基本介紹
- 中文名：路徑表
- 外文名：Routing Table
路徑表的作用,路徑表信息,路由來源,本機地址,直連路由,靜態路由,動態路由,預設路由,管理距離,度量值,路由匹配原則,
路徑表的作用
路由器提供了將異構網路互聯的機制，實現將一個數據包從一個網路傳送到另一個網路，而路由就是指導IP數據包傳送的路徑信息。
路由器根據所收到的數據包頭的目的地址選擇一個合適的路徑（通過某一個網路），將數據包傳送到下一個路由器，該路徑上最後的路由器負責將數據包送交目的主機。
數據包在網路上傳送時，每一個路由器只負責自己本站數據包通過最優的路徑轉發，通過多個路由器一站一站的接力，將數據包通過最佳路徑轉發到目的地。當然有時候由於實施一些路由策略，數據包通過的路徑並不一定是最佳的路徑。
路徑表中保存了各種路由協定發現的路徑，記載著路由器所知的所有網段的路由信息。路由器通常情況下根據IP數據包的目的網段地址，查找路徑表來決定轉發路徑。
路徑表信息
路由表中通常包含以下信息：
Dest：目的邏輯網路或子網地址。
Mask：目的邏輯網路或子網的掩碼。
Gw：與之相鄰的路由器的連線埠地址，即該路由的下一跳IP位址。
Interface：學習到該路由條目的接口，也是數據包離開路由器去往目的地將經過的接口。
Owner：路由來源，表示該路由信息是怎樣學習到的。
Pri：路由的管理距離，即優先權，決定了來自不同路由來源的路由信息的優先權。
Metric：度量值，表示每條可能路由的代價，度量值最小的路由就是最佳路由。Metric只有當同一種動態路由協定，發現多條到達同一目的網段路由的時候，才有比較性。不同路由協定的Metric不具有可比性。
例如，上述路由表中一條10.26.33.253的路由信息，其中：
10.26.33.253為目的邏輯網路地址或子網地址，255.255.255.255為目的邏輯網路或子網的網路掩碼。
10.26.245.5為下一跳邏輯地址。
gei-1/1為學習到這條路由的接口和將要進行數據的轉發的接口。
OSPF為路由器學習到這條路由的方式，本例中本條路由信息是通過OSPF學習到的。
110為此路由的管理距離，14為此路由的度量值。
路由來源
路由來源（Owner），表示該路由信息是怎樣學習到的。
本機地址
路由表中，Owner為Address表示路由來源為本機地址。
直連路由
與路由器直接相連的網段生成的路由，由鏈路層協定發現。直連路由只能發現本接口所屬網段。
當接口配置了網路協定地址，狀態正常（即物理連線正常），並且可以正常檢測到數據鏈路層協定的keepalive信息時，接口上配置的網段地址自動出現在路由表中並與接口關聯；當路由器檢測到此接口down掉後，此條路由會自動在路由表中消失。
直連路由產生方式Owner為Direct，路由優先權為0，擁有最高路由優先權。其Metric值為0，表示擁有最小Metric值。
靜態路由
系統管理員手工設定的路由稱之為靜態（Static）路由，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，不會隨未來網路拓撲結構的改變而自動改變。靜態路由是否出現在路由表中取決於下一跳是否可達，即此路由的下一跳地址所處網段對本路由器是否可達。
靜態路由在產生方式為Owner為Static，路由優先權為1，其Metric值為0。
動態路由
在動態路由中，管理員不再需要與靜態路由一樣，手工對路由器上的路由表進行維護，而是在每台路由器上運行一個路由協定。這個路由協定會根據路由器上的接口的配置（如IP位址的配置）及所連線的鏈路的狀態，生成路由表中的路由表項。
動態路由協定通過路由信息的交換生成並維護轉發引擎所需的路由表，當網路拓撲結構改變時動態路由協定可以自動更新路由表，並負責決定數據傳輸最佳路徑。常見的動態路由協定有RIP、OSPF、IS-IS、BGP等。
預設路由
預設路由是一個路由表條目，用來指明一些在下一跳沒有明確地列於路由表中的數據單元應如何轉發。對於在路由表中找不到明確路由條目的所有的數據包都將按照預設路由指定的接口和下一跳地址進行轉發。
預設路由也是一種特殊的靜態路由，目的地址與掩碼配置為全零（0.0.0.0 0.0.0.0）。預設路由在產生方式為Owner為Static，路由優先權為1，其Metric值為0。
管理距離
由於到相同的目的地，不同的路由協定可能會發現不同的路徑，但並非這些路徑都是最優的。事實上，在某一時刻，到某一目的地的當前路由僅能由唯一的路由協定來決定。
因此，為了識別最優路徑，各路由協定（包括靜態路由）都被賦予了一個管理距離。這樣，當存在多個路由信息源時，具有較小管理距離值的路由協定所發現的路由將成為最優路由，並被加入到路由表中。
如果有多條具有相同目的網段的路由，IP報文會優先選擇優先權最高（即管理距離值最小）的路由進行轉發。
不同路由協定對應的管理距離值：
Route Source | Default Distance |
Connected interface | 0 |
Static route out an interface | 0 |
Static route to a next hop | 1 |
External BGP | 20 |
OSPF | 110 |
IS-IS | 115 |
RIP v1, v2 | 120 |
EGP | 140 |
Internal BGP | 200 |
Unknown | 255 |
度量值
路由的度量值（Metric）標識出了到達這條路由所指的目的地址的代價，通常路由的度量值會受到跳數、頻寬、線路時延、負荷、線路可靠性、最大傳輸單元等因素的影響。
不同的動態路由協定會選擇其中的一種或幾種因素來計算度量值（如RIP用跳數來計算度量值）。該度量值只在同一種路由協定內有比較意義，不同的路由協定之間的路由度量值沒有可比性，也不存在換算關係。
靜態路由和直連路由的度量值為0。
用於度量值計算的常用路徑特徵：
跳數（hop count）：數據包到達目的必須通過的路由器個數；跳數越少，該路由越優；路徑常用到達目的的跳數來描述。
頻寬（bandwidth）：鏈路傳輸數據的能力。
時延（delay）：把數據包從源地址送到目的地址所需的時間。
負荷（load）：網路資源（如路由器）和鏈路上的活動數量。
可靠性（reliability）：指每條網路鏈路上的差錯率。
最大傳輸單元（MTU）：指連線埠可以傳送的最大的數據單元。
每種路由協定選擇以上的一種或者幾種來計算度量值。
路由匹配原則
在路由器中，路由選擇的依據包括目的地址、最長匹配、管理距離（Priority）和度量值（Metric）。
默認的路由選擇過程如下：
1．根據目的地址和最長匹配原則進行查找。
2．若有兩條或兩條以上路由符合，則查看管理距離，不同路由協定的管理距離值不同。管理距離數值越小，優先權越高。
3．當管理距離相同時，會查看度量值。度量值越小，優先權越高。
路由的最長匹配就是路由查找時，使用路由表中到達同一目的地的子網掩碼最長的路由。
