tcpip详解-卷一-协议-第一章-概述-33ip路由选择

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1、3.3IP路由选择从概念上说，IP路由选择是简单的，特别对于主机来说。如杲日的主机与源主机直接相连（如点对点链路）或都在一个共享网络上（以太网或令牌环网），那么1P数据报就直接送到目的主机上。否则，主机把数据报发往一默认的路由器上，由路由器来转发该数据报。人多数的主机都是采用这种简单机制。在木节和第9章屮，我们将讨论更一般的悄况，即IP层既可以配置成路由器的功能，也可以配置成主机的功能。当今的人多数多用户系统，包括几乎所侑的Unix系统，都可以配置成一个路由器。我们可以为它指定主机和路由器都可以使用的简单路由算法。木质上的区别在于主机

2、从不把数据报从一个接口转发到另一个接口，而路由器则耍转发数据报。内含路由器功能的主机应该从不转发数据报，除非它被设置成那样。在9.4小节屮，我们将进一步讨论配置的有关问题。在一般的体制中，IP可以从TCP、UDP、ICMP和IGMP接收数据报（即在本地生成的数据报）并进行发送，或者从一个网络接II接收数据报（待转发的数据报）并进行发送。IP层在内存中有一个路由表。当收到一份数据报并进行发送时，它都要对该表搜索一次。当数据报來自某个网络接口时，IP首先检查目的IP地址是否为木机的IP地址之一或者IP广播地址。如果确实是这样，数据报就被送

3、到由IP首部协议字段所指定的协议模块进行处理。如果数据报的目的不是这些地址，那么（1）如果IP层被设置为路由器的功能，那么就对数据报进行转发（也就是说，像F面对待发出的数据报一样处理）；否则（2）数据报被丢弃。路由表中的每一项都包含下面这些信息：•目的IP地址。它既可以是一个完整的主机地址，也可以是一个网络地址，由该表目屮的标志字段來指定（如下所述）。主机地址有一个非0的主机号（见图1-5）,以指定某一特定的主机，而网络地址中的主机号为0,以指定网络屮的所有主机（如以太网，令牌坏网）。•下一站（或下一跳）路由器（next-hoprou

4、ter）的IP地址，或者有直接连接的网络IP地址。下一，站路由器是指一个在直接相连网络上的路由器，通过它可以转发数据报。下一站路由器不是最终的目的，但是它可以把传送给它的数据报转发到最终目的。•标志。其中一个标志指明冃的IP地址是网络地址还是主机地址，另一个标志指明下一站路由器是否为真正的卜--站路由器，还是一个直接相连的接口（我们将在9.2节中详细介绍这些标志）。•为数据报的传输指定一个网络接口。IP路由选择是逐跳地（hop-by-hop）进行的。从这个路由表信息可以看出，IP并不知道到达任何冃的的完整路径（当然，除了那些与主机直接

5、相连的目的）。所有的IP路由选择只为数据报传输提供下一站路山器的IP地址。它假定下一站路由器比发送数据报的主机更接近冃的，而H下一站路由器与该主机是直接相连的。IP路由选择主要完成以下这些功能：1）搜索路山表，寻找能与目的IP地址完全匹配的表目（网络号和主机号都要匹配）。如果找到，则把报文发送给该表冃指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。2）搜索路山表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。如果找到，贝U把报文发送给该表目指定的下一站路由器或肓接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。目的网络上的所有主机都可以通过这个

6、表目来处置。例如，一个以太网上的所有主机都是通过这种表目进行寻径的。这种搜索网络的匹配方法必须考虑可能的子网掩码。关于这一点我们在下一节中进行讨论。3）搜索路由表，寻找标为“默认（default）〃的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器。如果上而这些步骤都没有成功，那么该数据报就不能被传送。如果不能传送的数据报来自木机，那么一般会向生成数据报的应用程序返回一个哇机不可达〃或“网络不可达〃的错误。完整主机地址匹配在网络号匹配之前执行。只有当它们都失败后才选择默认路由。默认路由，以及下一站路由器发送的ICMP间接报文（如

7、果我们为数据报选择了错误的默认路由），是IP路由选择机制中功能强大的特性。我们在第9章对它们进行讨论。为一个网络指定一个路由器，而不必为每个主机指定一个路由器，这是IP路由选择机制的另一个基木特性。这样做可以极大地缩小路由表的规模，比如Internet±的路由器有只有几千个表口，而不会是超过100万个表目。举例首先考虑一个简单的例子：我们的主机bsdi有一个IP数据报要发送给主机SUOo双方都在同一个以太网上（参见扉页前图）。数据报的传输过程如图3・3所示。当IP从某个上层收到这份数据报后,它搜索路由表,发现目的IP地址（140.25

8、2.13.33）在一个直接相连的网络上（以太网140.252.13.0）。于是,在表中找到匹配网络地址（在下一节中,我们将看到,由于以太网的子网掩码的存在，实际的网络地址是140.252.13.32,但是这并不影响这里所