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Linux 系統(tǒng) IP 路由的工作原理是什么，針對這個問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

也許你知道如何在 Linux 系統(tǒng)上用命令 netstat 或 route 來查找（甚至是增加 / 刪除）已經(jīng)存在的路由。但是在你做這些操作的時候你可能并不知道 IP 路由是如何工作的。本文將幫助你理解 IP 路由的原理，以及它是如何工作的。IP 路由涉及到 IP 數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)。如果主機與目的主機直接相連，那么主機可以直接發(fā)送 IP 報文到目的主機，這個過程比較簡單。例如，通過點對點的鏈接或通過網(wǎng)絡(luò)共享。如果主機與目的主機沒有直接相連，那么主機會將 IP 報文發(fā)送給默認(rèn)的路由器，然后由路由器來決定往哪發(fā)送 IP 報文。

IP 路由涉及到 IP 數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)。如果主機與目的主機直接相連，那么主機可以直接發(fā)送 IP 報文到目的主機，這個過程比較簡單。例如，通過點對點的鏈接或通過網(wǎng)絡(luò)共享。如果主機與目的主機沒有直接相連，那么主機會將 IP 報文發(fā)送給默認(rèn)的路由器，然后由路由器來決定往哪發(fā)送 IP 報文。

路由原理

一個普通的主機與路由器之間的根本區(qū)別在于，主機不會將一個報文從一個接口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個接口，而路由器可以轉(zhuǎn)發(fā)報文。

如今，大多數(shù)的多用戶系統(tǒng)都可以被配置，從而被當(dāng)作路由器來用。因此，一個普通路由算法可以被用在路由器上，同樣也可以用在一臺普通主機上。當(dāng)一臺主機可以用作路由器時，我們通常說這臺主機嵌入了路由器的功能。這種具備嵌入路由器功能的主機平常不會轉(zhuǎn)發(fā)報文，除非我們對它進行了配置，使它開啟這種功能。

IP 層維護著一張路由表，當(dāng)收到數(shù)據(jù)報文時，它用此表來決策接下來應(yīng)該做什么操作。當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到數(shù)據(jù)報文時，IP 層首先會檢查報文的 IP 地址是否是主機自身的地址相同。

如果數(shù)據(jù)報文中的 IP 地址是主機自身的地址，那么報文將被發(fā)送到傳輸層相應(yīng)的協(xié)議中去。如果報文中的 IP 地址不是主機自身的地址，并且主機配置了具備路由的功能，那么報文將被轉(zhuǎn)發(fā)；否則，報文就被丟棄。

路由表中的數(shù)據(jù)一般是以條目形式存在。一個典型的路由表條目包含以下主要的條目項：

● 目的 IP 地址：此字段表示目標(biāo)的 IP 地址。這個 IP 地址可以是某一臺主機的地址，也可以是一個網(wǎng)絡(luò)地址。如果這個條目包含的是一個主機地址，那么它的主機 ID 標(biāo)記為非零；如果這個條目包含的是一個網(wǎng)絡(luò)地址，那么它的主機 ID 被標(biāo)記為零。

● 下一個路由器的 IP 地址：為什么我們使用“下一個”的說法，是因為下一個路由器并不總是 *** 的目的路由器，但它很可能是一個中間路由器。條目給出下一個路由器的地址是用來轉(zhuǎn)發(fā)從相應(yīng)接口收到的 IP 數(shù)據(jù)報文。

● 標(biāo)志：這個字段提供了另一組重要信息，如目的 IP 地址（之前提到的）是一個主機地址還是一個網(wǎng)絡(luò)地址。此外，從標(biāo)志中可以得知下一個路由器（之前提到的）真的是一個路由器還是一個直接相連的接口。

● 網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范：一些數(shù)據(jù)報文的網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范，這個規(guī)范跟隨報文一起傳播。

基本的路由是如何工作的？

因此，如果我們現(xiàn)在想簡單而形象地描述路由過程，我們將會看到：一旦主機（被配置成具備路由功能）的 IP 層接收到從網(wǎng)絡(luò)側(cè)來的數(shù)據(jù)報文，它將核實數(shù)據(jù)包中的目的 IP 地址，如果此 IP 不是主機的 IP 地址，那么包將通過路由表轉(zhuǎn)發(fā)。

如果任何條目的 *** 個字段完全匹配目的 IP 地址（主機）或部分匹配目的 IP 地址（網(wǎng)絡(luò)），那么它將指示下一個路由器的 IP 地址。這是一個重要的信息，因為這些信息直接告訴主機（具備路由功能的）數(shù)據(jù)包應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個“下一個路由器”去。而條目中所有其它的字段將提供更多輔助的信息來為路由轉(zhuǎn)發(fā)做決定。

在上一段中我們對路由轉(zhuǎn)發(fā)過程建立了基本的了解，但如果我們試圖深入了解更多的東西，就必須看看以下關(guān)于路由表算法的一些詳細(xì)信息。

● 首先，路由表會去搜索一個“目的 IP 地址”字段與數(shù)據(jù)報文中目的 IP 地址完全相同的條目。這就意味著 IP 地址的主機 ID 與網(wǎng)絡(luò) ID 完全的匹配。如果找到，則數(shù)據(jù)包被發(fā)送到相應(yīng)接口或中間路由器。

● 如果沒有找到一個完全的匹配 IP，那么就接著搜索相匹配的網(wǎng)絡(luò) ID。如果找到，那么該數(shù)據(jù)報文會被轉(zhuǎn)發(fā)到指定的路由器。所以我們看到，這個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機都通過這個路由表中的單個（這個）條目來管理。

● 如果上述兩個條件都不匹配，那么該數(shù)據(jù)報文將轉(zhuǎn)發(fā)到一個“默認(rèn)路由器”。

● 如果上述步驟失敗，即沒有默認(rèn)路由器，那么該數(shù)據(jù)報文最終無法被轉(zhuǎn)發(fā)。任何無法投遞的數(shù)據(jù)報文都將產(chǎn)生一個 ICMP 主機不可達或 ICMP 網(wǎng)絡(luò)不可達的錯誤，并將此錯誤返回給生成此數(shù)據(jù)報文的應(yīng)用程序。

有時人們會問，為什么路由表中會有兩種類型的條目？有了更精確的主機條目為什么還需要網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的條目？嗯 hellip; 在路由表中包含與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的路由條目是一個很大的優(yōu)點。其優(yōu)點在于，擁有一個與完整網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的條目，能夠避免包含此網(wǎng)絡(luò)中所有單獨的主機條目（這個數(shù)據(jù)量非常巨大）。這使得路由表的大小降到一個可收受的數(shù)量級，這樣就非常好。

查看路由表信息的命令

你可以使用 netstat 命令查看路由表信息，如下所示：

\$ netstat -rn Kernel IP routing table Destination  Gateway  Genmask  Flags  MSS Window  irtt Iface 192.168.2.0  0.0.0.0  255.255.255.0  U  0 0  0  eth0 169.254.0.0  0.0.0.0  255.255.0.0  U  0 0  0  eth0 0.0.0.0  192.168.2.1  0.0.0.0  UG  0 0  0  eth0 其輸出提供目的 IP 地址和網(wǎng)關(guān)相關(guān)的詳細(xì)信息。標(biāo)志“U”表明該路由器可達；“G”表明該路由器與一個網(wǎng)關(guān)（路由器）相連。如果這個標(biāo)志沒有被設(shè)置，那么我們可以認(rèn)為主機與目標(biāo)是直接相連的。

關(guān)于 Linux 系統(tǒng) IP 路由的工作原理是什么問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注丸趣 TV 行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識。