一、概述
網(wǎng)際協(xié)議 IP 大致分為三大作用模塊， ①IP尋址、 ②路由（最終節(jié)點為止的轉(zhuǎn)發(fā)） 、③IP分包與組包。前面兩篇文章討論了IP地址的相關(guān)知識，本文繼續(xù)討論網(wǎng)際協(xié)議的第二個模塊——路由，了解IP數(shù)據(jù)報是怎樣從一個網(wǎng)絡(luò)到另一個網(wǎng)絡(luò)的。
在進行下面的閱讀之前，先了解一個討論路由時常用到的詞語——“跳”，它是指網(wǎng)絡(luò)中的一個區(qū)間。一跳的范圍是指利用數(shù)據(jù)鏈路層以下分層的功能傳輸數(shù)據(jù)幀的一個區(qū)間，也就是主機 不經(jīng)其他路由器 而能直接到達的相鄰主機之間的一個區(qū)間。
二、路由表(Routing table)
路由表(Routing table)是路由器用來存儲路由信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含了目的網(wǎng)絡(luò)地址、下一跳路由器地址、距離、標志、參考計數(shù)、使用情況、接口等信息，其中最重要的是【目的網(wǎng)絡(luò)地址、下一跳路由器地址】。 實現(xiàn)IP通信的主機和路由器都必須持有一張這樣的表。
??舉例子
下圖有4個網(wǎng)絡(luò)，3個路由器，每個路由器都有兩個IP地址：
路由器R1的兩個IP地址位：10.0.0.4、20.0.0.7，分別連接網(wǎng)絡(luò)1、網(wǎng)絡(luò)2；
路由器R2的兩個IP地址位：20.0.0.9、30.0.0.2，分別連接網(wǎng)絡(luò)2、網(wǎng)絡(luò)3；
路由器R3的兩個IP地址位：30.0.0.9、40.0.0.2，分別連接網(wǎng)絡(luò)3、網(wǎng)絡(luò)4；
以路由器R2的路由表為例，由于R2同時連接在網(wǎng)絡(luò)2和網(wǎng)絡(luò)3上，如果目的網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)2或網(wǎng)絡(luò)3，都可以通過接口0或接口1直接交付(需要利用ARP協(xié)議才能找到這些主機的地址)；如果目的地址在網(wǎng)絡(luò)1，則需要發(fā)往下一跳路由器R1，其IP地址為20.0.0.7；如果目的地址在網(wǎng)絡(luò)4，則需要發(fā)往下一跳路由器R3，其IP地址為30.0.0.1；
三、最長匹配、默認路由、特定主機路由
最長匹配
需要注意的是，一般使用IP地址的 網(wǎng)絡(luò)地址（網(wǎng)絡(luò)前綴） 部分來進行路由控制，而不是直接將源IP地址 和 目的IP地址記錄在路由表中，這樣可以節(jié)省大量存儲空間。但也會導(dǎo)致查找路由表時可能得到多個匹配結(jié)果。那么該選擇哪一條路由呢？
答案是，應(yīng)該從匹配結(jié)果中選擇相同位數(shù)最多的。
例如172.20.100.52的網(wǎng)絡(luò)地址與172.20/16和172.20.100/24兩項都匹配。 此時， 應(yīng)該選擇匹配度最長的
172.20.100/24。
默認路由
默認路由是指當路由表中沒有與目標 IP 地址匹配的路由條目時，路由器會將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到默認路由所指定的下一跳地址。默認路由通常被稱為缺省路由或零點路由。默認路由一般標記為
0.0.0.0/0或default。??舉例子
如圖，連接到網(wǎng)絡(luò)N1的主機只需要三個路由條目，
第一個條目，目的網(wǎng)絡(luò)是本網(wǎng)絡(luò)N1，只要直接交付即可；
第二個條目，目的網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)N2，對應(yīng)下一跳路由器R2；
第三個條目，默認路由，只要目的網(wǎng)絡(luò)不是 N1 或 N2，就一律選擇默認路由，把數(shù)據(jù)報間接交付路由器R1轉(zhuǎn)發(fā)；
特定主機路由
特定主機路由是指在路由表中，為某個特定的主機地址（通常是指某個具體的 IP 地址）設(shè)置的路由條目。特定主機路由通常用于實現(xiàn)對某個特定主機的訪問控制或優(yōu)化路由轉(zhuǎn)發(fā)的目的。
特定主機路由的配置方式與其他路由條目類似，需要指定目標地址、子網(wǎng)掩碼、下一跳地址等參數(shù)。不同之處在于，特定主機路由的子網(wǎng)掩碼通常是
255.255.255.255，表示只匹配該特定主機地址，而不匹配其他主機地址。例如，假設(shè)一個企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)需要訪問某個外部服務(wù)器的特定服務(wù)，但是該服務(wù)器的 IP 地址可能會變化，那么可以配置一個特定主機路由，將該服務(wù)的訪問流量轉(zhuǎn)發(fā)到一個固定的下一跳地址，從而實現(xiàn)對該服務(wù)的優(yōu)化路由轉(zhuǎn)發(fā)。
另外，特定主機路由也可以用于實現(xiàn)對某個特定主機的訪問控制，例如限制某個主機的訪問權(quán)限或者將某個主機的流量轉(zhuǎn)發(fā)到一個特定的防火墻進行安全檢查等。
四 、IP數(shù)據(jù)報路由過程
IP數(shù)據(jù)報路由過程是指當一個IP數(shù)據(jù)報從源主機發(fā)送到目標主機時，經(jīng)過的路由選擇過程。路由選擇過程通常包括以下步驟：
檢查目標IP地址是否在本地子網(wǎng)中。如果是，則將數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到目標主機。
如果目標IP地址不在本地子網(wǎng)中，則檢查本地路由表中是否有與目標IP地址匹配的路由。如果有，則將數(shù)據(jù)包發(fā)送到匹配的下一跳路由器。
如果本地路由表中沒有與目標IP地址匹配的路由，則將數(shù)據(jù)包發(fā)送到默認網(wǎng)關(guān)。
在下一跳路由器上重復(fù)上述步驟，直到數(shù)據(jù)包到達目標主機。
在路由選擇過程中，可以使用靜態(tài)路由或動態(tài)路由來實現(xiàn)路由表的更新。靜態(tài)路由需要手動配置路由表，而動態(tài)路由可以自動學習網(wǎng)絡(luò)拓撲信息并更新路由表。
五、路由聚合
路由聚合是一種路由技術(shù)，它通過將多個子網(wǎng)的路由信息合并成一個更具體的路由信息，從而減少路由表的大小和網(wǎng)絡(luò)中路由器之間的路由信息交換量。路由聚合可以使用CIDR（無類域間路由）技術(shù)來實現(xiàn)。
在路由聚合中，將多個具有相同前綴的子網(wǎng)路由信息合并成一個更具體的路由信息。例如，假設(shè)有三個子網(wǎng)，分別是192.168.1.0/24、192.168.2.0/24和192.168.3.0/24，它們的路由信息可以被合并成一個更具體的路由信息192.168.0.0/16，這樣就可以減少路由表的大小。
路由聚合可以減少路由表的大小，降低路由器之間的路由信息交換量，并提高路由器的性能。但是，它也可能會導(dǎo)致路由器之間的路由信息不夠精細，可能會出現(xiàn)路由環(huán)路等問題，因此需要謹慎使用。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-462883.html
參考資料：
《計算機網(wǎng)絡(luò)》第7版 謝希仁 編著
《圖解TCP/IP》第5版
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