2 路由原理
当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,它将直接把IP分组送到网络上,对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时,它要挑选一个能抵达意图子网上的路由器,把IP分组送给该路由器,由路由器担任把IP分组送到意图地。假如没有找到这样的路由器,主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关(default gateway)”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个装备参数,它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。
路由器转发IP分组时,只依据IP分组意图IP地址的网络号部分,挑选适宜的端口,把IP分组送出去。同主机相同,路由器也要断定端口所接的是否是意图子网,假如是,就直接把分组经过端口送到网络上,不然,也要挑选下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关,用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样,经过路由器把知道怎么传送的IP分组正确转发出去,不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器,这样一级级地传送,IP分组最终将送到意图地,送不到意图地的IP分组则被网络丢掉了。
现在TCP/IP网络,全部是经过路由器互连起来的,Internet便是不计其数个IP子网经过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为根底的网络(router based network),形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中,路由器不只担任对IP分组的转发,还要担任与其他路由器进行联络,一起确认“网间网”的路由挑选和保护路由表。
路由动作包括两项基本内容:寻径和转发。寻径即断定抵达意图地的最佳途径,由路由挑选算法来完成。因为涉及到不同的路由挑选协议和路由挑选算法,要相对杂乱一些。为了断定最佳途径,路由挑选算法有必要发动并保护包括路由信息的路由表,其间路由信息依赖于所用的路由挑选算法而不尽相同。路由挑选算法将收集到的不同信息填入路由表中,依据路由表可将意图网络与下一站(nexthop)的联系告知路由器。路由器间互通信息进行路由更新,更新保护路由表使之正确反映网络的拓扑改变,并由路由器依据测量来决议最佳途径。这便是路由挑选协议(routing protocol),例如路由信息协议(RIP)、开放式最短途径优先协议(OSPF)和鸿沟网关协议(BGP)等。
转发即沿寻径好的最佳途径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道怎么将分组发送到下一个站点(路由器或主机),假如路由器不知道怎么发送分组,一般将该分组丢掉;不然就依据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点,假如意图网络直接与路由器相连,路由器就把分组直接送到相应的端口上。这便是路由转发协议(routed protocol)。
路由转发协议和路由挑选协议是彼此配合又彼此独立的概念,前者运用后者保护的路由表,一起后者要使用前者供给的功能来发布路由协议数据分组。下文中说到的路由协议,除非特别阐明,都是指路由挑选协议,这也是遍及的习气。