第四章使用静态路由连通全网

• 路由的基本概念路由器工作原理
  路由器主要任务
  路由器是实现网络互连,在不同网络之间转发数据单元的重要网络设备。路由器主要工作在OSI参考模型的第三层(网络层) ,路由器的主要任务是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。
  路由器策略
  为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据一
  路由表( RoutingTable )， 供路由选择时使用。由此可见,选择最佳路径的策略即最短路径算法是路由器的关键所在。
  路由器工作过程
  当路由器接收到来自一个网络接口的数据包时,首先根据其中所含的目的地址查询路由表，决定转发路径(转发接口和下一-跳地址)，然后从ARP缓存中调出下一-跳地址的MAC地址,将路由器自己的MAC地址作为源MAC，下- -跳地址的MAC作为目的MAC封装成帧头,同时IP数据包头的TTL ( Time To Live )也开始减数最后将数据发送至转发端口,按顺序等待，传送到输出链路上去。

路由器基础功能

在这个过程中,路由器被认为了执行两个最重要的基本功能:路由功能与交换功能。

01>路由功能

路由功能是指路由器通过运行动态路由协议或其他方法来学习和维护网络拓扑结构,建立,查询和维护路由表。

02

转发功能

一般来说 ,路由器的主要工作是对数据包进行存储转发。

路由器路由

路由信息可通过多种协议的学习而来,其来源方式可分为直连路由、静态路由、缺省路由和动态路由。一个路由器上可以同时运行多个不同的路由协议，每个路由协议都会根据自己的选路算法计算出到达目的网络的最佳路径，但是由于选路算法不同，不同的路由协议对某一个特定的目的网络可能选择的最佳路径不同。 此时路由器根据路由优先级选择将具有最高路由优先级的路由协议计算出的最佳路径放置在路由表中,作为到达这个目的网络的转发路径。

路由器转发

路由器存储转发过程

当一一个数据帧到达某一端口,端口对帧进行CRC校验并检查其目的数

第一步

据链路层地址是否与本端口符合。

如果通过检查，则去掉帧的封装并读出IP数据包中的目的地址信息，查

第二步

询路由表,并决定转发接口与下一-跳地址。

根据路由表中所查到的下一-跳IP地址,再从ARP缓存中调出下一跳的MAC

第三步

地址,并将转发接口的MAC地址作为源MAC,下一跳地址的MAC作为目的MAC，封装成帧头。同时, IP数据包头的TTL减一， 并重新计算校验和。

第四步

最后封装成帧，经转发接口发送到输出链路上去。

路由表构成

目的网络地址( Dest )

转发

■掩码(Mask)

必须

■下一跳地址(Gw)

■发送的物理端口 ( interface )

厂■路由信息的来源( Owner) :静态、动态。

路由

■路由优先级( pri ) :值越小,优先级越高。

控制

■度量值( metric ) :各路由获取方式代表内容不一样,值越小，路由越优。