路由表

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在计算机网络中,路由表(routing table)或称路由择域信息库(RIB, Routing Information Base),是一个存储在 路由器 或者联网计算机中的电子表格(文件)或类数据库。路由表存储着指向特定网络地址的路径(在有些情况下,还记录有路径的路由度量值)。路由表中含有网络周边的拓扑信息。路由表建立的主要目标是为了实现路由协议和静态路由选择。

简介

在计算机网络中,路由表或称路由择域信息库(RIB)是一个存储在路由器或者联网计算机中的电子表格(文件)或类数据库。在现代路由器构造中,路由表不直接参与数据包的传输,而是用于生成一个小型指向表,这个指向表仅仅包含由路由算法选择的数据包传输优先路径,这个表格通常为了优化硬件存储和查找而被压缩或提前编译。

路由表与FIB

每个路由器中都有一个路由表和FIB(Forward Information Base)表:路由表用来决策路由,FIB用来转发分组。路由表中有三类路由:

(1)链路层协议发现的路由(即是直连路由)

(2)静态路由

(3)动态路由协议发现的路由。

FIB表中每条转发项都指明分组到某个网段或者某个主机应该通过路由器的那个物理接口发送,然后就可以到达该路径的下一个路由器,或者不再经过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。

主要工作

路由表建立过程 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个 数据包 寻找一条最佳的传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即 路由算法 是路由器的关键所在。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——路由表(Routing Table),供路由选择时使用,表中包含的信息决定了数据转发的策略。打个比方,路由表就像我们平时使用的地图一样,标识着各种路线,路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。

1. 静态路由表

由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态( static )路由表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。

2. 动态路由表

动态(Dynamic)路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol )提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

路由器通常依靠所建立及维护的路由表来决定如何转发。路由表能力是指路由表内所容纳路由表项数量的极限。由于Internet上执行 BGP 协议的路由器通常拥有数十万条路由表项,所以该项目也是路由器能力的重要体现。

路由表项如下:

首先,路由表的每个项的目的字段含有目的网络前缀。其次,每个项还有一个附加字段,还有用于指定网络前缀位数的 子网掩码 (subnet mask)。第三,当下一跳字段代表路由器时,下一跳字段的值使用路由的IP地址。

理解网际网络中可用的网络地址(或网络 ID)有助于路由决定。这些知识是从称为路由表的数据库中获得的。路由表是一系列称为路由的项,其中包含有关网际网络的网络 ID 位置信息。路由表不是对路由器专用的。主机(非路由器)也可能有用来决定优化路由的路由表。

路由表项

路由表中的表项内容包括:

  • destination:目的地址,用来标识IP包的目的地址或者目的网络。

  • mask: 网络掩码 ,与目的地址一起标识目的主机或者路由器所在的网段的地址。

  • pre:标识路由加入IP路由表的优先级。可能到达一个目的地有多条路由,但是优先级的存在让他们先选择优先级高的路由进行利用。

  • cost:路由开销,当到达一个目的地的多个路由优先级相同时,路由开销最小的将成为最优路由。

  • interface:输出接口,说明IP包将从该路由器哪个接口转发。

  • next hop:下一跳IP地址,说明IP包所经过的下一个路由器。

项的类型

路由表中的每一项都被看作是一个路由,并且属于下列任意类型:

网络路由

网络路由提供到网际网络中特定网络ID的路由。

主路由

主路由提供到网际网络地址(网络ID和节点ID)的路由。主路由通常用于将自定义路由创建到特定主机以控制或优化 网络通信

默认路由

如果在路由表中没有找到其他路由,则使用默认路由。例如,如果路由器或主机不能找到目标的网络路由或主路由,则使用默认路由。默认路由简化了主机的配置。使用单个默认的路由来转发带有在路由表中未找到的目标网络或网际网络地址的所有数据包,而不是为网际网络中所有的网络ID配置带有路由的主机。

路由表结构

下面的图解显示了路由表的结构。

ART图像

路由表中的每项都由以下信息字段组成:

网络ID

主路由的网络ID或网际网络地址。在IP路由器上,有从目标IP地址决定 IP网络 ID的其他子网掩码字段。

转发地址

数据包转发的地址。转发地址是硬件地址或网际网络地址。对于主机或路由器直接连接的网络,转发地址字段可能是连接到网络的接口地址。

接口

当将数据包转发到网络ID时所使用的 网络接口 。这是一个端口号或其他类型的逻辑标识符。

跃点数

路由首选项的度量。通常,最小的跃点数是首选路由。如果多个路由存在于给定的目标网络,则使用最低跃点数的路由。某些路由选择算法只将到任意网络ID的单个路由存储在路由表中,即使存在多个路由。在此情况下,路由器使用跃点数来决定存储在路由表中的路由。

注意

前面的列表是路由器所使用的路由表中字段的典型列表。不同的 可路由协议 路由表中的实际字段可能会改变。

分类

1.静态路由表

静态路由 是由管理员在路由器中手动配置的固定路由,路由明确地指定了包到达目的地必须经过的路径,除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。静态路由不能对网络的改变作出反应,所以一般说静态路由用于网络规模不大、拓扑结构相对固定的网络。

特点:

1、它允许对路由的行为进行精确的控制

2、减少了网络流量

3、是单向的

4、配置简单

2.动态路由表

动态路由表是指动态路由协议(如RIP)自动建立路由表,当你去掉一条连线时,它会自动去掉其路由。路由器的每一个接口对应不同网络,而一条连接两个路由器连线的两个端点IP应该属于同一网络。设置的IP地址时,如果路由器的其它端口已有这个网络了,则提示已有这个网络,并显示对应的端口。

特点:

1、节点增删时工作量少

2、网络拓扑变化,协议自动调整

3、配置不易出错

4、对网络扩容性好

5、需要占用路由器资源

中文名
外文名
本质
存储在路由器中的信息表
特点
路由表随着网络拓扑变化而变化
目的
实现路由选择