本文為大家介紹路由器對數(shù)據(jù)的轉發(fā)操作是什么(路由器對數(shù)據(jù)的轉發(fā)操作是)，下面和小編一起看看詳細內(nèi)容吧。
路由器的數(shù)據(jù)轉發(fā)操作
路由器轉發(fā)ip數(shù)據(jù)包的基礎是路由表，ip數(shù)據(jù)包的轉發(fā)是通過匹配路由表中的路由條目來實現(xiàn)的。
如圖1所示，當路由器收到一條ip報文時，它會提取報文中的目的ip地址，然后將其與路由表中路由表項中包含的目的地址進行比較。如果與某個路由表項中的目的地址相同，則認為與該路由表項匹配；如果沒有路由條目匹配，則丟棄該ip 數(shù)據(jù)包。
圖1 路由器多跳轉發(fā)流程圖
ip數(shù)據(jù)包中的目的ip地址往往是主機地址，而路由表中的目的地址往往是網(wǎng)絡地址。如何使兩者匹配？這里有一個底層操作：首先將ip包中的目的地址和路由表項中的子網(wǎng)掩碼“邏輯與”得到一個網(wǎng)絡地址，然后將網(wǎng)絡地址和路由表項中的網(wǎng)絡地址進行“邏輯與”獲得。比較地址，如果匹配，則認為匹配，否則認為不匹配。
如果路由表項匹配，則路由器檢查匹配路由表項的下一跳地址是否在直連鏈路上。如果是在直連鏈路上，則按照這個下一跳轉發(fā)；如果不在直連鏈路上，則需要重新查找路由表，尋找與該下一跳地址匹配的路由項。
確定下一跳地址后，路由器將報文發(fā)送到相應的接口，接口進行相應的地址解析。解析出對應的鏈路層地址后，ip報文被封裝轉發(fā)。
1.最長匹配路由原則
當路由表中同時有多個路由條目可以匹配到目的ip地址時，路由查找過程會選擇掩碼最長的路由條目進行轉發(fā)。掩碼越長，代表的網(wǎng)絡范圍越小，匹配度越大。更確切。這就是所謂的最長匹配原則。
如圖2所示，路由器收到目的地址為30.0.0.1的ip報文后，查找整個路由表，發(fā)現(xiàn)路由表項30.0.0.0/24和30.0.0.0/8都能匹配。但根據(jù)最長匹配原則，路由器會選擇路由項30.0.0.0/24，并根據(jù)路由項轉發(fā)數(shù)據(jù)包。
圖2 最長匹配原則
從上面的過程可以看出，路由表中的路由條目越多，搜索匹配的次數(shù)就越多，所以很多路由器都有相應的算法來優(yōu)化搜索速度，加快轉發(fā)速度。
2.路由迭代查找
如果匹配到的路由條目的下一跳地址不在直連鏈路上，則路由器需要反復查找路由表，找到最終的下一跳。路由迭代過程就是通過路由的下一跳信息找到直連出接口的過程。
如圖3所示，路由器收到目的地址為50.0.0.2的報文后，查找路由表，發(fā)現(xiàn)匹配到路由表中的路由條目50.0.0.0/24，但是這條路由的下一跳條目是40.0。 0.2不在本路由器的直連鏈路上，因此路由器仍需在路由表中尋找以40.0.0.2為目的地址的下一跳；經(jīng)過查找，到40.0.0.2的下一跳是20.0.0.2，這個地址在路由器的直連鏈路上，路由器會根據(jù)路由項轉發(fā)數(shù)據(jù)包。
圖3 路由迭代查找
在眾多協(xié)議中：對于bgp路由（直連ebgp路由除外）、靜態(tài)路由（配置下一跳）和多跳rip路由，攜帶的下一跳信息不一定是直接可達的。從轉發(fā)的角度來說，需要通過路由迭代找到到下一跳的直出接口。對于ospf、is-is等鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，路由計算時直接獲取下一跳，不需要路由迭代。
3.默認路由匹配
如果路由表中沒有路由項可以匹配ip報文的目的ip地址，則丟棄該ip報文。但是，如果路由表中存在默認路由，則路由器會根據(jù)默認路由轉發(fā)ip數(shù)據(jù)包。缺省路由也稱為默認路由，其目的地址和子網(wǎng)掩碼均為0.0.0.0。
如圖4所示，路由器收到目的地址為30.0.0.2的ip包后，查找路由表，發(fā)現(xiàn)沒有子網(wǎng)或主機路由匹配該地址，于是按照默認路由轉發(fā)。
圖4 默認路由轉發(fā)
因為0.0.0.0和任意一個ip地址“邏輯與”的結果都是0.0.0.0，所以默認路由可以匹配所有的ip地址，但是因為它的掩碼長度最短（0），根據(jù)最長路由匹配原則，只有當沒有其他路由匹配該ip包，系統(tǒng)將按照默認路由轉發(fā)。
默認路由可以通過手工配置獲得，也可以通過一些路由協(xié)議（如ospf stub區(qū)域、nssa區(qū)域）動態(tài)生成。默認路由可以減小路由表的大小，在一定程度上可以提高路由查找的速度。在internet 中，大約99% 的路由器上都有默認路由。
好了，路由器對數(shù)據(jù)的轉發(fā)操作是什么(路由器對數(shù)據(jù)的轉發(fā)操作是)的介紹到這里就結束了，想知道更多相關資料可以收藏我們的網(wǎng)站。