第4章 路由选择协议全解

发送方必须标识数据报要发 送到的一个路由器。这个路 由器必须能把数据报转发到 它的目的网络。（分组不能 直接到达目的站主机）
第4章 路由选择协议
确定下一路由器的IP
主机或路由器收到分组进行转发时，要查找路由表， 以便找到最后目的站的路由。 路由选择中的关键问题：如何构造路由表，使路由表 即要有到达目的站的路由，同时又尽可能的小。
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路由选择技术 分类寻址路由表 无分类域间路由选择（CIDR） 内部和外部路由协议
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第4章 路由选择协议
4.3 无分类域间路由选择（CIDR）
由于B类地址缺乏，一些组织机构不能得到单个B类网络 地址，而C类地址空间只能最多容纳254台主机，这就可能 无法满足一个组织的需要，甚至一个中等规模的组织也会 需要更多的地址。只能采用多个C类地址。采用多个C类地 址解决了B类地址缺乏的问题，但却增大了路由表的表项。
但目前，与主机连在同一个物理网络 上的路由器通常只有一台。
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直接交付和间接交付

IP数据报的转发分成两种形式
A 间接交 付 R1 B 间接交付 R2 间接交付 R3 直接交付 C
直接交付
(1)
直接交付
(2)
间接交付
同一物理网络上两台机器 之间的IP数据报传输不涉 及路由器。（分组可以交 付到目的站主机）
默认路由选择 在主机的路由表中可以不必列出整个互联网中所有网络的路 由表项。 仅需使用一个网络地址为0.0.0.0的默认路由表项表示这些剩 余的互联网路由表项。
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路由选择技术 分类寻址路由表
路由表表项 无分类域间路由选择（CIDR） 路由选择流程
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内部和外部路由协议
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TCP/IP协议分析
主讲：孟慧
第4章 路由选择协议
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路பைடு நூலகம்选择技术 分类寻址路由表 无分类域间路由选择（CIDR） 内部和外部路由协议
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第4章 路由选择协议
4.1 路由选择技术
●路由选择 --寻找一条将IP分组从源站到目的站的最佳路径。
传输的路径往往是一系列的路由器。 实质是在不同路由器中做出选择，将分组传输到 下一个路由器。
下一跳路由选择 在路由表中不需要保留从源站到目的站的完整路由。 只需要保留转发的下一个路由器地址。 通过路由表之间的彼此协作，实现IP分组转发的完整路由。
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特定网络路由选择 在路由表中并不需要为每一个目的站主机保留一个路由表项。 只需对目的网络保留一个路由表项（网络地址）。 特定主机路由选择 在特定主机路由选择中，路由表中给出的是主机的路由 表项，而不是目标网络的路由表项。 在检查路由或提供安全措施等的一些特殊情况下，特定 主机路由选择就是一种很好的选择。
4.2.1 路由表表项
路由表结构:
目的网络
168.10.0.0
……
掩码
下一跳地址
接口
f0
……
度量
10
……
255.255.0.0 195.11.20.0
…… ……

路由表中的每一行称为路由表项，对应一条到目的网络的路由。 路由表中的路由表项是按层次结构进行组织的。 主要包括直接交付/特定主机/特定网络/默认路由表项。
interfac e (接口)
loopback f0 f1
metric (度量)
0 0 3
……
……
……
……
……
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4.2.2 路由选择流程
根据路由表项，IP分组路由选择流程如下：
1)从被转发的IP分组首部中提取目的IP地址D。 2)判断直接交付路由表项。对每一条路由表项用子网掩码和 D逐位相“与”，若与本表中的目的网络相同，直接交付， 否则就是间接交付，执行3)。 3)判断特定主机路由表项。若路由表中有目的地址为D的特 定主机地址，则将分组传给此表项所指明的下一跳地址； 否则，执行4)。 4)判断特定网络路由表项。对每一条路由表项用子网掩码和 D逐位相“与”，若与本表中目的网络地址相同，则将分 组传送给该表项中的下一跳地址；否则，执行5)。 5)判断默认路由表项。若路由表中有一个默认路由表项，则 将分组传送给该表项指明的下一跳地址；否则，执行6) 6)报告转发分组出错。
CIDR记法：斜线记法 IP地址后加上“/”，写上网络前缀所占的比特数。 将网络前缀相同的连续的IP地址组成“CIDR地址块”
第4章 路由选择协议
地址聚合步骤
把网络地址转换成二进制形式。 提取地址中的相同部分 ( 网络部分 ) ，对剩余不同部分 按位数的全排列进行划分，得到多个地址块。 对每一块地址聚合成一个地址。 掩码的计算：地址相同部分其掩码对应位为 1 ，其余为 0 。 全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。
CIDR的基本思想
“无分类”指不考虑IP地址所属 的类别，路由的策略完全基于整 个32bit IP地址的掩码来操作。
适当分配多个合适的IP地址，使得这些地址能够 进行聚合，减少这些地址在路由表中的表项数。
如：给某个网络分配16个C类地址，采用适当的方法 分配这些地址，使得16个地址能够聚合成一个地址。
互联网由多个物理网络组成 互联网的结构
物理网络由若干路由器相互连接
路由器：与两个或更多的物理网 络有直接的连接。
主机通常只连接到一个物理网络
第4章 路由选择协议

主机与路由器一样，都参与IP数据报的选路。
● 原 因
应用程序需要通信时，TCP/IP协议将产生一 个或多个IP数据报。 当主机选择数据报发往何处时，必须进行 最初的选路决策。(发给哪个路由器)
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Windows 路由表
第4章 路由选择协议
路由器中的路由表
network (目的网络)
127.0.0.1 192.168.10.0 198.16.21.16
mask (掩码)
255.0.0.0 255.255.255.0 255.255.255.255
via (下一跳)
127.0.0.1 192.168.10.4 120.96.5.18
解决办法：超网（supernet）
如：一个需要1000个地址的组织可申请4个C类地址。这 个组织就可以在4个网络中或在 4个超网中使用这些地 一个组织可以申请一块 C类 址。在下页图中，4个C类地址合并为一个超网。 地址而不是一个C类地址
第4章 路由选择协议
构成超网
X.Y.32.0/22
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