路由器的工作原理和路由表的形成-主機(jī)是如何連接到路由器的原理
我們知道在進(jìn)行跨網(wǎng)段傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)將數(shù)據(jù)交給我們的路由器。那么路由器收到這個(gè)數(shù)據(jù)之后是如何去轉(zhuǎn)發(fā)的呢?
路由器工作原理
路由器在收到一個(gè)數(shù)據(jù)包之后會(huì)查表轉(zhuǎn)發(fā),這個(gè)表就叫做"路由表"。
路由表就像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的一張地圖一樣,比如你從北京到上海有很多路能走,而地圖的作用就是讓你知道如何去往目的的。路由器也是一樣,路由表就是讓路由器知道如何將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去的。
那么路由表是怎么形成的呢?
本地直連網(wǎng)段
路由器上的每一個(gè)接口啟用之后都會(huì)在路由器上生成一個(gè)路由條目。
靜態(tài)路由
靜態(tài)路由是由我們管理員手工配置的
動(dòng)態(tài)路由
動(dòng)態(tài)路由是我們?cè)诼酚善魃线\(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議,運(yùn)行了相同動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的路由器可以建立鄰居,每個(gè)鄰居會(huì)將自己知道的所有路由條目發(fā)送給對(duì)方。
動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分為兩種:
距離矢量協(xié)議:每個(gè)路由器僅知道與它相連的鏈路信息,依靠傳聞選擇路徑,鄰居給我發(fā)什么我就會(huì)接受什么,鄰居怎么走,我怎么走。
如何理解呢?比如說你從上海去往北京,別人給了你一條路線,但是你不知道要走的這條路的詳細(xì)信息,會(huì)不會(huì)堵車,路況如何。
鏈路狀態(tài)路由協(xié)議:每個(gè)路由器都必須熟悉網(wǎng)絡(luò)中所有連接情況,以及每條鏈路的信息,收斂時(shí)間短。
如何理解呢?還是從上海去往北京,別人只給出了你每條路線的路況,但是沒告訴你怎么去往北京,需要自己來計(jì)算出一條最快的路線
常見的路由協(xié)議:OSPF,RIP,ISIS,靜態(tài),BGP
針對(duì)不相同的協(xié)議,學(xué)到了相同的路由條目應(yīng)該怎么辦?
路由器只會(huì)將最優(yōu)的路由放入路由表中,這時(shí)候如果路由器針對(duì)不同的協(xié)議學(xué)到了相同的路由表應(yīng)該怎么做呢?
每種路由協(xié)議都會(huì)有他們的優(yōu)先級(jí),如果使用不通協(xié)議學(xué)到了相同的網(wǎng)段,會(huì)比較路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)——越小越優(yōu)先。
針對(duì)相同協(xié)議學(xué)到了同一個(gè)路由條目,又如何比較呢?
每個(gè)路由條目都會(huì)比較COST值,也就是開銷值,開銷越小越優(yōu)先
針對(duì)一個(gè)路由器中,有多個(gè)條目都包含了一個(gè)ip地址,那么應(yīng)該選擇哪一個(gè)呢?
針對(duì)這種情況路由器使用最長(zhǎng)掩碼匹配,也就是精確優(yōu)先。
路由器查表順序:
最長(zhǎng)掩碼匹配
管理距離
COST開銷值
我們來看一個(gè)路由器中路由表的樣子。
我們?cè)谌A為設(shè)備里輸入dis ip ro查看本設(shè)備的路由表,路由表由很多路由條目形成,我們看一下里面的內(nèi)容
Destination/Mask:代表著一個(gè)路由條目的前綴和它的掩碼
Proto:形成這個(gè)路由條目是由什么協(xié)議形成的
Pre:代表著這個(gè)路由協(xié)議的優(yōu)先級(jí)(越小越優(yōu))在使用
Cost:去往一個(gè)目的地的開銷,用來計(jì)算最優(yōu)路徑的(越小越優(yōu))
Flags:R是relay的首字母,說明是迭代路由,會(huì)根據(jù)路由下一跳的IP地址獲取出接口。
配置靜態(tài)路由時(shí)如果只指定下一跳IP地址,而不指定出接口,那么就是迭代路由,需要根據(jù)下一跳IP地址的路由獲取出接口。D是download的首字母,表示該路由下發(fā)到FIB表。
NextHop:下一跳的ip地址
Interface:發(fā)出數(shù)據(jù)包的接口
下一跳:路由器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包這時(shí)候會(huì)查詢路由表,路由表中會(huì)選出一條最優(yōu)的路由,路由器依據(jù)最優(yōu)的路由將數(shù)據(jù)發(fā)給下一臺(tái)設(shè)備,這個(gè)下一臺(tái)設(shè)備就是下一跳。
路由迭代:就是說路由器查詢路由表的時(shí)候,會(huì)查到下一跳的ip地址,但是怎么去往這個(gè)下一跳的ip地址呢?這時(shí)候會(huì)再次進(jìn)行查表,這個(gè)順序就叫做遞歸,一直查到從那個(gè)接口發(fā)出數(shù)據(jù)包才能發(fā)送出數(shù)據(jù)。
收斂:網(wǎng)絡(luò)變化之后到網(wǎng)絡(luò)上左右的設(shè)備都響應(yīng)過來的過程時(shí)間叫做收斂。