第九章 IP选路

 

IP路由选择主要要解决的问题是：
在给定的主机上运行何种路由协议；
如何在相邻路由器上交换选路信息；
选录协议是如何工作的。

这章，主要要了解单个IP层如何做出路由决策

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选路的原理：
当路由器收到一个需要它转发的IP包的时候，它会搜索路由表
其步骤(按先后顺序)：
1)搜索匹配的主机地址
2)搜索匹配的网络地址
3)搜索默认选项
然后决定将该IP包发往何处。

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一个简单的路由表：

Destination	Gateway	Flags	Refcnt	Use	Interface
140.252.13.65	140.252.13.35	UGH	0	0	emd0
127.0.0.1	127.0.0.1	UH	1	0	lo0
default	140.252.13.33	UG	0	0	emd0
140.252.13.32	140.252.13.34	U	4	25043	emd0

当路由器收到一个IP包，它会将该IP包的目的IP地址与Destination匹配，然后通过本机的Interface接口，发往相对应的Gateway。
对于该路由表中，127.0.0.1时环回接口。名字始终时lo0。
而default时默认路由。当无法搜索到匹配选项的时候，IP包均发往该处。
如果路由表中没有匹配项，也没有默认项，就会给发送数据报的应用程序返回一个差错，“主机不可达差错”或者“网络不可达差错”

该路由表中，Flag字段的5种标志是：
U：该路由可以使用(在搜索路由表时，可以被搜到)
G：该路由是到一个网关(路由器)的。有这个标志，表示该路由是一个间接路由，数据报将发往下一个路由器。
H：该路由是到一个主机的。就是目的地址是一个完整的主机地址，在搜索路由表时IP地址要全部匹配。如果没有该标志，说明这个是一个网络地址，搜索路由表时只要匹配网络号。
D：该路由是由重定向报文创建的
M：该路由已被重定向报文修改

Refcnt：列出正在使用路由的活动进程个数。
Use：通过该路由发送的分组数。

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ICMP重定向差错：
当主机启动时，一般只有一个默认选项，指向默认路由。当主机向外部目的地发包时，包都会先发往默认路由。
默认路由会发现主机和目的地之间存在更好的路由选项。默认路由器就会通知主机，进行重定向，主机会对路由表做相应的改动。以后主机再发包给目的地时，主机会选择重定向后的较优路由。
因此，虽然主机启动的时候只有一个默认路由。但主机可以通过重定向报文，来逐步学习，完善主机的路由表。

ICMP重定向报文格式：

类型(5)	代码(0-3)	检验和
应该使用的路由器IP地址
IP首部(包括选项)+原始IP报中数据前8字节

代码项中不同值的含义：0表示网络重定向；1表示主机重定向；2表示服务类型和网络重定向；3表示服务类型和主机重定向。
ICMP重定向报文，只能由路由器生成，不能由主机生成。ICMP重定向报文是为主机使用的。

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ICMP路由器发现报文：
主机引导后，会广播或多播传送一份路由器请求报文。一台或更多的路由器响应一份路由器通告报文。
ICMP路由器请求报文格式：

类型(0)	代码(0)	检验和
未用(置为0发送)

另外，路由器会定期的广播或多播传送他们的路由通告报文，允许监听的主机更新他们的路由表。
ICMP路由器通告报文格式：

类型(9)	代码(0)	16位检验和
地址数	数据项长度	生存时间
路由器地址【1】
优先级【1】
路由器地址【2】
优先级【2】
…………

地址数：报文中所含的地址数
地址项长度：始终为2
生存时间：通告地址有效的时间(秒数)
然后是一对或多对IP地址和优先级。IP地址必须是发送路由器的某个地址。
优先级指出该IP地址作为默认路由器地址的优先等级(值越大，优先级越高)。

路由守护程序(daemon)：一般都是一个用户进程(例如是路由程序和网关程序)。在系统引导时启动，在系统运行期间一直存在。
路由器发现报文一般由用户进程(守护程序)创建和处理。

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TO BE CONTINUED