数据通信——网络层（路由器以及数据转发流程）

引言

    数据通过路由器在网络之间进行转发。如果把交换机理解为在省内发送的快递；路由器就如同出省或者出国的快递。路由器转发数据的时候，自然需要记录一些信息，好比要送的快递应该去往哪里？下一个中转站是谁？该从哪个站发出，等等。。。。。。

路由器的特点

    路由器从不关心网络内是如何通信的，而是关心网络之间是如何通信的。路由器指导报文转发消息。报文通过路由器可以确认转发IP报文的路径。路由器是转发报文到目的网段的重要网络设备。

    路由器中含有路由表，路由表由多条路由条目组成。路由条目内包含着一些信息：目的网络（报文的去向），掩码（与目的网络标识的同一个网段），出接口（报文离开该路由器的接口），下一跳（报文到达下一个路由器以完成转发达到目的网络）

例如：R1-----------R2（10.1.10/24）

    我的报文想要通过R1去R2，那么目的网络就是10.1.10/24，掩码也是目的网络标识的掩码，出接口是R1的出接口，下一跳则是R2与R1相直连接的入接口

 上图是一台路由器中所记录的路由条目

路由器属性 

    除了上述提到的重要路由条目的组成，路由条目中还有很多其他字段，在不同的功能下会起到作用。

下一跳：就是路由器去往目的网络的沿途的第一台路由器的直连接口

    注：不是所有路由器都有下一跳，比如直连路由没有下一跳这一说，但是华为设置了直连路由的下一跳为自身的接口。

Cost（开销）：指的是到达某个路由所指的目的地址的代价

metric（度量值）：（静态和直连路由没有这个概念）动态路由才有这种设置（用来判断路由的路径好坏）

    动态路由需要度量值，我们设计时为了避免单点故障因此采取了冗余，也就是到一个目的网络有多个路径。

Preference（优先级）：（AD管理距离）范围是0—255，越小的越可靠。我们通过优先级判断该协议是否可靠，那个协议可靠就会优先运行谁

    注：每个协议都有优先级。例如：直连为0，静态为60，OSPF协议的内部为10，外部150，还有其他协议等等。

路由信息获取方式

路由类型有以下几种：

直连路由：直连路由由设备自动生成，指向连接它的直连网络。

静态路由：由网络管理员手动配置路由条目，路由会直接指向管理员配置好的路径。

动态路由：路由通过各种协议动态地获取路由的路径。

注：一般我们在网络中是动静态结合起来进行配置的，具体问题需要分析需求。

缺省路由：一般为（0.0.0.0/0）它也叫做默认路由，他可以指向任何网络，一般用在企业网的网络出口上，可以让出口设备转发IP报文到任意的网络中。

    路由分为缺省路由和明细路由，当报文没有在路由表中找到可以匹配到它具体的路径的时候，就会使用它。如果报文目的地址不能与路由表的任何目的地址相匹配，该报文由缺省路由发送。

 

上图是一个简单的静态路由 

后续 

我们得知如果路由器想要转发一个数据，那么一定要具备以上提到的信息，这样才能正确转发报文。但是路由器是怎么知道路径的？如此庞大规模的网络，路由器是如何得知确切的路径的呢？还有什么IP协议簇中的协议在配合我们进行网络层的传送呢？