在IP網絡中,數據遵循IP協議所定義的格式,設備對其進行相應的處理,使得它能夠在網絡中進行傳輸。
為了實現這個功能,網絡中的設備需具備将IP報文從源轉發到目的地的能力。當一台路由器收到報文時,它會在自己的路由表(Routing Table)查詢路由,尋找該報文的目的IP地址相匹配的路由條目,如果找到匹配的路由條目,路由器便按照該條目所指示的出接口及下一跳IP地址轉發該報文;如果沒有任何路由條目匹配該目的IP地址,則意味着路由器沒有相關路由信息可用于指導報文轉發,因此該報文将會被丢棄。這就是路由器處理數據包的過程。
每一台具備路由功能的設備都會維護路由表,根據這張路由表,路由器才能夠正确地轉發IP報文,它就像是一個地圖。路由表中有着路由器通過各種途徑獲知的路由條目,每一個路由條目包含目的網絡地址/網絡掩碼、路由協議、出接口、下一跳IP地址、路由優先級及度量值等信息。
路由表中每個信息的含義如下:
1、目标IP地址和網絡掩碼:作為一個網絡中的地圖,其中的每一條路由都指向網絡中的某個目的網絡。目的網絡的網絡地址及網絡掩碼用于标識一條路由。
2、路由協議:表示該路由的協議類型,或者該路由是通過什麼途徑學習到的。比如OSPF、EIGRP、Static等,如果是直連路由則會顯示出“C”。
3、優先級:也可以稱之為管理距離,路由表中路由條目的獲取來源有多種,每種類型的路由對應不同的優先級,路由優先級的值越小則該路由的優先級越高。
4、度量值:指的是本路由器到達目的網段的代價值,在許多場合它也被稱為度量值或Metric值,度量值的大小會影響到路由的選擇。度量值越小則路徑越優先,且不同的路由協議,對于路由度量值的定義和計算有所不同。
5、下一跳地址:路由器轉發到達目的網段的數據包所使用的下一跳地址。簡單的說就相當于我們走在一個十字路口,導航(路由表)會告訴我們應該左轉還是直行一樣。
6、出接口:數據包被路由後離開本路由器時的接口。當我們在收到一個數據包的時候,路由器進行查表轉發,轉發數據出路由器的接口就是出接口。
任何一台支持路由功能的設備都要維護路由表來正确地轉發數據,在一個的網絡中,一台路由器的路由表往往包含多條路由,這些路由可能從不同的來源獲取。如動态協議或者靜态路由等。
路由器能夠自動獲取本設備直連接口的路由并将路由寫入路由表,該種路由被稱為直連路由,直連路由的目的網絡一定是路由器自身某個接口所在的網絡,當路由器接口狀态為雙UP狀态時,路由表中就會出現直連路由。
對于到達非直連網絡的路由,路由器就必須通過其他途徑來獲取,靜态路由是一種最直接、最簡單的方法。靜态路由,就是管理員使用手工配置的方式為路由器添加的路由,網絡管理員通過手工配置的方式告訴路由器下一步需要怎麼走。靜态路由的配置不需要占用網絡資源,且不需要交互協議報文等。
還有一種是默認路由,默認路由也被稱為缺省路由,是目的網絡地址及網絡掩碼均為0的路由,即0.0.0.0/0或者0.0.0.0 0.0.0.0。這是一條非常特殊的路由,所有的目的IP地址都能被這條路由匹配。而且默認路由不僅可以通過靜态的方式實現,動态路由協議同樣支持默認路由的動态下發。
最後一種就是動态路由協議,當在大中型網絡中時,由于網段數量特别多、網絡拓撲複雜等原因,使用靜态路由配置及維護工作量都太大,這時就需要考慮動态路由協議了。
當我們啟動動态路由協議,路由器之間就能夠交互路由信息,自動的生成路由表項。而當網絡拓撲發生變更時,動态路由協議能夠感知這些變化并且自動地作出響應,從而使得網絡中的路由信息适應新的拓撲。這些東西都能由路由器自主完成,無需管理員幹預。
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