IP选路

Posted 2021-01-04 lovelaker007

原理

　　ip层搜索路由表时，按照主机完全匹配，网络匹配，默认表项的顺序。

　　下图是一个较简单的路由表

　　简而言之，路由表指明了对于目的IP为destination的ip数据报，要发往的下一站的地址。

　　路由的Flags字段

　　　　U表示该路由可以使用

　　　　G：有G标志表示该路由的gateway地址是下一站路由器地址，称之为间接路由。没有G称之为直接路由，按直接路由发送时，ip层目的地址(这个地址不会变)和链路层地址相对应。按间接路由发送时，两者不对应。

　　　　H：有H表示该路由是主机匹配路由，具有最高优先权；没有表示是网络匹配路由，具有第二优先权。

　　destination为default的路由是默认路由，当没有路由匹配时，按此路由发送。

　　上面图片的最后一条，表示网络匹配，当ip目的地址时本子网的主机时，使用该直接路由，转发的时候链路层和ip层地址匹配(都指向子网中的某台主机)。该路由的gateway是本机地址，当本机收到该数据帧时，会将数据帧直接发送到子网上的主机。

　　default条路由，表示ip地址是非子网地址，将其转发到140.252.13.33，该地址是路由器的地址。一般路由器收到数据帧之后转发到自己的对端地址，对端地址位于另一个子网，由此实现了数据帧的跨子网传递。

 

　　当svr4收到ip分组需要转发时，有下面时一些示例

　　　　假定目的地址是主机sun，140.252.13.33。首先进行主机地址的匹配。路由表中的两个主机地址表项（slip和localhost）均不匹配，接着进行网络地址匹配。这一次匹配成功，找到表项140.252.13.32（网络号和子网号都相同），因此使用emd0接口。这是一个直接路由，因此链路层地址将是目的端的地址。

　　　　假定目的地址是主机slip，140.252.13.65。首先在路由表搜索主机地址，并找到一个匹配地址。这是一个间接路由，因此目的端的IP地址仍然是140.252.13.65，但是链路层地址必须是网关140.252.13.34的链路层地址，其接口名为emd0。

　　　　假如通过Internet给主机aw.com（192.207.117.2）发送一份数据报。首先在路由表中搜索主机地址，失败后进行网络地址匹配。最后成功地找到默认表项。该路由是一个间接路由，通过网关140.252.13.33，并使用接口名为emd0。

　　　　假如给本机发送一份数据报。有四种方法可以完成这件事，用主机名、主机IP地址、环回名或者环回IP地址：

　　　　　　ftp svr4
　　　　　　ftp 140.252.13.34
　　　　　　ftp localhost
　　　　　　ftp 127.0.0.1
　　　　在前两种情况下，对路由表的第2次搜索得到一个匹配的网络地址140.252.13.32，并把IP报文传送给以太网驱动程序。但是IP报文中的目的地址为本机IP地址，因此报文被送给环回驱动程序，然后由驱动程序把报文放入IP输出队列中。
　　　　在后两种情况下，由于指定了环回接口的名字或IP地址，第一次搜索就找到匹配的主机地址，因此报文直接被送给环回驱动程序，然后由驱动程序把报文放入IP输出队列中。
　　　　上述四种情况报文都要被送给环回驱动程序，但是采用的两种路由决策是不相同的。

　　　　

　　添加路由的route命令：

　　　　route add default sun 1

　　　　route add slip bsdi 1

　　第3个参数（default和slip）代表目的端，第4个参数代表网关（路由器），最后一个参数代表路由的度量(metric)。route命令在度量值大于0时要为该路由设置G标志，否则，当耗费值为0时就不设置G标志。

 

ICMP重定向差错

　　简而言之，当主机T1收到数据转发时，按照路由表转发给T2，T2离最终目的地更近。T1会向源主机发送ICMP重定向差错，源主机收到后会更新路由表，以后相同的目的地直接交由T2转发。

　　规范的说产生重定向报文的条件如下：

　　　　数据报接收的入口和指定的出接口是同一个接口，意思即为路由器从接口a收到数据报后，根据数据报目的ip地址进行路由匹配，发现要发往的下一跳地址的接口和a相同。此时该路由器便是“多余的”，因为源主机直接将数据报交友下一跳转发更方便。
　　　　数据报的源IP地址和该包应走的下一跳IP地址属于同一个网段。
　　　　数据报非源路由的（这种情况应该比较少见了，源路由多见于Token Ring）。
　　　　系统开启重定向功能。

 

　　报文格式如下

　　

　　开始的四个字节符合前面介绍的ICMP报文通用格式，此处类型字段为5，代码字段为0-3。

　　接收者可以从重定向报文中获得三个ip地址：

　　　　引发重定向的ip地址

　　　　发送重定向报文的ip地址

　　　　后续应该使用的路由器的ip地址。

　　利用这三个值可以更新一条路由。