路由选择和路由器

IP互联网采用面向非链接的互联网解决方案。
1.路由器逐跳转发：各个路由器独立的对待每个IP数据报。
2.路由器负责为每个IP数据包选择它所认为的最佳路径。

路由器

** 主要任务**
路由器的著有任务就是路由选择
多宿主机
具有多个物理连接
发送IP数据报前，需要决定发送到哪个物理连接更好
普通主机
具有单个物理连接
通过网络与多个路由器相连时，发送IP数据报前需要决定发送给哪个路由器更优

路由选路
1。路由选择设备中有一张路由表
2.查询路由表中可能的目的地址以及怎样到达目的地址。
3.在转发IP数据报时，查询IP路由表，决定把数据报发往何处。
默认路由（通常出现在网络设备上）：
如果路由表中没有明确指明一条到达目的网络的路由信息，就将数据报转发到默认路由指定的路由器。目的：缩短路由表长度，减少路由计算时间。
缺省网关（通常PC网络配置中）：
与默认路由本质差不多。PC上配置缺省网关实际上就是在PC内核协议栈的网络层路由表中添加一条默认路由。
特定主机路由
对单个主机指定一条特别路径
目的：增强安全性，进行网络联通性调试和判断路由表正确性。
形式：D =主机IP。 M= 255.255.255.255。 N =到达该主机的下一跳路由。

路由表中目的地址如何表示
1.会隐藏主机信息
只有IP地址：网络号+主机号以及IP路由表中保存相关目的网络信息
2.路由器只知道从该路由器到下一站的下一步，而不知道到达目的地的完整路径。
IP路由表的组成元素标准
D：目的网络的IP地址。
M：掩码。
N：到目的网络路径上的“下一跳”路由器的IP地址

无类编址
1.分配一个连续的地址快，无ABC类区分。无类编址方法把IP看作任意整数，允许从中分配连续快的地址，要求分配的地址快大小是2的幂。
好处：节省IP
不足：路由表增大 解决办法：形成超网，路由汇聚。例如，如果目的地址相同，192.168.1.0/24和192.168.2.0/24 可以汇聚成 192.168.0.0/16。
超网可以理解成原本需要分配给一个企业B类的地址，现在可以分一块连续C类地址代替。

最长前缀匹配
原理：将需要判断的网络与子网掩码（FFFF）进行与操作，得出结果如果与目的网络相同，那么确认下一跳位置，如果不同就与（FFF0）与进行判断，逐步往下递减。
静态路由
人工指定的路由。
静态路由是由人工建立和管理的。
静态路由不会自动发生变化。
静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑结构或连接方式变化。
优势：安全可靠，简单直观。适用于不复杂的互联网结构。
劣势：不适用于复杂的互联网结构，建立和维护工作量大，容易出现路由环（在路由环中每转发一次TTL就减一为0时将被丢弃），配置错误。互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改。
动态路由
路由器通过自己学习得到的路由，自动修改和刷新路由表，并且要求路由器之间不断地交换路由信息。
优势：
更多的自主性和灵活性。
自动排除错误路径。
自动选择性能更优的路径。
适用于拓扑结构复杂，网络规模庞大的互联网。

劣势：
路由表的动态修改都需要占用路由器的内存二号CPU处理时间，小号路由器的资源。
交换路由信息需要占用网络宽带。

需要达成的条件：
路由器运行相同的路由选择协议，执行相同的路由选择算法。

广泛协议：RIP 利用向量-距离算法。
开放式最短路径优先协议OSFF：利用链路-状态算法。快速收敛是路由选择协议最希望有 的特征。

路径度量值metric
越小说明路径越好。
可以基于一个特征，也可以基于多个特征。
判断依据：
跳数：IP数据报到达目的所必须经过的路由器格式。
带宽：链路的数据能力。
延迟：将数据从源发送到目的地所需的时间。
负载：网络中信息流的活动数量。
可靠性：数据传输过程中的差错率。
开销：一个变化的数值，通常可以根据带宽，建设费用，维护费用，使用费用等因素由网络管理员指定。

三层接口
路由口：三层路由查找，不进行地址学习。
SVI口：进行地址学习。会进行二层转发，跨VLAN进行三层路由。IP地址是配置在SVI口上的而不是VLAN上的。

路由类型
本机路由：出口是本机的主机路由，送本机TCP/IP协议栈处理。
直连主机路由：下一跳是本机的直连设备的路由，送本机的指定三层接口邻接。
直连网络路由：本网段的路由，送本机协议栈进行路由打通。
非直连主机路由：其他网段的主机。
非直连网络路由：其他网段的网络。

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