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A類 0.0.0.0到127.255.255.255
B類 128.0.0.0到191.255.255.255
C類 192.0.0.0到223.255.255.255
D類 224.0.0.0到239.255.255.255
E類 240.0.0.0到247.255.255.255

 劃分子網(wǎng)的例子1

劃分子網(wǎng)的例子2

• 10.*，前8位是網(wǎng)絡(luò)號，共16,777,216個地址

• 172.16.*到172.31.*，前12位是網(wǎng)絡(luò)號，共1,048,576個地址

• 192.168.*，前16位是網(wǎng)絡(luò)號，共65,536個地址

 loopback設(shè)備

• 目的地址為255.255.255.255，表示本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播，路由器不轉(zhuǎn)發(fā)這樣的廣播數(shù)據(jù)包。

• 主機(jī)號全為0的地址只表示網(wǎng)絡(luò)而不能表示某個主機(jī)，如192.168.10.0（假設(shè)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0）。

• 目的地址的主機(jī)號為全1，表示廣播至某個網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)，例如目的地址192.168.10.255表示廣播至192.168.10.0網(wǎng)絡(luò)（假設(shè)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0）。

路由（名詞）

數(shù)據(jù)包從源地址到目的地址所經(jīng)過的路徑，由一系列路由節(jié)點組成。

路由（動詞）

某個路由節(jié)點為數(shù)據(jù)報選擇投遞方向的選路過程。

路由節(jié)點

一個具有路由能力的主機(jī)或路由器，它維護(hù)一張路由表，通過查詢路由表來決定向哪個接口發(fā)送數(shù)據(jù)包。

接口

路由節(jié)點與某個網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)卡接口。

路由表

由很多路由條目組成，每個條目都指明去往某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包應(yīng)該經(jīng)由哪個接口發(fā)送，其中最后一條是缺省路由條目。

路由條目

路由表中的一行，每個條目主要由目的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、下一跳地址、發(fā)送接口四部分組成，如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配路由表中的某一行，就按規(guī)定的接口發(fā)送到下一跳地址。

缺省路由條目

路由表中的最后一行，主要由下一跳地址和發(fā)送接口兩部分組成，當(dāng)目的地址與路由表中其它行都不匹配時，就按缺省路由條目規(guī)定的接口發(fā)送到下一跳地址。

3. 主要設(shè)備

       路由器在網(wǎng)絡(luò)層，所以是第三層設(shè)備。Internet上有大量路由器負(fù)責(zé)根據(jù)IP地址選擇合適的路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包從Internet上的源主機(jī)到目的主機(jī)往往要經(jīng)過十多個路由器。路由器是工作在第三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時兼有交換機(jī)的功能，可以在不同的鏈路層接口之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，因此路由器需要將進(jìn)來的數(shù)據(jù)包拆掉網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層兩層首部并重新封裝。IP協(xié)議不保證傳輸?shù)目煽啃?，?shù)據(jù)包在傳輸過程中可能丟失，可靠性可以在上層協(xié)議或應(yīng)用程序中提供支持。

     二層交換機(jī)和三層路由器是性能和功能的矛盾體，交換機(jī)交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強(qiáng)，但報文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個矛盾的最新技術(shù)是三層交換，既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的路由和尋址控制功能。 

1）、路由器主要功能

1）異種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)
   可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法互聯(lián)各種子網(wǎng)。只接收源站或其他路由器的信息，而不關(guān)心各子網(wǎng)所用的硬件設(shè)備（但要求運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相一致的軟件）。
2）網(wǎng)絡(luò)地址判斷、最佳路由選擇和數(shù)據(jù)處理(加密/優(yōu)先級/過濾等）
3）支持復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4）絡(luò)互聯(lián)和路由選擇（中間節(jié)點路由器）
5）分隔子網(wǎng)和隔離廣播（邊界路由器）

      路由器主要任務(wù)是接收來自一個網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其中所含的目的地址，決定轉(zhuǎn)發(fā)到下一個目的地址。因此，路由器首先得在轉(zhuǎn)發(fā)路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在數(shù)據(jù)包的幀格前添加下一個MAC地址，同時IP數(shù)據(jù)包頭的TTL (Time To Live)域也開始減數(shù)，并重新計算校驗和。當(dāng)數(shù)據(jù)包被送到輸出端口時，它需要按順序等待，以便被傳送到輸出鏈路上。

　　路由器在工作時能夠按照某種路由通信協(xié)議查找設(shè)備中的路由表。如果到某一特定節(jié)點有一條以上的路徑，則基本預(yù)先確定的路由準(zhǔn)則是選擇最優(yōu)(或最經(jīng)濟(jì))的傳輸路徑。由于各種網(wǎng)絡(luò)段和其相互連接情況可能會因環(huán)境變化而變化，因此路由情況的信息一般也按所使用的路由信息協(xié)議的規(guī)定而定時更新。

　　網(wǎng)絡(luò)中，每個路由器的基本功能都是按照一定的規(guī)則來動態(tài)地更新它所保持的路由表，以便保持路由信息的有效性。為了便于在網(wǎng)絡(luò)間傳送報文，路由器總是先按照預(yù)定的規(guī)則把較大的數(shù)據(jù)分解成適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包，再將這些數(shù)據(jù)包分別通過相同或不同路徑發(fā)送出去。當(dāng)這些數(shù)據(jù)包按先后秩序到達(dá)目的地后，再把分解的數(shù)據(jù)包按照一定順序包裝成原有的報文形式。路由器的分層尋址功能是路由器的重要功能之一，該功能可以幫助具有很多節(jié)點站的網(wǎng)絡(luò)來存儲尋址信息，同時還能在網(wǎng)絡(luò)間截獲發(fā)送到遠(yuǎn)地網(wǎng)段的報文，起轉(zhuǎn)發(fā)作用;選擇最合理的路由，引導(dǎo)通信也是路由器基本功能;多協(xié)議路由器還可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段，成為不同通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)段之間的通信平臺。

　　一般來說，路由器的主要工作是對數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，具體過程如下：

　　第一步：當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)物理接口的類型，路由器調(diào)用相應(yīng)的鏈路層功能模塊，以解釋處理此數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議報頭。這一步處理比較簡單，主要是對數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行驗證，如CRC校驗、幀長度檢查等。

　　第二步：在鏈路層完成對數(shù)據(jù)幀的完整性驗證后，路由器開始處理此數(shù)據(jù)幀的IP層。這一過程是路由器功能的核心。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中IP包頭的目的IP地址，路由器在路由表中查找下一跳的IP地址;同時，IP數(shù)據(jù)包頭的TTL(Time To Live)域開始減數(shù)，并重新計算校驗和(Checksum)。

　　第三步：根據(jù)路由表中所查到的下一跳IP地址，將IP數(shù)據(jù)包送往相應(yīng)的輸出鏈路層，被封裝上相應(yīng)的鏈路層包頭，最后經(jīng)輸出網(wǎng)絡(luò)物理接口發(fā)送出去。

　　簡單地說，路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)包有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑策略或叫選擇最佳路由算法是路由器的關(guān)鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)——路由表(Routing Table)，供路由選擇時使用。上述過程描述了路由器的主要而且關(guān)鍵的工作過程，但沒有說明其它附加性能，例如訪問控制、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、排隊優(yōu)先級等。

3）路由器實際工作原理

     首先來看一下路由器是怎么工作的。對于普通用戶來說，所能夠接觸到的只是局域網(wǎng)的范圍，通過在PC上設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)就可以是局域網(wǎng)的計算機(jī)與Internet進(jìn)行通信，

     其實在計算機(jī)上所設(shè)置的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)就是路由器以太口的IP地址，如果局域網(wǎng)的計算機(jī)要和外面的計算機(jī)進(jìn)行通信，只要把請求提交給路由器的以太口就可以了，接下來的工作就由路由器來完成了。因此可以說路由器就是互聯(lián)網(wǎng)的中轉(zhuǎn)站，網(wǎng)絡(luò)中的包就是通過一個一個的路由器轉(zhuǎn)發(fā)到目的網(wǎng)絡(luò)的。

      那么路由器是如何 進(jìn)行包的轉(zhuǎn)發(fā)的呢?就像一個人如果在去某個地方，一定要在他的腦海里有一張地圖，在每個路由器的內(nèi)部也有一張地圖，這張地圖就是路由表。

     在這個路由表中包含有該路由器掌握的所有目地網(wǎng)絡(luò)地址，以及通過此路由器到達(dá)這些網(wǎng)絡(luò)中最佳路徑，這個最佳路徑指的是路由器的某個接口或下一條路由器的地址。

    這是由于路由表的存在，路由器才可以依據(jù)路由表進(jìn)行包的轉(zhuǎn)發(fā)，如下面圖所示網(wǎng)絡(luò)為例。介紹路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的過程。為了方便，將網(wǎng)段192.168.1.0/24簡寫為0，其他網(wǎng)段也做類似處理。

     主機(jī)1.1要發(fā)送數(shù)據(jù)包給主機(jī)4.1，因為IP地址不再同一網(wǎng)段，主機(jī)會將數(shù)據(jù)包發(fā)送給本網(wǎng)段的網(wǎng)關(guān)路由器A。

     路由器A接收到數(shù)據(jù)包，查看數(shù)據(jù)包IP中的目標(biāo)IP地址，在查找自己的路由表，數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址是4.1，屬于4.0網(wǎng)段，路由器A在路由表中查到4。0網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)的接口是SO接口。于是，路由表A將數(shù)據(jù)包從SO接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。

     網(wǎng)絡(luò)中的每個路由器都是按這樣的步驟去轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，直到到達(dá)了路由器B，用同樣的轉(zhuǎn)發(fā)方法，從EO口轉(zhuǎn)發(fā)出去，4.1主機(jī)接收發(fā)哦這個數(shù)據(jù)包。

     在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的過程中，如果在路由表中沒有找到包的目的地地址，則根據(jù)路由器的配置轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)接口或者用戶返回目標(biāo)地址不可達(dá)的信息。

4.IP選路，動態(tài)選路，和一些細(xì)節(jié)

1.靜態(tài)IP選路

1.1.一個簡單的路由表

選路是IP層最重要的一個功能之一。前面的部分已經(jīng)簡單的講過路由器是通過何種規(guī)則來根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的IP地址來選擇路由。這里就不重復(fù)了。首先來看看一個簡單的系統(tǒng)路由表。

對于一個給定的路由器，可以打印出五種不同的flag。

1. U表明該路由可用。
2. G表明該路由是到一個網(wǎng)關(guān)。如果沒有這個標(biāo)志，說明和Destination是直連的，而相應(yīng)的Gateway應(yīng)該直接給出Destination的地址。
3. H表明該路由是到一個主機(jī)，如果沒有該標(biāo)志，說明Destination是一個網(wǎng)絡(luò)，換句話說Destination就應(yīng)該寫成一個網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號的組合，而不包括主機(jī)號(主機(jī)號碼處為0)，例如 192.168.11.0
4. D表明該路由是為重定向報文創(chuàng)建的
5. M該路由已經(jīng)被重定向報文修改

U沒啥可說的，G說明這是一個網(wǎng)關(guān)，如果你要發(fā)數(shù)據(jù)給Destination，IP頭應(yīng)該寫Destination的IP地址，而數(shù)據(jù)鏈路層的MAC地址就應(yīng)該是GateWay的Mac地址了；反之，如果沒有G標(biāo)志，那么數(shù)據(jù)鏈路層和IP層的地址應(yīng)該是對應(yīng)的。H說明了Destination的性質(zhì)，如果是H的，則說明該地址是一個完整的地址，既有網(wǎng)絡(luò)號又有主機(jī)號，那么再匹配的時候就既要匹配網(wǎng)絡(luò)號，又要匹配主機(jī)號；反之，Destination就代表一個網(wǎng)絡(luò)，在匹配的時候只要匹配一下網(wǎng)絡(luò)號就可以了。

這樣，IP選路的方式就可以更加具體化了。如下

1. 首先用IP地址來匹配那些帶H標(biāo)志的DestinationIP地址。
2. 如果1失敗就匹配那些網(wǎng)絡(luò)地址。
3. 如果2失敗就發(fā)送到Default網(wǎng)關(guān)

順便提一下那個GenMask（還記得子網(wǎng)掩碼么），它指定了目的地址的子網(wǎng)號，例如第一條的子網(wǎng)就是11。

1.2.其他有關(guān)路由表的知識

一般，我們在配置好一個網(wǎng)絡(luò)接口的時候，一個路由就被直接創(chuàng)建好了。當(dāng)然我們也可以手動添加路由。用route add命令就可以了。

而當(dāng)一個IP包在某一個路由器的時候發(fā)現(xiàn)沒有路由可走，那么該路由器就會給源主機(jī)發(fā)送“主機(jī)不可達(dá)”或者“網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)”的ICMP包來報錯。

注意，一般的操作系統(tǒng)默認(rèn)是沒有路由功能的，這需要自己配置。這些歷史原因就不細(xì)說了，

1.3.ICMP的IP重定向報文和路由發(fā)現(xiàn)報文

當(dāng)IP包在某一個地方轉(zhuǎn)向的時候，都回給發(fā)送IP報的源主機(jī)一個ICMP重定向報文，而源主機(jī)就可以利用這個信息來更新自己的路由表，這樣，隨著網(wǎng)絡(luò)通信的逐漸增多，路由表也就越來越完備，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度也會越來越快。我們需要注意的是：

1. 重定向報文只能由路由器發(fā)出。
2. 重定向報文為主機(jī)所用，而不是為路由器所用。

在主機(jī)引導(dǎo)的時候，一般會發(fā)送在網(wǎng)內(nèi)廣播一個路由請求的ICMP報文，而多個路由器則會回應(yīng)一個路由通告報文。而且，路由其本身不定期的在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)布路由通告報文，這樣，根據(jù)這些報文，每一個主機(jī)都會有機(jī)會建立自己的路由表而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。路由器在一份通告報文中可以通告多個地址，并且給出每一個地址的優(yōu)先等級，這個優(yōu)先等級是該IP作為默認(rèn)路由的等級，至于怎么算的就不深究了。

路由器一般會在450-600秒的時間間隔內(nèi)發(fā)布一次通告，而一個給定的通告報文的壽命是30分鐘。而主機(jī)在引導(dǎo)的時候會每三秒發(fā)送一次請求報文，一旦接受到一個有效的通告報文，就停止發(fā)送請求報文。

在TCP/IP詳解編寫的時候，只有Solaris2.x支持這兩種報文，大多數(shù)系統(tǒng)還不支持這兩種報文。（后面還會講到一些有用的路由報文）

動態(tài)選路協(xié)議

前面的選路方法叫做靜態(tài)選路，簡要地說就是在配置接口的時候，以默認(rèn)的方式生成路由表項。并通過route來增加表項，或者通過ICMP報文來更新表項（通常在默認(rèn)方式出錯的情況下）。 而如果上訴三種方法都不能滿足，那么我們就使用動態(tài)選路。

動態(tài)選路協(xié)議是用于動態(tài)選路的重要組成部分，但是他們只是使用在路由器之間，相鄰路由器之間互相通信。系統(tǒng)（路有選擇程序）選擇比較合適的路有放到核心路由表中，然后系統(tǒng)就可以根據(jù)這個核心路有表找到最合適的網(wǎng)路。也就是說，動態(tài)選路是在系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)外部進(jìn)行的，它只是用一些選路的策略影響路由表，而不會影響到最后通過路由表選擇路由的那一部分。選路協(xié)議有一大類常用的叫做內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)，而在IGP中，RIP就是其中最重要的協(xié)議。一種新的IGP協(xié)議叫做開放最短路經(jīng)優(yōu)先(OSPF)協(xié)議，其意在取代RIP。另一種最早用在網(wǎng)路骨干網(wǎng)上的IGP協(xié)議--HELLO，現(xiàn)在已經(jīng)不用了。

如今，任何支持動態(tài)選路的路由器都必須同時支持OSPF和RIP，還可以選擇性的支持其他的IGP協(xié)議。

2.1.Unix選路程序

Unix系統(tǒng)上面通常都有路由守護(hù)程序－－routed。還有一個叫做gate。gate所支持的協(xié)議要比routed多，routed只是支持RIPv1版本。而gate則支持RIPv1、v2，BGPv1 等等。

2.1.RIP：選路信息協(xié)議

它的定義可以在RFC1058內(nèi)找到，這種協(xié)議使用UDP作為載體（也就是UDP的上層協(xié)議）。我們最關(guān)心的就是RIP其中的一個段，叫做度量的段，這是一個以hop作為計數(shù)器（就是以走過多少路由為計數(shù)器）的段（IP協(xié)議里面也有一個TTL不是么）。這個度量段將最終影響到路由表的建立。參考圖:

一般說來routed要承擔(dān)如下的工作：

1. 給每一個已知的路由器發(fā)送rip請求報文，要求其他路由器給出完整的路由表。這種報文的命令字段為1，地址字段為0，度量地段為16（相當(dāng)于無窮大）。
2. 接受請求，如果接收到剛才的那個請求，就把自己的完整的路由表交給請求者。如果沒有，就處理IP請求表項，把表項中自己有的部分添上跳數(shù)，沒有的部分添上16。然后發(fā)給請求者。
3. 接受回應(yīng)。更新自己的路由表。使用hop數(shù)小的規(guī)則。
4. 定期更新路由表，一般是30s(真頻繁)給相鄰的路有啟發(fā)一次自己的路由表。這種形式可以使廣播形式的。

這個協(xié)議看起來會工作的很好，但是，這里面其實有很多隱藏的憂患，比如說RIP沒有子網(wǎng)的概念，比如說環(huán)路的危險。而且hop數(shù)的上限也限制了網(wǎng)絡(luò)的大小。

因此，出現(xiàn)了很多RIPv1的替代品，比如說RIPv2,比如說OSPF。他們都是通過某種策略來影響路由表，所以就不說了。

5、常用命令

    1、 tracert命令

    跟蹤本地主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)之間的連接。其原理是向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送帶有不斷變化TTL值（第一個為1，然后每次增1）的ICMP回應(yīng)數(shù)據(jù)包，直到目標(biāo)作出響應(yīng)或者TTL達(dá)到最大值（30個中斷段）為止，以確定到目標(biāo)主機(jī)的路由。格式:

   tracert/ traceroute（linux）  IP地址或域名

2、router配置路由

路由器不僅在硬件結(jié)構(gòu)上相當(dāng)復(fù)雜，而且集成了豐富的軟件。路由器的主要功能通過軟件實現(xiàn)。

路由器有自己獨(dú)立的嵌入式操作系統(tǒng)。不同品牌的路由器操作系統(tǒng)不盡相同。

配置方式

¨控制臺方式 通過console口和終端仿真軟件

¨遠(yuǎn)程撥號方式 利用AUX口接MODEM撥號設(shè)備

¨TFTP服務(wù)器方式 通過以太網(wǎng)上的TFTP服務(wù)器配置路由器

¨遠(yuǎn)程登錄方式 通過以太網(wǎng)上的telnet程序遠(yuǎn)程登錄

¨網(wǎng)管工作站方式 通過以太網(wǎng)上的SNMP網(wǎng)管工作站

router>    用戶模式, 登錄成功時進(jìn)入

¨用戶命令狀態(tài)（用戶可查看路由器當(dāng)前連接情況，不能查看和更改路由器的配置內(nèi)容）

router# 特權(quán)模式, 在用戶命令狀態(tài)下輸入enable進(jìn)入

¨特權(quán)命令狀態(tài)（可查看配置但不能修改）

router(config)#     配置模式

¨進(jìn)入方法  router#config terminal

¨可修改路由器配置(如靜態(tài)路由表設(shè)置等)

router(config)#interfaceEthernet  端口配置模式

¨如 router(config)#interfaceEthernet0 或Serial0

對話狀態(tài)

¨在特權(quán)模式下使用setup命令進(jìn)入(新路由器則在登錄成功時自動進(jìn)入)