组网技术--路由与路由协议

20.0.0.2
30.0.0.1
255.0.0.0 R2 255.0.0.0
B 40.0.0.2 255.0.0.0
1.主机A的网络层生成IP数据报，源IP是10.0.0.2,目的IP是40.0.0.2
2.主机A查询自己的路由表，将IP数据报发送给默认网关R1(10.0.0.1)
路由器的逐跳转发示例
路由与路由协议
主要内容： 1. 路由和路由选择
路由与路由器 路由表 路由选择的实现 直接路由与间接路由 静态路由与动态路由
路由与路由协议
主要内容： 2. Internet的路由协议
路由协议的概念 路由选择算法及Internet分层次的路由选择协议 路由协议的分类 路由协议举例：RIP
第八章 路由与路由协议 Section8-1 路由与路由选择
源主机 主机Z
间接路由
间接路由
路由器A
路由器B
主机X 主机Y
间接路由
❖ indirect routing—目标主机不在路由器直接
相连的任何一个网络中，但路由器从路由表 中找到一条与目标网络相匹配的最佳路径信 息(路由器转发接口或下一跳路由器的IP地址 信息)，于是将IP分组重新进行封装成出去端 口所期望的帧转发给下一跳路由器，由下一
S1
100.12.0.0
255.255.0.0
100.10.1.1
E0
PC机上的路由表
❖路由器查找路路由由表以选获择得最的佳实路径现信息的功能被称
为路由器的“路由”功能；
❖路由器将从接收端口进来的数据在输出端口重新转 发出去的功能称为路由器的“交换”功能。
❖“路由”与“交换”被称为路由器的两大基本功能。
典型的路由器的结构
3——网络层 2——数据链路层 1——物理层
路由选择处理机
路由选择协议 路由表
路由 选择
… …
输入端口 123
输入端口 123
分组处理 转发表
交换结构
输出端口 321
输出端口 321
分组 转发
路由选择的实现
接
路由表
丢弃IP分组
收
帧
IP分组
不存在匹配
IP处理模块
路由选择模块 存在匹配
跳路由器继续后续的分组转发-逐跳(hop by hop)转发。
路由器的逐跳转发示例
接口0
10.0.0.1
A
255.0.0.0 R1
10.0.0.2
255.0.0.0
20.0.0.1 255.0.0.0 接口1
30.0.0.2
255.0.0.0 接口1
接口0
R3
40.0.0.1 255.0.0.0
接口0 接口1
传输层 网络层 数据链路层 物理层
路由器和OSI模型
路由器
路由器的实现
路由器
路由器端口
路由器与网络的连接部分称为接口，也 被称为端口。在进行IP路由选择时， 每个接口必须具有一个独立的、惟一的 IP地址
路由器的基本构成
❖ 路由器的核心作用是实现网络互连
❖ 路由器必须具备：
两个或两个以上的接口 协议至少实现到网络层 至少支持两种以上的子网协议 具有存储、转发和寻径的功能
B 40.0.0.2 255.0.0.0
4.R3根据目的IP(40.0.0.2)查找路由表， 确定下一站是R3的接口1
关于路由表的问题
发
IP分组
送
帧
分片模块
成帧模块
路由表
在路由器中，所有关于如何到达目标网络的 最佳路径信息以数据库表的形式存储起来。 这种专门用于存放路由信息的表被称为路由 表。
目的网络地址
子网掩码
下一跳
发送接口
1.0.0.0
255.0.0.0
8.8.8.1
S0
192.168.6.0 255.255.255.0 202.114.16.1
路由器的逐跳转发示例
接口0
10.0.0.1
A
255.0.0.0 R1
10.0.0.2
255.0.0.0
20.0.0.1 255.0.0.0 接口1
接口0 20.0.0.2
30.0.0.2
255.0.0.0 接口1
接口0
R3
40.0.0.1 255.0.0.0
接口1 30.0.0.1
255.0.0.0 R2 255.0.0.0
接口0
10.0.0.1
A
255.0.0.0 R1
10.0.0.2
255.0.0.0
20.wk.baidu.com.0.1 255.0.0.0 接口1
接口0 20.0.0.2
30.0.0.2
255.0.0.0 接口1
接口0
R3
40.0.0.1 255.0.0.0
接口1 30.0.0.1
255.0.0.0 R2 255.0.0.0
路由器
路由器是一种具有多个输入端口和多个 输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。 也就是说，将路由器某个输入端口收到的分 组，按照分组要去的目的地（即目的网络）， 将该分组从某个合适的输出端口转发给下一 跳路由器。
源站点
传输层 网络层 数据链路层 物理层
路由器 目的站点
路由器 网络层 数据链路层 物理层
B 40.0.0.2 255.0.0.0
3.R1根据目的IP(40.0.0.2)查找路由表， 确定下一站是20.0.0.2（R2的接口0）
路由器的逐跳转发示例
接口0
10.0.0.1
A
255.0.0.0 R1
10.0.0.2
255.0.0.0
20.0.0.1 255.0.0.0 接口1
30.0.0.2
255.0.0.0 接口1
接口0
R3
40.0.0.1 255.0.0.0
接口0 接口1
20.0.0.2
30.0.0.1
255.0.0.0 R2 255.0.0.0
3.R2根据目的IP(40.0.0.2)查找路由表， 确定下一站是30.0.0.2（R3的接口0）
B 40.0.0.2 255.0.0.0
源主机 1）
主机Z
直接路由
2）
路由器A
路由器B
主机X 主机Y
直接路由与间接路由
❖ direct routing— 1)当源主机与目标主机在 同一网络中；2)目标主机在路由器直接相连
的某个网络中，路由器直接查找该目标IP地 址所对应的MAC地址信息，并利用该地址信 息将IP分组重新封装成目标网络所期望的帧 发送到该直接相连的目标网络中。
路由问题的引入
B
3
C
2
A
1
2
1
3
D
E
1
5
F
2
路由与路由器 ❖ 路由是指对到达目标网络所进行的最佳路径选择
❖ 路由是网络层最重要的功能。 ❖ 路由的实现：
✓路由器
用于实现网络层路由功能的专用网络互连设备
✓路由模块
某些交换机里面带了路由功能模块，这些交换机 被称 为三层交换机。
✓软件路由
在操作系统软件中所实现的路由功能。提供软件 路由功能的主机必须具有多宿主功能，即通过多