TCP/IP學習20180805-數據鏈路層-IP選路
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IP選路
什麽是IP選路？
IP選路，即IP尋路，就是根據路由表中的記錄，來決定當前數據報是直接交付（目的地址屬於當前局域網）還是發往下一跳路由（隸屬於不同的局域網）。
搜索匹配路由表的步驟
搜索匹配的主機地址；
搜索匹配網絡地址；
搜索默認表項（一般0.0.0.0）
I P層進行的選路實際上是一種選路機制，它搜索路由表並決定向哪個網絡接口發送分組。 這區別於選路策略，它只是一組決定把哪些路由放入路由表的規則。
簡單路由表
路由表：
第1行說明，如果目的地是1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 6 5，那麽網關（路由器）將把分組轉 發給1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 5。
U 該路由可以使用。
G 該路由是到一個網關（路由器）。如果沒有設置該標誌，說明目的地是直接相連的。
H 該路由是到一個主機，也就是說，目的地址是一個完整的主機地址。如果沒有設置該 標誌，說明該路由是到一個網絡，而目的地址是一個網絡地址：一個網絡號，或者網 絡號與子網號的組合。
D 該路由是由重定向報文創建的。
M 該路由已被重定向報文修改。
重要標誌H與G：
標誌G非常重要，因為由它區分了間接路由和直接路由（對於直接路由來說是不設置標誌G的）。其區別在於，發往直接路由的分組中不但具有指明目的端的IP地址，還具有其鏈路層地址。當分組被發往一個間接路由時，IP地址指明的是最終的目的地，但是 鏈路層地址指明的是網關（即下一站路由器）。在上圖這個路由 表例子中，有一個間接路由（設置了標誌 G），因此采用這一項路由的分組其 I P地址是最終的目的地（1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 6 5），但是其鏈路層地址必須對應於路由器 1 4 0 . 2 5 2 . 1 3 . 3 5。最後一行則表示是直連路由，屬於同一局域網。
H標誌則表明，目的地址是一個完整的主機地址。沒有設置 H標誌說明目的地址是一個網絡地址（子網掩碼決定，主機號部分為 0）。
ICMP主機與網絡不可達差錯，與差錯定向
不可達：
當路由器收到一份I P數據報但又不能轉發時，就要發送一份 ICMP“主機不可達”差錯報文。
重定向：
1) 我們假定主機發送一份IP數據報給R1。這種選路決策經常發生，因為 R1是該主機的默認路由。
2) R1收到數據報並且檢查它的路由表，發現 R2是發送該數據報的下一站。當它把數據報 發送給R2時，R1檢測到它正在發送的接口與數據報到達接口是相同的（即主機和兩個路由器 所在的LAN）。這樣就給路由器發送重定向報文給原始發送端提供了線索。
3) R1發送一份ICMP重定向報文給主機，告訴它以後把數據報發送給R2而不是R1。
靜態路由與動態路由
1.靜態路由是指由網絡管理員手工配置的路由信息。當網絡的拓撲結構或鏈路的狀態發生變化時，網絡管理員需要手工去修改路由表中相關的靜態路由信息。靜態路由信息在缺省情況下是私有的，不會傳遞給其他的路由器。當然，網管員也可以通過對路由器進行設置使之成為共享的。靜態路由一般適用於比較簡單的網絡環境，在這樣的環境中，網絡管理員易於清楚地了解網絡的拓撲結構，便於設置正確的路由信息。
2.動態路由是指路由器能夠自動地建立自己的路由表，並且能夠根據實際實際情況的變化適時地進行調整。動態路由機制的運作依賴路由器的兩個基本功能：對路由表的維護；路由器之間適時的路由信息交換。
兩個著名的動態路由協議：
RIP（路由信息協議）：基於距離矢量算法，它選擇路由的度量標準（metric)是跳數，最大跳數是15跳，如果大於15跳，它就會丟棄數據包。
缺點：
1). RIP的15跳限制，超過15跳的路由被認為不可達
2). RIP不能支持可變長子網掩碼(VLSM)，導致IP地址分配的低效率
3). 周期性廣播整個路由表，在低速鏈路及廣域網雲中應用將產生很大問題
4). 收斂速度慢於OSPF，在大型網絡中收斂時間需要幾分鐘
5). RIP沒有網絡延遲和鏈路開銷的概念，路由選路基於跳數。擁有較少跳數的路由總是被選為最佳路由即使較長的路徑有低的延遲和開銷
6). RIP沒有區域的概念，不能在任意比特位進行路由匯
OSPF（開放式最短路徑優先）：基於鏈路狀態及最短路徑樹算法，較之RIP略顯復雜。
優點：
1).沒有跳數的限制
2).支持可變長子網掩碼(VLSM)
3).使用組播發送鏈路狀態更新，在鏈路狀態變化時使用觸發更新，提高了帶寬的利用率
4).收斂速度快，狀態更新能快速覆蓋整個網絡。
5).具有認證功能
如今，任何支持動態選路的路由器都必須同時支持OSPF和RIP，還可以選擇性的支持其他的IGP協議。
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