路由器的路由选择原理

路由器在诸多路由协议、手工配置和路由策略下，是如何选择最佳路由的？理解这个问题，对于掌握路由器的工作原理大有裨益。

　　 路由选择牵涉到三个方面：

1、  各种路由协议的处理，包括 rip ， igrp　 eigrp ， ospf ， is-is ， bgp 等，每个协议都通过 IP 数据包在路由器间传递网络的路由信息，为路由表的建立提供信息。

2、  路由表，它从路由协议那里接受信息， 并为转发数据包提供所需要的信息。

3、  转发过程，它从路由表那里请求所需要 信息，为正确转发数据包做出决策。

    下面从几个方面对此进行讨论。

建立路由表

       每个路由协议处理路由更新时，选择到目的地址的最佳路由，并试图安装到路由表中。如果只有多个动态路由协议运行，存在争先安装路由的问题。必须有机制来管理路由的安装。该机制就是根据各个路由协议的优先级来决定安装过程。每个路由协议都有缺省的管理距离值，值愈小其优先级愈高。各路由协议的缺省管理距离值如：

 

　　假设路由器运行 EIGRP 、 OSPF 、 RIP 、 IGRP 四种路由协议，它们都得到了到网络 192.168.24.0/24 的路由，但只有 EIGRP （ internal ）可将其路由安装到路由表中，因为其管理距离值最小，优先权最高。

备份路由

       其他协议对于未安装的协议怎么处理？ EIGRP 安装的路由失败了怎么办？对此有两种解决方法，一是每个路由协议周期性地尝试安装它们的路由到路由表中，如果 EIGRP 安装的路由失效了， IGRP 会将它的相应路由安装到路由表中。另一个办法是将未安装的路由挂靠在路由表中，如果先前安装的路由失效了，将挂靠的路由正式安装到路由表中。

       对于没有自身路由信息表的路由协议，比如 IGRP ，将采取第一种方法，每次收到路由更新都尝试安装到路由表中。

       对于 EIGRP 、 IS-IS 、 OSPF 、 BGP 、 RIP 这样的有自身路由信息表的路由协议，将采取第二种办法，安装失败的路由将登记在路由表中，当原路由条目失效时，将通知做登记的路由协议的处理进程来安装它们的路由，如果有多个进程来安装，管理距离小的协议优先。

调整管理距离值

       改变路由协议的缺省距离值是比较慎重的动作，有可能导致路由循环或其他奇怪的问题，必须非常小心！其命令为 distance 后跟具体的值。也可以只改变从某一协议分布进来的路由的管理距离值。在静态路由的最后也可以跟上一个值，改变原来的缺省值 1 。

前缀长度

       不同前缀长度的路由将视为不同的路由，将同时安装到路由表中，比如三个路由协议分别得到以下路由：

l         EIGRP (internal): 192.168.32.0/26

l         RIP: 192.168.32.0/24

l         OSPF: 192.168.32.0/19

三个路由的前缀长度（子网掩码）不同，所以得到不同目的网络的路由，同时安装到路由表中。

转发决策

       先看一下路由器刚才安装的三个路由条目：

router#show ip route

     ....

     D  192.168.32.0/26 [90/25789217] vi a 10.1.1 .1

     R  192.168.32.0/24 [120/4] vi a 10.1.1 .2

     O  192.168.32.0/19 [110/229840] vi a 10.1.1 .3

     如果目的地址为 192.168.32.1 ，将选择哪条路由呢？这依赖于所匹配的前缀长度，最长匹配的前缀长度优先。匹配是用路由条目中的掩码与目的地址相与后再与网络地址比较，相同意味着匹配。该地址与这三条路由都匹配，但第一条匹配的路由前缀（ 26 ）最长，所以该包将被转发到 10.1.1 .1 。

如果目的地址为 192.168.32.100 ，它与第一条路由不匹配，与第二、第三条路由匹配，所以将被转发到 10.1.1 .2 。

具体的路由查找速度依赖于路由表的结构与硬件速度，如采用二叉树结构的路由表，那么 32 位的 IP 地址最多查找 32 次就可以决定是否找到适应的路由条目。

IP CLASSLESS的影响

       该命令只影响转发进程，不影响路由表的建立。看以下的例子：

router#show ip route

....

    172.30.0.0/16 is variably  subnetted, 2 subnets, 2 masks

D   172.30.32.0/20 [90/4879540] via  10.1.1 .2

D   172.30.32.0/24  [90/25789217] vi a 10.1.1 .1

S*   0.0.0 .0/0 [1/0] vi a 10.1.1 .3                                    

假设 ip classless 命令没有配置，那么：

l         到 172.30.32.1 的包被转发到 10.1.1 .1 ，因为

该路由是最长匹配。

l         到 172.30.33.1 的包被转发到 10.1.1 .2 ，因为

该路由是最长匹配。

l         到 192.30.32.1 的包被转发到 10.1.1 .3 ，因为

无对应的网络路由，用缺省路由转发。

l         到 172.30.100.1 的包无法转发，被丢弃。为什

么不用缺省路由？因为该目的地址的主网络部分在路由表中已知，并有子网路由，故路由器查找对应的子网路由，结果没有匹配的路由，最终丢弃该包。如果用 IP classless 命令进行了配置，那么最终将应用缺省路由将数据包转发到 10.1.1 .3 。

总结

　　 数据包的转发决定依赖于三部分的进程：路由协议、路由表、实际的转发交换，这三者的关系图示如下：

　　 选择路由时采取最长匹配的原则，而路由协议安装路由的优先级取决于管理距离值。