IP選路學(xué)習(xí)講解(一)

1、IP選路目錄 IP選路原理 ICMP主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)差錯控制 ICMP重定向差錯 ICMP路由器發(fā)現(xiàn)報(bào)文3路路由選擇的方法由選擇的方法 路由選擇要求主機(jī)或路由器有一個路由表。當(dāng)主機(jī)有分組要發(fā)送時，或路由器收到一個分組要進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時，就要查找路由表以便找出到達(dá)最終目的地的路由。 但是現(xiàn)在這種方法已不適用了，因?yàn)槁酚杀碇械捻?xiàng)目數(shù)已使得路由表的查找效率非常低。主機(jī)主機(jī)A（源站）（源站）主機(jī)主機(jī)B（目的站）（目的站）路由器路由器R1路由器路由器R2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)目的站目的站主機(jī)主機(jī)B路由路由R1,R2,主機(jī)主機(jī)B主機(jī)主機(jī)A的路由表的路由表目的站目的站主機(jī)主機(jī)B路由路由R2,主機(jī)主機(jī)B路由器路由

2、器R1的路由表的路由表目的站目的站主機(jī)主機(jī)B路由路由 主機(jī)主機(jī)B路由器路由器R2的路由表的路由表4（一）下一跳路由選擇 使用下一跳路由選擇技術(shù)可使路由表中的內(nèi)容比較少。 這種技術(shù)就是在路由表中只保留下一跳的地址，而不是保留完整路由的信息。各路由表因此也是彼此協(xié)調(diào)的。主機(jī)主機(jī)A（源站）（源站）主機(jī)主機(jī)B（目的站）（目的站）路由器路由器R1路由器路由器R2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)目的站目的站主機(jī)主機(jī)B下一跳下一跳 R1主機(jī)主機(jī)A的路由表的路由表目的站目的站主機(jī)主機(jī)B下一跳下一跳 R2路由器路由器R1的路由表的路由表目的站目的站主機(jī)主機(jī)B下一跳下一跳 -路由器路由器R2的路由表的路由表（二）特定網(wǎng)絡(luò)

3、路由選擇 不是對連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都有一個項(xiàng)目，而是僅用一個項(xiàng)目來定義這個網(wǎng)絡(luò)本身的地址。 即將連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)共同使用一個項(xiàng)目。5目的站目的站 N2下一跳下一跳 R1主機(jī)主機(jī)S的路由表的路由表主機(jī)主機(jī)S路由器路由器R1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N2ABCD目的站目的站主機(jī)主機(jī)A下一跳下一跳 R1主機(jī)主機(jī)S的路由表的路由表主機(jī)主機(jī)B主機(jī)主機(jī)C主機(jī)主機(jī)D R1 R1 R16（三）特定主機(jī)路由選擇 雖然將主機(jī)地址放在路由表中會降低效率，但有時管理人員還是想對路由選擇有更多的控制。 在某些情況下，如檢查路由或提供安全措施時，特定主機(jī)路由選擇是一種很好的選擇。主機(jī)主機(jī)A網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N1網(wǎng)絡(luò)

4、網(wǎng)絡(luò)N2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N3主機(jī)主機(jī)BR1R2R3目的站目的站下一跳下一跳主機(jī)主機(jī)A的路由表的路由表主機(jī)主機(jī)B N2 N3 R3 R1 R37（四）默認(rèn)路由選擇 另一種簡化路由表的技術(shù)是默認(rèn)路由選擇。 思路是讓IP選路軟件首先在選路表中查找目的網(wǎng)絡(luò)。如果表中沒有路由，則選路例程把數(shù)據(jù)發(fā)給一個默認(rèn)路由器（網(wǎng)絡(luò)地址為0.0.0.0）。目的站目的站下一跳下一跳主機(jī)主機(jī)A的路由表的路由表 N2 默認(rèn)默認(rèn) R1 R2主機(jī)主機(jī)A網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N1因特網(wǎng)的其余部分因特網(wǎng)的其余部分網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N2R2R18如何查找路由如何查找路由9 IP IP選路算法選路算法 當(dāng)查找路由時，路由器必須首先檢查直接交付，然后是特定主機(jī)交付，然后

5、是特定網(wǎng)絡(luò)交付，最后是默認(rèn)交付。 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)的IP算法如下：從數(shù)據(jù)報(bào)中提取目的IP地址D，并計(jì)算網(wǎng)絡(luò)前綴N；If N與任何直接相連的網(wǎng)絡(luò)的地址匹配then 通過該網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)報(bào)交付到目的地Delse if 表中包含特定于具體主機(jī)的一個到D的路由 then 把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到表中指定的下一跳 else if 表中包含到網(wǎng)絡(luò)N的一個路由 then 把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到表中指定的下一跳 else if 表中包含一個默認(rèn)路由 then 把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到表中指定的默認(rèn)路由器 else 宣布選路出錯；10路由表路由表掩碼目的地址下一跳地址標(biāo)志引用計(jì)數(shù)使用接口255. 255. 255. 224202. 115. 12.

6、32202. 115. 12. 62U420E011路由選擇舉例12上圖中路由器上圖中路由器R1的路由表的路由表MaskDestinationNext hopFlagR.C.U.IF255.0.0.0111.0.0.0-U00m0255.255.255.224193.14.5.160-U00m2255.255.255.224193.14.5.192-U00m1255.255.255.255194.17.21.16111.20.18.14UGH00m0255.255.255.0192.16.7.0111.15.17.32UG00m0255.255.255.0194.17.21.0111.20.1

7、8.14UG00m00.0.0.00.0.0.0111.30.31.18UG00m0ICMP不可達(dá)報(bào)文 ICMP不可達(dá)報(bào)文 當(dāng)路由器檢測到數(shù)據(jù)無法傳遞到目的主機(jī)時，向源主機(jī)發(fā)出不可達(dá)報(bào)文，分為網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、協(xié)議、端口不可達(dá)等 目的站不可達(dá)的報(bào)文可以由路由器也可以由目的主機(jī)產(chǎn)生，代碼2和3的報(bào)文只能由目的主機(jī)產(chǎn)生，而其余的報(bào)文則只能由路由器產(chǎn)生。ICMP重定向報(bào)文 ICMP重定向 當(dāng)IP數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)該被發(fā)送到另一個路由器時，收到報(bào)文的路由器發(fā)送ICMP重定向差錯報(bào)文給IP數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送端 前提：主機(jī)可以選擇路由器發(fā)送分組目標(biāo)主機(jī)路由器2路由器1ICMP重定向報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)源主機(jī)IP數(shù)據(jù)報(bào)后繼IP數(shù)據(jù)報(bào) I

8、CMP重定向報(bào)文 路由器生成、主機(jī)使用 查看三個地址導(dǎo)致重定向的IP地址發(fā)送路由器的IP地址應(yīng)使用路由器IP地址 優(yōu)點(diǎn)：保證主機(jī)有一個動態(tài)、小而優(yōu)的尋徑表 缺點(diǎn)：只能用于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的網(wǎng)關(guān)與主機(jī)之間的路徑信息交換而不能用于網(wǎng)關(guān)之間的路徑信息交換 主機(jī)作為路由器使用時，要進(jìn)行下列檢查，在生成ICMP重定向報(bào)文之前要滿足： 出接口必須等于入接口 用于向外傳送數(shù)據(jù)報(bào)的路由不能被ICMP重定向報(bào)文創(chuàng)建或修改過，而且不能是路由器的默認(rèn)路由 數(shù)據(jù)報(bào)不能用源站選路來轉(zhuǎn)發(fā) 內(nèi)核必須配置成可以發(fā)送重定向報(bào)文主機(jī)若想將數(shù)據(jù)發(fā)送給另一個網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)，就需要知道連接到它自己網(wǎng)絡(luò)上的路由器的地址。類型 代碼（0）檢驗(yàn)和地

9、址數(shù)地址項(xiàng)長度生存時間路由器地址1優(yōu)先級1路由器地址2優(yōu)先級2.路由器詢問/通告報(bào)文類型類型 代碼（代碼（0）檢驗(yàn)和檢驗(yàn)和標(biāo)識符標(biāo)識符序列號序列號生存時間表示在多長時間內(nèi)是有效的，以秒計(jì)算。優(yōu)先級定義了路由器的等級。優(yōu)先級用來選擇一個路由器作為默認(rèn)路由器，若優(yōu)先級選擇等級為零，則路由器就被認(rèn)為是默認(rèn)路由器。值越大則優(yōu)先級越高，但若優(yōu)先級是16進(jìn)制的80000000，則該路由器永遠(yuǎn)不能被選為默認(rèn)路由器。地址數(shù)是指報(bào)文中所含的地址數(shù)。地址項(xiàng)長度指的是每個路由器地址32bit字的數(shù)目，始終為2。路由器詢問/通告報(bào)文 路由器啟動時，它定期在所有廣播或多播傳送接口上發(fā)送通告報(bào)文。準(zhǔn)確地說，這些通告報(bào)文不

10、是定期發(fā)送的，而是隨機(jī)傳送的，以減小與子網(wǎng)上其他路由器發(fā)生沖突的概率。一般每兩次通告間隔450秒和600秒。一份給定的通告報(bào)文默認(rèn)生命周期是30分鐘。是用生命周期域的另一個時機(jī)是當(dāng)路由器上的某個接口被關(guān)閉時。在這種情況下，路由器可以在該接口上發(fā)送最后一份通告報(bào)文，并把生命周期值設(shè)為0.除了定期發(fā)送主動提供的通告報(bào)文以外，路由器還要堅(jiān)挺來自主機(jī)的請求報(bào)文，并發(fā)送路由器通告報(bào)文以相應(yīng)這些請求報(bào)文。如果子網(wǎng)上有多臺路由器，有系統(tǒng)管理員為每個路由器設(shè)置優(yōu)先等級。 路由器詢問/通告報(bào)文 主機(jī)在引導(dǎo)期間一般發(fā)送三分路由器請求報(bào)文，每三秒鐘發(fā)送一次。一旦接收到一個有效的通告報(bào)文，就停止發(fā)送請求報(bào)文。主機(jī)也監(jiān)聽來自相鄰路由器的請求報(bào)文，這些通告報(bào)文可以改變主機(jī)的默認(rèn)路由器。另外，如果沒有接收到來自當(dāng)前默認(rèn)路由器的通告報(bào)文，那么默認(rèn)路由器就會超時。只要有一般的默認(rèn)路