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IP路由概述介绍.pdf(103.59 KB)
在因特网中进行路由选择要使用路由器，路由器根据所收到的报文的目的地址选择一条合适的路由（通过某一网络），并将报文传送到下一个路由器。路径中最后的路由器负责将报文送交目的主机。
路由器转发分组的关键是路由表。每个路由器中都保存着一张路由表，表中每条路由项都指明了要到达某子网或某主机的分组应通过路由器的哪个物理接口发送就可到达该路径的下一个路由器，或者不需再经过别的路由器便可传送到直接相连的网络中的目的主机。
根据来源不同，路由表中的路由通常可分为以下三类：
l 链路层协议发现的路由（也称为接口路由或直连路由）
l 由网络管理员手工配置的静态路由
l 动态路由协议发现的路由
路由表中包含了下列关键项：
l 目的地址：用来标识IP数据报的目的地址或目的网络。
l 网络掩码：与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和网络掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址。例如：目的地址为129.102.8.10、掩码为255.255.0.0的主机或路由器所在网段的地址为129.102.0.0。掩码由若干个连续“1”构成，既可以用点分十进制法表示，也可以用掩码中连续“1”的个数来表示。
l 出接口：指明IP报文将从该路由器哪个接口转发。
l 下一跳IP地址：更接近目的网络的下一个路由器地址。如果只配置了出接口，下一跳IP地址是出接口的地址。
l 本条路由加入IP路由表的优先级：对于同一目的地，可能存在若干条不同下一跳的路由，这些不同的路由可能是由不同的路由协议发现的，也可能是手工配置的静态路由。优先级高（数值小）的路由将成为当前的最优路由。
根据路由目的地的不同，可划分为：
l 子网路由：目的地为子网
l 主机路由：目的地为主机
另外，根据目的地与该路由器是否直接相连，又可分为：
l 直接路由：目的地所在网络与路由器直接相连
l 间接路由：目的地所在网络与路由器非直接相连
为了不使路由表过于庞大，可以设置一条缺省路由。凡数据包查找路由表失败，便根据缺省路由转发。
静态路由配置方便，对系统要求低，适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。其缺点是每当网络拓扑结构发生变化，都需要人工重新配置，不能自动适应。
动态路由协议有自己的路由算法，能够自动适应网络拓扑的变化，适用于具有一定规模的的网络拓扑。其缺点是配置比较复杂，对系统的要求高于静态路由，并将占用一定的网络资源。
对动态路由协议的分类可采用以下不同标准：
根据作用的范围，路由协议可分为：
l 内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称IGP）：在一个自治系统内部运行，常见的IGP协议包括RIP、OSPF和IS-IS。
l 外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，简称EGP）：运行于不同自治系统之间，BGP是目前最常用的EGP。
根据使用的算法，路由协议可分为：
l 距离矢量协议（Distance-Vector）：包括RIP和BGP。其中，BGP也被称为路径矢量协议（Path-Vector）。
l 链路状态协议（Link-State）：包括OSPF和IS-IS。
以上两种算法的主要区别在于发现和计算路由的方法不同。
根据目的地址的类型，路由协议可分成：
l 单播路由协议（Unicast Routing Protocol）：包括RIP、OSPF、BGP和IS-IS等。
l 组播路由协议（Multicast Routing Protocol）：包括PIM-SM、PIM-DM等。
根据IP协议的版本，路由协议可分成：
l IPv4路由协议：包括RIP、OSPF、BGP和IS-IS等。
l IPv6路由协议：包括RIPng、OSPFv3、BGP4+和支持IPv6的IS-IS等。
多路由模式是指对同一路由协议来说，允许配置多条目的地相同且开销也相同的路由。当到同一目的地的路由中，没有更高优先级的路由时，这几条路由都被采纳，在转发去往该目的地的报文时，依次通过各条路径发送，从而实现网络的负载分担。对于同一目的地，特定的路由协议也可能会发现几条等值的路由，如果该路由协议在所有活跃的路由协议中优先级最高，那么这几条不同的路由都被看作当前有效的路由。这样，在路由协议层面上，保证了IP流量的负载分担。
使用路由备份可以提高网络的可靠性。用户可根据实际情况，配置到同一目的地的多条路由，其中优先级最高的一条路由作为主路由，其余优先级较低的路由作为备份路由。
正常情况下，路由器采用主路由转发数据。当线路出现故障时，该路由变为非激活状态，路由器选择备份路由中优先级最高的转发数据。这样，也就实现了从主路由到备份路由的切换。当主路由恢复正常时，路由器也恢复相应的路由，并重新选择路由。由于该路由的优先级最高，路由器选择主路由来发送数据。这就是从备份路由到主路由的切换。
对于BGP路由（直连EBGP路由除外）和静态路由（配置了下一跳）以及多跳RIP路由而言，其所携带的下一跳信息可能并不是直接可达，从指导转发的角度而言，它需要找到到达下一跳的直连出接口。路由迭代的过程就是通过路由的下一跳信息来找到直连出接口的过程。而对于OSPF和IS-IS等链路状态路由协议而言，其下一跳是直接在路由计算的时就得到，因此，不需要进行路由迭代。
由于各路由协议采用的路由算法不同，不同的路由协议可能会发现不同的路由。如果网络规模较大，当使用多种路由协议时，往往需要在不同的路由协议间能够共享各自发现的路由。
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