TCP/IP协议栈 --- IP路由

IP路由：当一个IP包在主机发送出去或者在网络当中时，是怎么选择路径到达目的主机的呢？ 一般情况下， 如果说源主机和目的主机在同一个网络中的话，那个数据报可以直接到达目的主机而不经过路由器，下面可以试一下， 我的主机网络是192.168.1.2 ping 网络里面的另一台主机， 我们可以用traceroute或者tracepath看一下整个包在网络中的过程。

~/Desktop$ tracepath 192.168.1.7
1?: [LOCALHOST]                                         pmtu 1500
1:  192.168.1.7                                           0.601ms reached
1:  192.168.1.7                                           0.946ms reached
Resume: pmtu 1500 hops 1 back 1 

这里可以看到并没有经过路由器192.168.1.1 如果是外网的ip地址的话

~/Desktop$ tracepath baidu.com
 1?: [LOCALHOST]                                         pmtu 1500
 1:  192.168.1.1                                           2.128ms
 1:  192.168.1.1                                           1.983ms
 2:  15.15.180.2                                           4.320ms
 3:  15.81.3.18                                            3.632ms 

可以看到外网的话是要通过路由器去路由的。

~/Desktop$ route
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         192.168.1.1     0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0

内核IP路由表里面的默认路由是192.168.1.1 也就是说到达外网的数据包都会交给路由器， 让路由器在去路由到目的主机。

sudo route del default gw  192.168.1.1 

删除默认网关，再去stracepath 外网的话就会直接send failed。 但是内网是没有问题的， 也就是说：

（ 1）如果I P层被设置为路由器的功能，那么就对数据报进行转发 （也就是说，像下面对待发出的数据报一样处理）；否则（ 2）数据报被丢弃。
路由表中的每一项都包含下面这些信息： • 目的I P地址。它既可以是一个完整的主机地址，也可以是一个网络地址，由该表目中的标
志字段来指定（如下所述） 。主机地址有一个非0的主机号（见图1 - 5） ，以指定某一特定的
主机，而网络地址中的主机号为0，以指定网络中的所有主机（如以太网，令牌环网） 。 • 下一站（或下一跳）路由器（ next-hop
router）的I P地址，或者有直接连接的网络 I P地 址。下一站路由器是指一个在直接相连网络上的路由器，通过它可以转发数据报。下
一站路由器不是最终的目的，但是它可以把传送给它的数据报转发到最终目的。 • 标志。其中一个标志指明目的 I
P地址是网络地址还是主机地址，另一个标志指明下一 站路由器是否为真正的下一站路由器，还是一个直接相连的接口（我们将在 9 . 2节中
详细介绍这些标志） 。 • 为数据报的传输指定一个网络接口。

路由器IP路由选择主要完成以下这些功能：
1) 搜索路由表，寻找能与目的 I P地址完全匹配的表目（网络号和主机号都要匹配） 。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值） 。
2) 搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。如果找到，则把报文发送给该表目
指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值） 。目的网络上的所
有主机都可以通过这个表目来处置。例如，一个以太网上的所有主机都是通过这种表
目进行寻径的。这种搜索网络的匹配方法必须考虑可能的子网掩码。
3) 搜索路由表，寻找标为“默认（ d e f a u l t） ”的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器。

网络中路由器之间的路由选择就是第二种功能的利用。
那么网络中的路由器之间又是怎么知道各自网络呢，这就需要动态路由， 告诉其他路由器自己所连接的网络状态，路由器上有一个进程称为路由守护程序（ routing daemon） ，它运行选路协议，并与其相邻的一些路由器进行通信。 动态路由协议RIP可参考TCP/IP卷一。