数据的传递:IP选路

为什么要进行IP选路？

IP选路的必要性

由于Internet是由许多不同的物理网络连接而成的，加入Internet的计算机在与其他入网计算机通信时，发送信息的源计算机可能与接收信息的目的计算机在同一个物理网络中；也可能不在同一个物理网络(如以太网)中。为了实现IP数据包从源地址到目的地址的传送，需要针对不同情况进行IP数据报转发路径的选择。

什么是IP选路?

在TCP／IP系统中，选路(Routing)是指在网络中选择一条用于传送IP数据包路径的过程。路由器(Router)是承担选路任务的网络设备。用于决策选路的信息称为IP选路信息(IP routing information)。路由器使用IP选路信息，对所传输的IP数据包进行IP转发(IP forwarding)。

IP数据报的转发

1.直接交付：在运行TCP／IP协议的以太网中，入网的计算机TCP／IP协议族的ARP协议软件，会帮助查询到本物理网络中其他计算机的MAC地址，使IP数据包可以直接从源计算机传递到目的计算机。如果目的地址在ARP表中匹配，IP数据包被直接交付时不需要经过路由器。

2.间接交付：当送出IP数据包的源计算机与接收数据包的目的计算机不在同一个物理网络时，就需要借助跨接不同物理网络的路由器实现间接交付。特别是当源计算机与目的计算机被多个物理网络隔开，且它们之间可能有多条信息传输路径时，IP数据包的间接交付不但需要借助多台路由器，还有一个选择最佳路径的问题。

间接交付的过程

1.当一台计算机的ARP协议软件发现要送出的IP数据包目的 IP地址不是本网内的地址，就将它封装到物理帧中发送给本地网的网关。

2.路由器收到该物理帧后，搜索路由信息表(Routing table)：如果目的计算机所在的物理网络与该路由器有直接接口，该数据包就被封装到物理帧中，通过该接口直接交付给目的计算机；如果不存在这样的情况，重新搜索路由信息表，然后数据包又被封装到一个物理帧内，通过下一个物理网络传输到下一个路由器，依次传递，直到到达某个能够直接交付该IP数据包的路由器。

怎么样进行IP选路？

IP选路从原理上分成2个问题：怎样搜索路由表和怎样维护路由表。

怎样维护路由表?

维护路由表，通常由路由的守护进程将选路策略加入到系统中，选择路由并更新路由表。
静态选路方式
1) 通过route命令添加；
2) 通过ICMP重定向方式自动发现。
动态选路方式
1) 采用路由选路协议方式RIP添加；
2) 采用路由选路协议方式OSPF添加；
3) 采用路由选路协议方式BGP添加；

怎样搜索路由表?

IP层执行的选路实际上是一种选路机制，它搜索路由表并决定IP数据包转发的方向。
IP搜索路由表的几个步骤：
1) 搜索匹配的主机地址；
2) 搜索匹配的网络地址；
3) 搜索默认表项。
默认表项一般在路由表中被指定为一个网络表项，其网络号为0。
匹配主机地址步骤始终发生在匹配网络地址步骤之前。