地址。
路由器也有它的缺省开关。如果目标网络中没有直接显示在路由表里的时候,那么就将数据分组传送给缺省网关。它一般指向与该路由器的一个端口的直接相连接的,并且通往Interest的出口路由。

主机的缺省路由图:

在这里插入图片描述

路由器的缺省路由图:
在这里插入图片描述

静态路由

静态路由,一种路由的方式,路由项由手动配置,而非动态决定。静态路由是固定的,不会改变,即使网络状况已经改变或是重新被组态。一般来说,静态路由是由网络管理员逐项加入路由表。

静态路由配置举例:
在这里插入图片描述
存在两个路由器R1和R2(接口号和IP地址在图中给出),它们分别连接了各自的网络:R1连接了子网192.168.0.0/24,R2连接了子网192.168.2.0/24 。

在没有配置静态路由的情况下,这两个子网中的计算机A、B之间是不能通信的。从计算机A发往计算机B的IP包,在到达R1后,R1不知道如何到达计算机B所在的网段192.168.2.0/24(即R1上没有去往192.168.2.0/24的路由表),同样R2也不知道如何到达计算机A所在的网段192.168.0.0/24,因此通信失败。

此时就需要管理员在R1和R2上分别配置静态路由来使计算机A、B成功通信。

在R1上执行添加静态路由的命令:

ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.1

它的意思是告诉R1,如果有IP包想达到网段192.168.2.0/24,那么请将此IP包发给192.168.1.1(即和R1的2号端口相连的对端)。

同时也要在R2上执行添加静态路由的命令

ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.1.2

它的意思是告诉R2,如果有IP包想达到网段192.168.0.0/24,那么请将此IP包发给192.168.1.2(即和R2的3号端口相连的对端)。

通过上面的两段配置,从计算机A发往计算机B的IP包,能被R1通过2号端口转发给R2,然后R2转发给计算机B。
同样地,从计算机B返回给计算机A的IP包,能被R2通过3号端口转发给R1,然后R1转发给计算机A,完成了一个完整的通讯过程

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