1.靜態IP選路

1.1.一個簡單的路由表

選路是IP層最重要的一個功能之一。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資料包的IP地址來選擇路由。這裡就不重複了。首先來看看一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

對於一個給定的路由器，可以打印出五種不同的flag。

1. U表明該路由可用。
2. G表明該路由是到一個閘道器。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的地址。
3. H表明該路由是到一個主機，如果沒有該標誌，說明Destination是一個網路，換句話說Destination就應該寫成一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說明這是一個閘道器，如果你要發資料給Destination，IP頭應該寫Destination的IP地址，而資料鏈路層的MAC地址就應該是GateWay的Mac地址了；反之，如果沒有G標誌，那麼資料鏈路層和IP層的地址應該是對應的。H說明了Destination的性質，如果是H的，則說明該地址是一個完整的地址，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就代表一個網路，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地址來匹配那些帶H標誌的DestinationIP地址。
2. 如果1失敗就匹配那些網路地址。
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），它指定了目的地址的子網號，例如第一條的子網就是11。

1.2.其他有關路由表的知識

一般，我們在配置好一個網路介面的時候，一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。

而當一個IP包在某一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發送“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，

1.3.ICMP的IP重定向報文和路由發現報文

當IP包在某一個地方轉向的時候，都回給傳送IP報的源主機一個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，資料轉發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，一般會發送在網內廣播一個路由請求的ICMP報文，而多個路由器則會迴應一個路由通告報文。而且，路由其本身不定期的在網路內釋出路由通告報文，這樣，根據這些報文，每一個主機都會有機會建立自己的路由表而實現網路通訊。路由器在一份通告報文中可以通告多個地址，並且給出每一個地址的優先等級，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秒的時間間隔內釋出一次通告，而一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，一旦接受到一個有效的通告報文，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）選擇比較合適的路有放到核心路由表中，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。

2.1.Unix選路程式

Unix系統上面通常都有路由守護程式－－routed。還有一個叫做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。

2.1.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其中的一個段，叫做度量的段，這是一個以hop作為計數器（就是以走過多少路由為計數器）的段（IP協議裡面也有一個TTL不是麼）。這個度量段將最終影響到路由表的建立。參考圖:

一般說來routed要承擔如下的工作：

1. 給每一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。這種報文的命令欄位為1，地址欄位為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. 接受迴應。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。