IP数据报的选路

1、第五章 IP数据报的选路15-1 引言在分组交换系统中，选路是指选择一条用于发送分组的路径的过程。IP的目的就是要提供一个可包含多个物理网络的虚拟网络，并提供无连接的数据报交付服务。主机和路由器都参与IP数据报的选路。在网络层交付一个分组可以使用面向连接的或无连接的网络服务。在面向连接的情况下，网络层协议在发送分组之前先要和远端的网络层协议建立一条连接。IP协议是无连接的协议。25-2 直接交付和间接交付分组被交付到最终目的地可使用两种不同的方法：直接交付和间接交付。（一）直接交付直接交付即分组的最终目的站是这种主机，它与发送站都连接到同一个网络上。情况一：分组的源站和目的站都在同一个物理网络

2、上；情况二：交付是在最后一个路由器与目的主机之间进行时。发送站这样确定交付是否为直接的：它提取出分组的目的网络地址，与它所连接的网络的网络地址相比较。3（二）间接交付如果目的站与发送站不在同一个网络上，分组就要间接交付。在间接交付时，分组从一个路由器传到另一个路由器，直到它到达与最终目的站连接在同一个网络上的路由器为止。一个交付永远包括一个直接交付和零个或多个间接交付。最后的交付总是直接交付。主机（源站）主机（目的站）路由器路由器网络网络网络间接交付间接交付直接交付45-3 路由选择的方法路由选择要求主机或路由器有一个路由表。当主机有分组要发送时，或路由器收到一个分组要进行转发时，就要查找路由

3、表以便找出到达最终目的地的路由。但是现在这种方法已不适用了，因为路由表中的项目数已使得路由表的查找效率非常低。主机A（源站）主机B（目的站）路由器R1路由器R2网络网络网络目的站主机B路由R1,R2,主机B主机A的路由表目的站主机B路由R2,主机B路由器R1的路由表目的站主机B路由 主机B路由器R2的路由表5（一）下一跳路由选择使用下一跳路由选择技术可使路由表中的内容比较少。这种技术就是在路由表中只保留下一跳的地址，而不是保留完整路由的信息。各路由表因此也是彼此协调的。主机A（源站）主机B（目的站）路由器R1路由器R2网络网络网络目的站主机B下一跳 R1主机A的路由表目的站主机B下一跳 R2路

4、由器R1的路由表目的站主机B下一跳 -路由器R2的路由表6（二）特定网络路由选择不是对连接在同一个网络上的所有主机都有一个项目，而是仅用一个项目来定义这个网络本身的地址。即将连接在同一个网络上的所有主机共同使用一个项目。目的站 N2下一跳 R1主机S的路由表主机S路由器R1网络N1网络N2ABCD目的站主机A下一跳 R1主机S的路由表主机B主机C主机D R1 R1 R17（三）特定主机路由选择虽然将主机地址放在路由表中会降低效率，但有时管理人员还是想对路由选择有更多的控制。在某些情况下，如检查路由或提供安全措施时，特定主机路由选择是一种很好的选择。主机A网络N1网络N2网络N3主机BR1R2R

5、3目的站下一跳主机A的路由表主机B N2 N3 R3 R1 R38（四）默认路由选择另一种简化路由表的技术是默认路由选择。思路是让IP选路软件首先在选路表中查找目的网络。如果表中没有路由，则选路例程把数据发给一个默认路由器（网络地址为0.0.0.0）。目的站下一跳主机A的路由表 N2 默认 R1 R2主机A网络N1因特网的其余部分网络N2R2R19如何查找路由直接交付特定主机交付特定网络交付默认交付目的地址下一跳地址下一跳地址默认网关ARP105-4 IP选路算法当查找路由时，路由器必须首先检查直接交付，然后是特定主机交付，然后是特定网络交付，最后是默认交付。转发数据报的IP算法如下：从数据报

6、中提取目的IP地址D，并计算网络前缀N；If N与任何直接相连的网络的地址匹配then 通过该网络把数据报交付到目的地Delse if 表中包含特定于具体主机的一个到D的路由 then 把数据报发送到表中指定的下一跳 else if 表中包含到网络N的一个路由 then 把数据报发送到表中指定的下一跳 else if 表中包含一个默认路由 then 把数据报发送到表中指定的默认路由器 else 宣布选路出错；11路由表掩码目的地址下一跳地址标志引用计数使用接口255. 255. 255. 224202. 115. 12.32202. 115. 12. 62U420E012路由选择举例111.0

7、.0.0193.14.5.160193.14.5.192192.16.7.0194.17.21.0111.25.19.20193.14.5.197193.14.5.165111.30.31.18111.15.17.32111.20.18.14192.16.7.5194.17.21.14194.17.21.16194.17.21.68194.16.7.52Default routerm0m1m2Rest of the InternetSite: 193.14.5.0R113上图中路由器R1的路由表MaskDestinationNext hopFlagR.C.U.IF255.0.0.0111.0.

8、0.0-U00m0255.255.255.224193.14.5.160-U00m2255.255.255.224193.14.5.192-U00m1255.255.255.255194.17.21.16111.20.18.14UGH00m0255.255.255.0192.16.7.0111.15.17.32UG00m0255.255.255.0194.17.21.0111.20.18.14UG00m00.0.0.00.0.0.0111.30.31.18UG00m014例1：路由器R1接收了500个分组，其目的地址为：192.16.7.14直接交付192.16.7.14 & 255.0.0.

9、0 -192.0.0.0no match192.16.7.14 & 255.255.255.224 -192.16.7.0no match192.16.7.14 & 255.255.255.224 -192.16.7.0no match特定主机192.16.7.14 & 255.255.255.255 -192.16.7.14no match特定网络192.16.7.14 & 255.255.255.0 -192.16.7.0match这个路由器通过接口m0将分组连同下一跳IP地址(111.15.17.32)一起发送给分片模块以便进一步处理。它将使用字段增加500，同时将引用计数字段置为1。1

10、5例2：路由器R1接收了100个分组，其目的地址为：193.14.5.176直接交付193.14.5.176 & 255.0.0.0 -193.0.0.0no match193.14.5.176 & 255.255.255.224 -193.14.5.160 match这个路由器通过接口m2将分组连同目的IP地址(193.14.5.176)一起发送给分片模块以便进一步处理。它将使用字段增加100，同时将引用计数字段置为1。16例3：路由器R1接收了20个分组，其目的地址为：200.34.12.34直接交付200.34.12.34 & 255.0.0.0 -200.0.0.0 no match2

11、00.34.12.34 & 255.255.255.224 -200.34.12.32 no match200.34.12.34 & 255.255.255.224 -200.34.12.32 no match特定主机200.34.12.34 & 255.255.255.255 -200.34.12.34 no match特定网络200.34.12.34 & 255.255.255.0 - 200.34.12.0 no match200.34.12.34 & 255.255.255.0 - 200.34.12.0 no match4. 默认200.34.12.34 & 0.0.0.0 - 0.0.0.0 match17课堂练习：1、对应到前面“路由选择举例”的图示情况：（1）若路由器收到一个目的地址为111.45.32.16的分组，试确定下一跳地址。（2