2.4 网络层03

2.4.7 路由表

1、什么是路由？

路由就是报文从源端到目的端的路径。当报文从路由器到目的网段有多条路由可达时，路由器可以根据路由表中最佳路由进行转发。

2、什么是路由表？

在计算机网络中，路由表（routing table）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。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。路由表就相当于一张地图告诉数据报该如何去往目的地。

路由器会根据路由表进行数据包的转发：

在ubuntu系统下我们可以使用route-n命令查看系统的路由表：
在windows下可以使用routeprint命令查看系统的路由表：

我们发现ubuntu和windows系统的路由表中都有一条特殊的路由：目标地址为全网地址o.0.0.0，子网掩码为0.0.0.0，对应下一跳的地址为网关地址。那么这条路由的作用是什么呢？

我们先了解一下，计算机或者路由器是如何将一条数据通过网络发送出去的。首先将目的IP地址与自己的子网掩码进行按位与运算得到目的主机的网络号，然后拿该网络号与路由表中的路由进行匹配，如果匹配到了则将数据转发给指定的下一跳，如果没有匹配到，则转发给目标地址为0.0.0.0所对应的下一跳。

因此目标地址为0.0.0.0所对应的那条路由的作用就是：这条路由就是我们所说的默认路由，是对IP数据包中的目的地址找不到存在的其他路由时，路由器所选择的路由。

注意1：当我们发现主机（尤其是一些嵌入式或者物联网的设备）不能够上网或者不能ping通外网的时候，假如检查了IP地址、DNS等设置都没问题后依然不能解决，我们可以查看系统的路由表中是否没有添加默认路由。

注意2：不同的路由器查看路由表的命令不一样
思科路由器查看路由表命令为：show ip route
华为路由器查看路由表命令为：display ip routing-table

3、路由表的类型

路由表可以分为：静态路由和动态路由。

• 动态路由：动态路由是指动态路由协议(如RIP)自动建立路由，并且能够根据实际情况的变化适时地进行调整。
  • 动态路由之所以能根据网络的情况自动计算路由、选择转发路径，是由于当网络发生变化时，路由器之间彼此交换的路由信息会告知对方网络的这种变化，通过信息扩散使所有路由器都能得知网络变化。
  • 路由器根据某种路由算法（不同的动态路由协议算法不同）把收集到的路由信息加工成路由表，供路由器在转发IP报文时查阅
  • 常见的动态路由协议有：RIP、OSPF、IS-IS、BGP、IGRP/EIGRP
• 静态路由：由网络管理员手动配置的路由。

  • Linux系统静态路由操作:

    • 添加路由：
      route -n add -net 目标地址(网络地址)/子网掩码位数 gw 下一跳（网关/路由器接口IP）
      例如：route -n add -net 192.168.1.0/24 gw 192.168.33.2
    • 添加默认路由：
      route add default gw IP
    • 删除路由：
      route delete-net 目标地址/子网掩码位数，
      例如：route delete-net192.168.1.0/24
    • 注意：参数-net表示操作某个网段，如果操作的数具体某台主机的地址则使用-host选项

  • 路由器静态路由操作

    • 添加路由：
      ip route 目标地址 子网掩码 下一跳地址
      例如：ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.1.1
    • 删除路由：
      no ip route 目标地址 子网掩码 下一跳地址

4、路由表实验

我们使用思科的模拟器Cisco Packet Tracer进行路由表的实验：
下载地址：
网络模拟器
实验目的：
通过设置三个路由器的路由表实现主机PC 0与主机PC 1之间的通信
实验步骤：
选择以访客方式登录，之后会弹出思科的官网，直接将官网关掉会返回该软件

全部线路连接之后：
如果连接线上没有显示连接的端口，可以在Options->Preferences中把“Always Show Port Labels in Logical Workspace”勾选上

分别设置主机PC0与主机PC1的IP地址：

我们设PC0的IP：192.168.0.100 子网掩码：255.255.255.0 默认网关：192.168.0.1（默认网关就是Router0 接口Gig 0/0/0的IP的IP地址）
PC1的IP：192.168.3.100 子网掩码：255.255.255.0 默认网关：192.168.3.1（默认网关就是Router2 接口Gig 0/0/1的IP的IP地址）

分别设置三台路由器的IP地址：

分别为三个路由器设置静态路由：
Router0：
ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.1.2
//ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2 //默认路由

Router1：
ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.1.1
//ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.2 //默认路由

Router2：
ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.2.1
//ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.1 //默认路由