IP选路

IP选路售前五组戴阳内容目录IP选路的原理ICMP主机与网络不可达差错控制ICMP重定向差错ICMP路由器发现报文过程一、IP选路的原理选路是IP最重要的功能之一，需要进行选路的数据报可以由本地主机产生，也可以由其他主机产生。在后一种情况下，主机必须配置成一个路由器，否则通过网络接口接收到的数据报，如果目的地址不是本机就要被丢弃。IP层工作流程路由守护程序（daemon），通常这是一个用户进程。在Unix系统中，大多数普通的守护程序都是路由程序和网关程序。路由表经常被IP访问（在一个繁忙的主机上，一秒钟内可能要访问几百次），但是它被路由守护程序更新的频度却要低得多（可能大约30秒种一次）。当接收到ICMP重定向报文时，路由表也要被更新。用netstat命令来显示路由表。IP搜索路由表的几个步骤：（1）搜索匹配的主机地址；（2）搜索匹配的网络地址；（3）搜索默认表项（默认表项一般在路由表中被指定为一个网络表项，其网络号为0）。匹配主机地址步骤始终发生在匹配网络地址步骤之前。选路机制IP层进行的选路实际上是一种选路机制，它搜索路由表并决定向哪个网络接口发送分组。IP执行选路机制。选路策略选路策略是一组决定把哪些路由放入路由表的规则。而路由守护程序则一般提供选路策略。简单路由表五种不同的标志（flag）：U、该路由可以使用。G、该路由是到一个网关（路由器）。如果没有设置该标志，说明目的地是直接相连的。H、该路由是到一个主机，也就是说，目的地址是一个完整的主机地址。如果没有设置该标志，说明该路由是到一个网络，而目的地址是一个网络地址：一个网络号，或者网络号与子网号的组合。D、该路由是由重定向报文创建的。M、该路由已被重定向报文修改。默认路由是一种特殊的静态路由，指的是当路由表中与包的目的地之间没有匹配的表项时路由器能够做出的选择，如果没有默认路由，那么目的地地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃。默认路由在某些时候非常有效，当存在末梢网络时，默认路由会大大简化路由器的配置，减轻管理员的工作负担，提高网络性能。HostRequirementsRFC文档特别说明，IP层必须支持多个默认路由。但是，许多实现系统并不支持这一点。当存在多个默认路由时，一种常用的技术是按轮转方式使用它们，例如：Solaris2.2就是这样做的。隐含的子网掩码：内核知道每个路由表项对应的接口，而且每个接口都有一个对应的子网掩码，因此每个路由表项都有一个隐含的子网掩码。初始化路由表每当初始化一个接口时（通常是用ifconfig命令设置接口地址），就为接口自动创建一个直接路由。对于点对点链路和环回接口来说，路由是到达主机（例如，设置H标志）。对于广播接口来说，如以太网，路由是到达网络。到达主机或网络的路由如果不是直接相连的，那么就必须加入路由表。一个常用的方法是在系统引导时显式地在初始化文件中运行route命令。routeadddefaultsun1routeaddslipbsdi1初始化路由表的其他方法是运行路由守护程序或者用较新的路由器发现协议。没有到达目的地的路由如果数据报是由本地主机产生的，那么就给发送该数据报的应用程序返回一个差错，或者是“主机不可达差错”或者是“网络不可达差错”。如果是被转发的数据报，那么就给原始发送端发送一份ICMP主机不可达的差错报文。二、ICMP主机与网络不可达差错当路由表中没有默认项，而又没有找到匹配项，就要发送一份ICMP“主机不可达”报文。只有当分组到达NSFNET骨干网时，路由器才能知道每个连接到Internet上的每个网络的信息。这说明许多路由器只能在局部范围内工作。顶层选路域（top-levelroutingdomain），由它来维护大多数Internet网站的路由信息，而不使用默认路由。他们指出，在Internet上存在5个这样的顶层选路域：NSFNET主干网、商业互联网交换（CommercialInternetExchange:CIX）、NASA科学互联网（NASAScienceInternet:NSI）、SprintLink以及欧洲IP主干网（EBONE）。三、ICMP重定向差错当IP数据报应该被发送到另一个路由器时，收到数据报的路由器就要发送ICMP重定向差错报文给IP数据报的发送端。只有当主机可以选择路由器发送分组的情况下，我们才可能看到ICMP重定向报文。ICMP重定向的例子重定向一般用来让具有很少选路信息的主机逐渐建立更完善的路由表。一旦默认路由发生差错，默认路由器将通知它进行重定向，并允许主机对路由表作相应的改动。ICMP重定向报文有四种不同类型的重定向报文，有不同的代码值，如图所示。CMP重定向报文的接收者必须查看三个IP地址：(1)导致重定向的IP地址（即ICMP重定向报文的数据位于IP数据报的首部）；(2)发送重定向报文的路由器的IP地址（包含重定向信息的IP数据报中的源地址；(3)应该采用的路由器IP地址。规则：首先，重定向报文只能由路由器生成，而不能由主机生成。另外，重定向报文是为主机而不是为路由器使用的。路由器应该发送的只是对主机的重定向，而不是对网络的重定向。四、ICMP路由器发现报文过程ICMP路由器请求报文格式ICMP路由器通告报文格式路由器操作：当路由器启动时，它定期在所有广播或多播传送接口上发送通告报文。准确地说，这些通告报文不是定期发送的，而是随机传送的，以减小与子网上其他路由器发生冲突的概率。一般每两次通告间隔450秒和600秒。一份给定的通告报文默认生命周期是30分钟。主机操作：主机在引导期间一般发送三份路由器请求报文，每三秒钟发送一次。一旦接收到一个有效的通告报文，就停止发送请求报文。主机也监听来自相邻路由器的请求报文。这些通告报文可以改变主机的默认路由器。另外，如果没有接收到来自当前默认路由器的通告报文，那么默认路由器会超时。只要有一般的默认路由器，该路由器就会每隔10分钟发送通告报文，报文的生命周期是30分钟。这说明主机的默认表项是不会超时的，即使错过一份或两份通告报文。实现：路由器发现报文一般由用户进程（守护程序）创建和处理。谢谢！