TCP IP學習筆記(5) IP選路

2021-08-28 23:14:58 字數 3308 閱讀 6323

靜態ip選路

乙個簡單的路由表

選路是ip層最重要的乙個功能之一。前面的部分已經簡單的講過路由器是通過何種規則來根據ip資料報的ip位址來選擇路由。這裡就不重複了。首先來看看乙個簡單的系統路由表。

destination     gateway         genmask         flags metric ref    use iface

192.168.11.0 * 255.255.255.0 u 0 0 0 eth0

169.254.0.0 * 255.255.0.0 u 0 0 0 eth0

default 192.168.11.1 0.0.0.0 ug 0 0 0 eth0

對於乙個給定的路由器,可以列印出五種不同的flag。

1.u表明該路由可用。

2.g表明該路由是到乙個閘道器。如果沒有這個標誌,說明和destination是直連的,而相應的gateway應該直接給出destination的位址。

3.h表明該路由是到乙個主機,如果沒有該標誌,說明destination是乙個網路,換句話說destination就應該寫成乙個網路號和子網號的組合,而不包括主機號(主機號碼處為0),例如 192.168.11.0

4.d表明該路由是為重定向報文建立的

5.m該路由已經被重定向報文修改

u沒啥可說的,g說明這是乙個閘道器,如果你要發資料給destination,ip頭應該寫destination的ip位址,而資料鏈路層的mac位址就應該是gateway的mac位址了;反之,如果沒有g標誌,那麼資料鏈路層和ip層的位址應該是對應的。h說明了destination的性質,如果是h的,則說明該位址是乙個完整的位址,既有網路號又有主機號,那麼再匹配的時候就既要匹配網路號,又要匹配主機號;反之,destination就代表乙個網路,在匹配的時候只要匹配一下網路號就可以了。

這樣,ip選路的方式就可以更加具體化了。如下

1.首先用ip位址來匹配那些帶h標誌的destinationip位址。

2.如果1失敗就匹配那些網路位址。

3.如果2失敗就傳送到default閘道器

順便提一下那個genmask(還記得子網掩碼麼),它指定了目的位址的子網號,例如第一條的子網就是11。

其他有關路由表的知識

一般,我們在配置好乙個網路介面的時候,乙個路由就被直接建立好了。當然我們也可以手動新增路由。用route add命令就可以了。

而當乙個ip包在某乙個路由器的時候發現沒有路由可走,那麼該路由器就會給源主機傳送「主機不可達」或者「網路不可達」的icmp包來報錯。

注意,一般的作業系統預設是沒有路由功能的,這需要自己配置。這些歷史原因就不細說了。

icmp的ip重定向報文和路由發現報文

當ip包在某乙個地方轉向的時候,都回給傳送ip報的源主機乙個icmp重定向報文,而源主機就可以利用這個資訊來更新自己的路由表,這樣,隨著網路通訊的逐漸增多,路由表也就越來越完備,資料**的速度也會越來越快。我們需要注意的是:

1.重定向報文只能由路由器發出。

2.重定向報文為主機所用,而不是為路由器所用。

在主機引導的時候,一般會傳送在網內廣播乙個路由請求的icmp報文,而多個路由器則會回應乙個路由通告報文。而且,路由其本身不定期的在網路內發布路由通告報文,這樣,根據這些報文,每乙個主機都會有機會建立自己的路由表而實現網路通訊。路由器在乙份通告報文中可以通告多個位址,並且給出每乙個位址的優先等級,這個優先等級是該ip作為預設路由的等級,至於怎麼算的就不深究了。

路由器一般會在450-600秒的時間間隔內發布一次通告,而乙個給定的通告報文的壽命是30分鐘。而主機在引導的時候會每三秒傳送一次請求報文,一旦接受到乙個有效的通告報文,就停止傳送請求報文。

在tcp/ip詳解編寫的時候,只有solaris2.x支援這兩種報文,大多數系統還不支援這兩種報文。(後面還會講到一些有用的路由報文)

動態選路協議

前面的選路方法叫做靜態選路,簡要地說就是在配置介面的時候,以預設的方式生成路由表項。並通過route來增加表項,或者通過icmp報文來更新表項(通常在預設方式出錯的情況下)。 而如果上訴三種方法都不能滿足,那麼我們就使用動態選路。

動態選路協議是用於動態選路的重要組成部分,但是他們只是使用在路由器之間,相鄰路由器之間互相通訊。系統(路有選擇程式)選擇比較合適的路由放到核心路由表中,然後系統就可以根據這個核心路有表找到最合適的網路。也就是說,動態選路是在系統核心網路外部進行的,它只是用一些選路的策略影響路由表,而不會影響到最後通過路由表選擇路由的那一部分。選路協議有一大類常用的叫做內部閘道器協議(igp),而在igp中,rip就是其中最重要的協議。一種新的igp協議叫做開放最短路經優先(ospf)協議,其意在取代rip。另一種最早用在網路骨幹網上的igp協議--hello,現在已經不用了。

如今,任何支援動態選路的路由器都必須同時支援ospf和rip,還可以選擇性的支援其他的igp協議。

unix選路程式

unix系統上面通常都有路由守護程式--routed。還有乙個叫做gate。gate所支援的協議要比routed多,routed只是支援ripv1版本。而gate則支援ripv1、v2,bgpv1 等等。

rip:選路資訊協議

它的定義可以在rfc1058內找到,這種協議使用udp作為載體(也就是udp的上層協議)。我們最關心的就是rip其中的乙個段,叫做度量的段,這是乙個以hop作為計數器(就是以走過多少路由為計數器)的段(ip協議裡面也有乙個ttl不是麼)。這個度量段將最終影響到路由表的建立。

一般說來routed要承擔如下的工作:

1.給每乙個已知的路由器傳送rip請求報文,要求其他路由器給出完整的路由表。這種報文的命令字段為1,位址欄位為0,度量地段為16(相當於無窮大)。

2.接受請求,如果接收到剛才的那個請求,就把自己的完整的路由表交給請求者。如果沒有,就處理ip請求表項,把表項中自己有的部分添上跳數,沒有的部分添上16。然後發給請求者。

3.接受回應。更新自己的路由表。使用hop數小的規則。

4.定期更新路由表,一般是30s(真頻繁)給相鄰的路有啟發一次自己的路由表。這種形式可以使廣播形式的。

這個協議看起來會工作的很好,但是,這裡面其實有很多隱藏的憂患,比如說rip沒有子網的概念,比如說環路的危險。而且hop數的上限也限制了網路的大小。

因此,出現了很多ripv1的替代品,比如說ripv2,比如說ospf。他們都是通過某種策略來影響路由表,所以就不說了。

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