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路由

路由(routing)是指分组从源到目的地时,决定端到端路径的网络范围的进程。路由工作在OSI参考模型第三层--网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议(如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议),但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口,至少拥有1个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址,并且重写链路层数据包头实现转发数据包。路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑,并通过网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。

路由(routing)就是通过互联的网络把信息从源地址传输到目的地址的活动。路由发生在OSI网络参考模型中的第三层即网络层。

路由引导封包转送,经过一些中间的节点后,到它们最后的目的地。作成硬件的话,则称为路由器。路由通常根据路由表一个储存到各个目的地的最佳路径的表来引导封包转送。因此为了有效率的转送封包,建立储存在路由器内存内的路由表是非常重要的。

路由与桥接的不同,在于路由假设位址相似的节点距离相近。这使得路由表中的一项纪录可以表示到一群位址的路径。因此,在大型网络中,路由优于桥接,且路由已经成为互联网上寻找路径的最主要方法。

较小的网络通常可以手动设定路由表,但较大且拥有复杂拓扑的网络可能常常变化,若要手动建立路由表是不切实际的。尽管如此,大多数的公共交换电话网络(PSTN)仍然使用预先计算好的路由表,在直接连线的路径断线时才使用预备的路径;见公共交换电话网路由。“动态路由”尝试按照由路由协定所携带的资讯来自动建立路由表以解决这个问题,也让网络能够近自主地避免网络断线或失败。

动态路由目前主宰了整个互联网。然而,设定路由协定常须要经验与技术;目前的网络技术还没有发展到能够全自动地设定路由。

封包交换网络(例如互联网)将资料分割成许多带有完整目的地位址的封包,每个封包单独转送。而电路交换网络(例如公共交换电话网络)同样使用路由来找到一条路径,让接下来的资料能在仅带有部份目的地位址的情况下也能够抵达正确的目的地。

若某个设定好的路径无法使用时,现存的节点必须决定另一个传送资料到目的地的路径。他们通常使用以下两种形式的路由协定来达成:距离向量算法与连线状态算法。所有路由算法几乎都可以分类到这两种算法中。

有时路由协定与可被绕送协定常会令人混淆:

可被绕送协定:任何一个提供足够的网络层位址资讯让封包可被从一个装置转送到另一个,而不需要知道来源到目的地的整条路径的网络通讯协定。“可被绕送协定”定义了封包的格式与封包字段的使用方式。封包通常从一个终端系统被递送到另一个。IP是一个可被绕送协定,而以太网路是一个不可被绕送协定的例子。

路由协定:在网络间交换路由资讯,让路由器可动态建立路由表的通讯协定。传统的IP路由十分简单,因为它使用下一个节点路由方法,也就是路由器只需要考虑将封包送到哪一个“下一个节点”,而不需考虑到目的地的整条路径。

虽然动态路由可能非常复杂,但它使得互联网十分有弹性,且让互联网的规模自从采用IP以后成长了超过八个数量级。

路由度量(routing metric)包含了被路由算法使用来决定哪一条路径较另一条路径好的所有数值。度量可能包括许多资讯,例如带宽、延迟、经过节点数、路径成本、负载、MTU、可靠性及传输成本等。路由表只储存最佳的可能路径,但连线状态或拓扑数据库可能储存其他相关的资讯。

当路由器从不同的路由协定里发现有多个能抵达相同目的地的不同路径时,它们使用称为管理距离(administrative distance)的特性来选择最佳的路径。管理距离定义了路由协定的可靠程度。每个路由协定按照管理距离值,由最可靠到最不可靠排列来区分优先级。

依照路由器与其他自治系统的关系,有许多种类的路由协定:

Ad hoc网络路由协定出现在没有或一点点基础的网络。参见Ad hoc路由协定列表以获得提议中的协定。

内部闸道协定(IGPs)在单一的自治系统中交换路由资讯。常见的范例包括:

IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)[1]

OSPF(Open Shortest Path First)

RIP(Routing Information Protocol)

IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)

外部闸道协定(EGPs)在不同的自治系统中交换路由资讯。EGP包括:

EGP(原本用来连接互联网骨干的外部闸道协定,现在已不再使用)

BGP(Border Gateway Protocol:大约从1995年开始使用目前的版本,BGPv4)

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