路由器中的路由表是什么,有什么用?
路由器中的路由表就像是一个地图或者说是路由器的导航系统,帮助路由器决定数据包应该如何从源地址到达目标地址,也就是寻找最佳的路径来传输数据包。路由表的作用在于实现路由协议和静态路由选择。它存储了周边网络的拓扑信息和各种路径参数,这些信息可以让路由器知道哪些路径是可达的,以及哪些路径可能是最优的。
路由表中的每个条目都代表一个特定的网络地址,以及到达这个网络地址的最佳路径。这些路径可能是通过链路层协议发现的,也可能是静态设置的,或者是由动态路由协议自动发现的。当一个数据包进入路由器时,路由器会查看路由表,以确定最佳的路径来转发这个数据包。路由表中的每个条目都有一个优先级,这可以帮助路由器在存在多个可能路径时做出决策。
动态路由协议运行于具有路由转发功能的三层设备中。运行动态路由协议的设备之间通过交换路由信息,来自动获取数据在网络中的传输路径,作用类似于地图导航。本文介绍动态路由协议产生的背景,常用动态路由协议的基本概念、特点以及应用场景。
路由器收到数据报文,查看报文目的地址并依据路由表将报文转发到下一个路由器。报文经过路由器多次转发后到达目的主机,路由器的转发路径就构成了路由的路径信息。由此可知,路由就是指网络将数据报文从源地址传输到目的地址的路径,最优路径将会以路由条目的形式存储在路由表中。路由过程发生在TCP/IP协议栈的网络层,将具有路由转发功能的网络设备统称为广义上的路由器,这些网络设备可以是路由器、三层交换机、防火墙等。
RIP协议(Routing Information Protocol,路由信息协议)是一种基于距离矢量的内部网关协议,即根据跳数来度量路由开销,进行路由选择。相比于其它路由协议,如OSPF、ISIS等,RIP协议实现更简单,对带宽、配置和管理等要求也更低,但受到路由跳数和收敛速度的限制,跳数大于15就认为网络不可达,所以无法用在大型复杂网络中。
RIP路由协议的工作流程主要包括路由表生成和路由表更新维护两部分,并基于距离矢量算法计算路由,且遵循度量值越小则越优的路由选取原则。
路由表生成
设备开启RIP协议后,会自动开始学习并生成路由表。路由表生成过程如下:
(1) 设备启动RIP后,会向相邻设备发送Request请求报文,请求对方的路由表中的全部路由信息。
(2) 相邻设备收到该请求报文后,会返回一个Response响应报文。报文中携带自己的所有路由信息。
(3) 设备收到响应报文后,根据报文中的路由信息更新自己的路由表,同时向邻居发送更新报文。
例如,假设存在如上所示网络拓扑,R1、R2和R3的G3/1口在Area 0,R3的G3/2、R4在Area 1。若路由器R1新增直连网络192.168.0.0,此时,网络中路由更新过程大致为:
(2) R1更新本地LSDB并计算、更新路由表,同时以LSA 1的形式向同区域的R2同步此LS;
(3) R2收到后更新本地LSDB并计算、更新路由表,同时以LSA 1的形式将此LS同步给R3;
(4) R3收到R2的报文后,更新本地LSDB并计算、更新路由表,然后从端口G3/2以LSA 3的形式同步给相邻区域Area 1的路由器;
(5) R4收到R3的报文后,更新本地LSDB并计算、更新路由表;
在多路访问网络中,OSPF还在区域内增加了DR选举机制,规定非DR、BDR的路由器(DR other)只和DR、BDR交互报文,DR other相互之间不进行报文交互,以此减少报文交互量,节约资源。
桥接,是指依据OSI网络模型的链路层的地址,对网络数据包进行转发的过程。当路由器配置了桥接选项后,会处理所有接口上的所有的数据帧,并实时调查每个主机的位置。若在某个接口上收入一个帧,就会在一个桥接内置入一个条目,列出发送数据的主机和接收到数据帧的接口MAC地址,这样路由表就被不断地在通信中完善起来。透明桥接使路由器对主机来讲是透明的,其作用就相当于一个局域网交换机。若是同一个LAN内的两个主机通信,数据帧就不会被发送到其它的接口,因为在桥接表里,数据帧都来自相同的接口;若是收到一个帧,而其中的MAC地址不在自己的桥接表里,就会将这个帧扩散到所有的接口,桥接还会扩散所有的广播包,占用网络的有效带宽,造成网络的堵塞。
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