IP选路学习讲解(一)

1、IP选路目录 IP选路原理 ICMP主机与网络不可达差错控制 ICMP重定向差错 ICMP路由器发现报文3路路由选择的方法由选择的方法 路由选择要求主机或路由器有一个路由表。当主机有分组要发送时，或路由器收到一个分组要进行转发时，就要查找路由表以便找出到达最终目的地的路由。 但是现在这种方法已不适用了，因为路由表中的项目数已使得路由表的查找效率非常低。主机主机A（源站）（源站）主机主机B（目的站）（目的站）路由器路由器R1路由器路由器R2网络网络网络网络网络网络目的站目的站主机主机B路由路由R1,R2,主机主机B主机主机A的路由表的路由表目的站目的站主机主机B路由路由R2,主机主机B路由器路由

2、器R1的路由表的路由表目的站目的站主机主机B路由路由 主机主机B路由器路由器R2的路由表的路由表4（一）下一跳路由选择 使用下一跳路由选择技术可使路由表中的内容比较少。 这种技术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协调的。主机主机A（源站）（源站）主机主机B（目的站）（目的站）路由器路由器R1路由器路由器R2网络网络网络网络网络网络目的站目的站主机主机B下一跳下一跳 R1主机主机A的路由表的路由表目的站目的站主机主机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机主机B下一跳下一跳 -路由器路由器R2的路由表的路由表（二）特定网络

3、路由选择 不是对连接在同一个网络上的所有主机都有一个项目，而是仅用一个项目来定义这个网络本身的地址。 即将连接在同一个网络上的所有主机共同使用一个项目。5目的站目的站 N2下一跳下一跳 R1主机主机S的路由表的路由表主机主机S路由器路由器R1网络网络N1网络网络N2ABCD目的站目的站主机主机A下一跳下一跳 R1主机主机S的路由表的路由表主机主机B主机主机C主机主机D R1 R1 R16（三）特定主机路由选择 虽然将主机地址放在路由表中会降低效率，但有时管理人员还是想对路由选择有更多的控制。 在某些情况下，如检查路由或提供安全措施时，特定主机路由选择是一种很好的选择。主机主机A网络网络N1网络

4、网络N2网络网络N3主机主机BR1R2R3目的站目的站下一跳下一跳主机主机A的路由表的路由表主机主机B N2 N3 R3 R1 R37（四）默认路由选择 另一种简化路由表的技术是默认路由选择。 思路是让IP选路软件首先在选路表中查找目的网络。如果表中没有路由，则选路例程把数据发给一个默认路由器（网络地址为0.0.0.0）。目的站目的站下一跳下一跳主机主机A的路由表的路由表 N2 默认默认 R1 R2主机主机A网络网络N1因特网的其余部分因特网的其余部分网络网络N2R2R18如何查找路由如何查找路由9 IP IP选路算法选路算法 当查找路由时，路由器必须首先检查直接交付，然后是特定主机交付，然后

5、是特定网络交付，最后是默认交付。 转发数据报的IP算法如下：从数据报中提取目的IP地址D，并计算网络前缀N；If N与任何直接相连的网络的地址匹配then 通过该网络把数据报交付到目的地Delse if 表中包含特定于具体主机的一个到D的路由 then 把数据报发送到表中指定的下一跳 else if 表中包含到网络N的一个路由 then 把数据报发送到表中指定的下一跳 else if 表中包含一个默认路由 then 把数据报发送到表中指定的默认路由器 else 宣布选路出错；10路由表路由表掩码目的地址下一跳地址标志引用计数使用接口255. 255. 255. 224202. 115. 12.

6、32202. 115. 12. 62U420E011路由选择举例12上图中路由器上图中路由器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不可达报文 ICMP不可达报文 当路由器检测到数据无法传递到目的主机时，向源主机发出不可达报文，分为网络、主机、协议、端口不可达等 目的站不可达的报文可以由路由器也可以由目的主机产生，代码2和3的报文只能由目的主机产生，而其余的报文则只能由路由器产生。ICMP重定向报文 ICMP重定向 当IP数据报应该被发送到另一个路由器时，收到报文的路由器发送ICMP重定向差错报文给IP数据报的发送端 前提：主机可以选择路由器发送分组目标主机路由器2路由器1ICMP重定向报IP数据报源主机IP数据报后继IP数据报 I

8、CMP重定向报文 路由器生成、主机使用 查看三个地址导致重定向的IP地址发送路由器的IP地址应使用路由器IP地址 优点：保证主机有一个动态、小而优的寻径表 缺点：只能用于同一网络内的网关与主机之间的路径信息交换而不能用于网关之间的路径信息交换 主机作为路由器使用时，要进行下列检查，在生成ICMP重定向报文之前要满足： 出接口必须等于入接口 用于向外传送数据报的路由不能被ICMP重定向报文创建或修改过，而且不能是路由器的默认路由 数据报不能用源站选路来转发 内核必须配置成可以发送重定向报文主机若想将数据发送给另一个网络上的主机，就需要知道连接到它自己网络上的路由器的地址。类型 代码（0）检验和地

9、址数地址项长度生存时间路由器地址1优先级1路由器地址2优先级2.路由器询问/通告报文类型类型 代码（代码（0）检验和检验和标识符标识符序列号序列号生存时间表示在多长时间内是有效的，以秒计算。优先级定义了路由器的等级。优先级用来选择一个路由器作为默认路由器，若优先级选择等级为零，则路由器就被认为是默认路由器。值越大则优先级越高，但若优先级是16进制的80000000，则该路由器永远不能被选为默认路由器。地址数是指报文中所含的地址数。地址项长度指的是每个路由器地址32bit字的数目，始终为2。路由器询问/通告报文 路由器启动时，它定期在所有广播或多播传送接口上发送通告报文。准确地说，这些通告报文不

10、是定期发送的，而是随机传送的，以减小与子网上其他路由器发生冲突的概率。一般每两次通告间隔450秒和600秒。一份给定的通告报文默认生命周期是30分钟。是用生命周期域的另一个时机是当路由器上的某个接口被关闭时。在这种情况下，路由器可以在该接口上发送最后一份通告报文，并把生命周期值设为0.除了定期发送主动提供的通告报文以外，路由器还要坚挺来自主机的请求报文，并发送路由器通告报文以相应这些请求报文。如果子网上有多台路由器，有系统管理员为每个路由器设置优先等级。 路由器询问/通告报文 主机在引导期间一般发送三分路由器请求报文，每三秒钟发送一次。一旦接收到一个有效的通告报文，就停止发送请求报文。主机也监听来自相邻路由器的请求报文，这些通告报文可以改变主机的默认路由器。另外，如果没有接收到来自当前默认路由器的通告报文，那么默认路由器就会超时。只要有一般的默认路