路由器 <四> 　

    四、路由

    1、路由表

　　如果一個主機有多個網(wǎng)絡(luò)接口，當向一個特定的IP地址發(fā)送分組時，它怎樣決定使用哪個接口呢？答案就在路由表中。來看下面的例子：

目的 子網(wǎng)掩碼 網(wǎng)關(guān) 標志 接口
201.66.37.0 255.255.255.0 201.66.37.74 U eth0
201.66.39.0 255.255.255.0 201.66.39.21 U eth1

　　主機將所有目的地為網(wǎng)絡(luò)201.66.37.0內(nèi)主機(201.66.37.1-201.66.37.254)的數(shù)據(jù)通過接口eth0(IP地址為201.66.37.74)發(fā)送，所有目的地為網(wǎng)絡(luò)201.66.39.0內(nèi)主機的數(shù)據(jù)通過接口eth1(IP地址為201.66.39.21)發(fā)送。標志U表示該路由狀態(tài)為“up”（即激活狀態(tài)）。對于直接連接的網(wǎng)絡(luò)，一些軟件并不象上例中一樣給出接口的IP地址，而只列出接口。
　此例只涉及了直接連接的主機，那么目的主機在遠程網(wǎng)絡(luò)中如何呢？如果你通過IP地址為201.66.37.254的網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)73.0.0.0，那么你可以在路由表中增加這樣一項： 　

　　目的
　　掩碼
　　網(wǎng)關(guān)
　　標志
　　接口

　　73.0.0.0
　　255.0.0.0
　　201.66.37.254
　　UG
　　eth0

　　此項告訴主機所有目的地為網(wǎng)絡(luò)73.0.0.0內(nèi)主機的分組通過201.66.37.254路由過去。標志G(gateway)表示此項把分組導向外部網(wǎng)關(guān)。類似的，也可以定義通過網(wǎng)關(guān)到達特定主機的路由，增加標志H(host)：　

　　目的 掩碼 網(wǎng)關(guān) 標志 接口
　　91.32.74.21 255.255.255.255 201.66.37.254 UGH eth0

　　下面是路由表的基礎(chǔ)，除了特殊表項之外：

　　目的 掩碼 網(wǎng)關(guān) 標志 接口
　　127.0.0.1 255.255.255.255 127.0.0.1 UH lo0
　　default 0.0.0.0 201.66.37.254 UG eth1

　第一項是loopback接口，用于主機給自己發(fā)送數(shù)據(jù)，通常用于測試和運行于IP之上但需要本地通信的應(yīng)用。這是到特定地址127.0.0.1的主機路由(接口lo0是IP協(xié)議棧內(nèi)部的“假”網(wǎng)卡)。第二項十分有意思，為了防止在主機上定義到因特網(wǎng)上每一個可能到達網(wǎng)絡(luò)的路由，可以定義一個缺省路由，如果在路由表中沒有與目的地址相匹配的項，該分組就被送到缺省網(wǎng)關(guān)。多數(shù)主機簡單地通過一個網(wǎng)卡連接到網(wǎng)絡(luò)，因此只有通過一個路由器到其它網(wǎng)絡(luò)，這樣在路由表中只有三項：loopback項、本地子網(wǎng)項和缺省項（指向路由器）。

    2、重疊路由

　　假設(shè)在路由表中有下列重疊項：　

　　目的 掩碼 網(wǎng)關(guān) 標志 接口
　　1.2.3.4 255.255.255.255 201.66.37.253 UGH eth0
　　1.2.3.0 255.255.255.0 201.66.37.254 UG eth0
　　1.2.0.0 255.255.0.0 201.66.37.253 UG eth1
　　default 0.0.0.0 201.66.39.254 UG eth1

　  之所以說這些路由重疊是因為這四個路由都含有地址1.2.3.4，如果向1.2.3.4發(fā)送數(shù)據(jù)，會選擇哪條路由呢？在這種情況下，會選擇第一條路由，通過網(wǎng)關(guān)201.66.37.253。原則是選擇具有最長(最精確)的子網(wǎng)掩碼。類似的，發(fā)往1.2.3.5的數(shù)據(jù)選擇第二條路由。

　　注意：這條原則只適用于間接路由(通過網(wǎng)關(guān))。把兩個接口定義在同一子網(wǎng)在很多軟件實現(xiàn)上是非法的。例如下面的設(shè)置通常是非法的（不過有些軟件將嘗試在兩個接口進行負載平衡）：

　　接口 IP地址 子網(wǎng)掩碼
　　eth0 201.66.37.1 255.255.255.0
　　eth1 201.66.37.2 255.255.255.0

　　對于重疊路由的策略是十分有用的，它允許缺省路由作為目的為0.0.0.0、子網(wǎng)掩碼為0.0.0.0的路由進行工作，而不需要作為路由軟件的一個特殊情況來實現(xiàn)。

　　回頭來看看CIDR，仍使用上面的例子：一個服務(wù)提供商被賦予256個C類網(wǎng)絡(luò)，從213.79.0.0到213.79.255.0。該服務(wù)提供商外部的路由表只以一個表項就了解了所有這些路由：213.79.0.0，子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。假設(shè)一個用戶移到了另一個服務(wù)提供商，他擁從新的服務(wù)提供商處取得新的網(wǎng)絡(luò)地址呢？如果是，意味著他必須重新配置每臺主機的IP地址，改變DNS設(shè)置，等等。幸運的是，解決辦法很簡單，原來的服務(wù)提供商保持路由213.79.0.0(子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0)，新的服務(wù)提供商則廣播路由213.79.61.0(子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0)，因為新路由的子網(wǎng)掩碼較長，它將覆蓋原來的路由。

　　3、靜態(tài)路由

　　回頭看看我們已建立的路由表，已有了六個表項：

　　目的 掩碼 網(wǎng)關(guān) 標志 接口
　　127.0.0.1 255.255.255.255 127.0.0.1 UH lo0
　　201.66.37.0 255.255.255.0 201.66.37.74 U eth0
　　201.66.39.0 255.255.255.0 201.66.39.21 U eth1
　　default 0.0.0.0 201.66.39.254 UG eth1
　　73.0.0.0 255.0.0.0 201.66.37.254 UG eth0
　　91.32.74.21 255.255.255.255 201.66.37.254 UGH eth0

　　這些表項分別是怎么得到的呢？第一個是當路由表初始化時由路由軟件加入的，第二、三個是當網(wǎng)卡綁定IP地址時自動創(chuàng)建的，其余三個必須手動加入，在UNIX系統(tǒng)中，這是通過命令route來做的，可以由用戶手工執(zhí)行，也可以通過rc腳本在啟動時執(zhí)行。上述方法涉及的是靜態(tài)路由，通常在啟動時創(chuàng)建，并且沒有手工干預的話將不再改變。

　路由器 <五>

　　四、路由

　　4、路由協(xié)議

　　主機和網(wǎng)關(guān)都可以使用稱作動態(tài)路由的技術(shù)，這使路由表可以動態(tài)改變。動態(tài)路由需要路由協(xié)議來增加和刪除路由表項，路由表還是和靜態(tài)路由一樣地工作，只是其增添和刪除是自動的。

　　有兩種路由協(xié)議：內(nèi)部的和外部的。內(nèi)部協(xié)議在自制系統(tǒng)(AS)內(nèi)部路由，而外部協(xié)議則在自制系統(tǒng)間路由。自制系統(tǒng)通常在統(tǒng)一的控制管理之下，例如大的公司或大學。小的站點常常是其因特網(wǎng)服務(wù)提供商自制系統(tǒng)的一部分。

　　這里只討論內(nèi)部協(xié)議，很少有人涉及到甚至聽說外部協(xié)議。最常見的外部協(xié)議是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(External Gateway Protocol)和邊緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(Border Gateway Protocol)，BGP是較新的協(xié)議，在逐漸地取代EGP。

　　5、ICMP重定向

　　ICMP通常不被看作路由協(xié)議，但是ICMP重定向卻與路由協(xié)議的工作方式很類似，所以將在這里討論一下。假設(shè)現(xiàn)在有上面所給的六個表項的路由表，分組被送往201.66.43.33，看看路由表，除了缺省路由外，這并不能匹配任何路由。靜態(tài)路由將其通過路由器201.66.39.254發(fā)送(trip 1)，但是，該路由器知道所有發(fā)向子網(wǎng)201.66.43.0的分組應(yīng)該通過201.66.39.253，因此，它把分組轉(zhuǎn)發(fā)到適當?shù)穆酚善?trip 2)。但是如果主機直接把分組發(fā)到201.66.39.253就會提高效率(trip 3)。

    因為路由器把分組從同一接口發(fā)回了分組，所以它知道有更好的路由，路由器可以通過ICMP重定向指示主機使用新的路由。雖然路由器知道所有發(fā)向201.66.43.0子網(wǎng)的分組應(yīng)該通過201.66.39.253，它通常只發(fā)送特定的主機的ICMP重定向（此例中是201.66.43.33）。主機將在路由表中創(chuàng)建一個新的表項：　
目的 掩碼 網(wǎng)關(guān) 標志 接口
　　201.66.43.33 255.255.255.255 201.66.39.253 UGHD eth1

　　注意標志D，對所有由ICMP重定向創(chuàng)建的路由設(shè)置此標志。將來此類分組將通過新路由發(fā)送(trip 3)。

　　6、RIP

　　RIP是一種簡單的內(nèi)部路由協(xié)議，已經(jīng)存在很久，被廣泛地實現(xiàn)（UNIX的routed就使用RIP）。它使用距離向量算法，所以其路由選擇只是基于兩點間的“跳(hop)”數(shù)，穿過一個路由器認為是一跳。主機和網(wǎng)關(guān)都可以運行RIP，但是主機只是接收信息，而并不發(fā)送。路由信息可以從指定網(wǎng)關(guān)請求，但通常是每隔30秒廣播一次以保持正確性。RIP使用UDP通過端口520在主機和網(wǎng)關(guān)間通信。網(wǎng)關(guān)間傳送的信息用于建立路由表，由RIP選定的路由總是具有距離目的跳數(shù)最少的。RIP版本1在簡單、較小的網(wǎng)絡(luò)中工作得不錯，但是在較大的網(wǎng)絡(luò)中，就出現(xiàn)一些問題，有些問題在RIP版本2中已糾正，但有些是由于其設(shè)計產(chǎn)生的限制。在下面的討論中，適用于兩種版本時簡單稱為RIP，RIP v1和RIP v2則指特定的版本。

　　RIP并沒有任何鏈接質(zhì)量的概念，所有的鏈路都被認為是相同的，低速的串行鏈路被認為與高速的光纖鏈路是同樣的。RIP以最小的跳數(shù)來選擇路由，因此當在下面兩個路由中選擇時：

    100Mbps的光纖鏈路，路由器，然后是10Mbps的以太網(wǎng)

    9600bps的串行鏈路

　　RIP將選擇后者。RIP也沒有鏈路流量等級的概念。例如對于兩條以太網(wǎng)鏈路，其中一個很繁忙，另一個根本沒有數(shù)據(jù)流，RIP可能會選擇繁忙的那條鏈路。

　　RIP中的最大hop數(shù)是15，大于15則認為不可到達。因此在很大的自制系統(tǒng)中，hop數(shù)很可能超過15，使用RIP是很不現(xiàn)實的。RIP v1不支持子網(wǎng)，交換的信息中不含子網(wǎng)掩碼，對給定路由確定子網(wǎng)掩碼的方法各不相同，RIP v2則彌補了此缺點。RIP每隔30秒才進行信息更新，因此在大網(wǎng)中斷鏈信息可能要花些時間才能傳播開來，路由信息的穩(wěn)定時間可能更長，并且在這段時間內(nèi)可能產(chǎn)生路由環(huán)路。對此有一些解決辦法，但這里不進行討論。

　　可以看出，RIP是一個簡單的路由協(xié)議，有一些限制，尤其在版本1中。不過，它常常是某些操作系統(tǒng)的唯一選擇。

文章錄入：aaadxmmm    責任編輯：aaadxmmm 

最新評論