IP網(wǎng)絡(luò )路由技術(shù)

近幾年來(lái)，基于TCP/IP協(xié)議的Internet已逐步發(fā)展成為當今世界上規模最大、擁有用戶(hù)和資源最多的一個(gè)超大型計算機網(wǎng)絡(luò )，TCP/IP協(xié)議也因此成為事實(shí)上的工業(yè)標準。IP網(wǎng)絡(luò )正逐步成為當代乃至未來(lái)計算機網(wǎng)絡(luò )的主流。

　　IP網(wǎng)絡(luò )是由通過(guò)路由設備互連起來(lái)的IP子網(wǎng)構成的，這些路由設備負責在IP子網(wǎng)間尋找路由，并將IP分組轉發(fā)到下一個(gè)IP子網(wǎng)。

IP地址

　　IP地址是IP網(wǎng)絡(luò )中數據傳輸的依據，它標識了IP網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)連接，一臺主機可以有多個(gè)IP地址。IP分組中的IP地址在網(wǎng)絡(luò )傳輸中是保持不變的。

　　1.基本地址格式

　　現在的IP網(wǎng)絡(luò )使用32位地址，以點(diǎn)分十進(jìn)制表示，如172.16.0.0。地址格式為：IP地址=網(wǎng)絡(luò )地址＋主機地址或 IP地址=主機地址＋子網(wǎng)地址＋主機地址。

　　網(wǎng)絡(luò )地址是由Internet權力機構（InterNIC）統一分配的，目的是為了保證網(wǎng)絡(luò )地址的全球唯一性。主機地址是由各個(gè)網(wǎng)絡(luò )的系統管理員分配。因此，網(wǎng)絡(luò )地址的唯一性與網(wǎng)絡(luò )內主機地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。

　　2.保留地址的分配

　　根據用途和安全性級別的不同，IP地址還可以大致分為兩類(lèi)：公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用，可以在Internet中隨意訪(fǎng)問(wèn)。私有地址只能在內部網(wǎng)絡(luò )中使用，只有通過(guò)代理服務(wù)器才能與Internet通信。

　　一個(gè)機構或網(wǎng)絡(luò )要連入Internet，必須申請公用IP地址。但是考慮到網(wǎng)絡(luò )安全和內部實(shí)驗等特殊情況，在IP地址中專(zhuān)門(mén)保留了三個(gè)區域作為私有地址，其地址范圍如下：
　　 10.0.0.0/8：10.0.0.0～10.255.255.255
　　 172.16.0.0/12：172.16.0.0～172.31.255.255
　　 192.168.0.0/16：192.168.0.0～192.168.255.255

　　使用保留地址的網(wǎng)絡(luò )只能在內部進(jìn)行通信，而不能與其他網(wǎng)絡(luò )互連。因為本網(wǎng)絡(luò )中的保留地址同樣也可能被其他網(wǎng)絡(luò )使用，如果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )互連，那么尋找路由時(shí)就會(huì )因為地址的不唯一而出現問(wèn)題。但是這些使用保留地址的網(wǎng)絡(luò )可以通過(guò)將本網(wǎng)絡(luò )內的保留地址翻譯轉換成公共地址的方式實(shí)現與外部網(wǎng)絡(luò )的互連。這也是保證網(wǎng)絡(luò )安全的重要方法之一。

無(wú)類(lèi)域間路由（CIDR）

　　由于每年連入Internet的主機數成倍增長(cháng)，因此Internet面臨B類(lèi)地址匱乏、路由表爆炸和整個(gè)地址耗盡等危機。無(wú)類(lèi)域間路由（CIDR）就是為解決這些問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種直接的解決方案，它使Internet得到足夠的時(shí)間來(lái)等待新一代IP協(xié)議的產(chǎn)生。

　　按CIDR策略，可采用申請幾個(gè)C類(lèi)地址取代申請一個(gè)單獨的B類(lèi)地址的方式來(lái)解決B類(lèi)地址的匱乏問(wèn)題。所分配的C類(lèi)地址不是隨機的，而是連續的，它們的最高位相同，即具有相同的前綴，因此路由表就只需用一個(gè)表項來(lái)表示一組網(wǎng)絡(luò )地址，這種方法稱(chēng)為“路由表聚類(lèi)”。

　　另外，除了“路由表聚類(lèi)”措施外，還可以由每個(gè)ISP從InterNIC獲得一段地址空間后，再將這些地址分配給用戶(hù)。

路由選擇技術(shù)

　　IP網(wǎng)絡(luò )中的路由選擇是由路由設備完成的。路由器通過(guò)執行一定的路由協(xié)議，為IP數據報尋找一條到達目的主機或網(wǎng)絡(luò )的最佳路由，并轉發(fā)該數據報，實(shí)現路由選擇。

　　1.路由協(xié)議

　　路由協(xié)議分為兩大類(lèi)：

　　路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）
　　 這類(lèi)協(xié)議使用一定的路由算法找出到達目的主機或網(wǎng)絡(luò )的最佳路徑，如RIP（路由信息協(xié)議）等。

　　路由傳送協(xié)議（Routed Protocol）
　　 這類(lèi)協(xié)議沿已選好的路徑傳送數據報，如通過(guò)IP協(xié)議能將物理連接轉變成網(wǎng)絡(luò )連接，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )層的主要功能——路由選擇。

　　2.直連路由與非直連路由

　　IP協(xié)議是根據路由來(lái)轉發(fā)數據的。路由器中的路由有兩種：直連路由和非直連路由。

　　路由器各網(wǎng)絡(luò )接口所直連的網(wǎng)絡(luò )之間使用直連路由進(jìn)行通信。直連路由是在配置完路由器網(wǎng)絡(luò )接口的IP地址后自動(dòng)生成的，因此，如果沒(méi)有對這些接口進(jìn)行特殊的限制，這些接口所直連的網(wǎng)絡(luò )之間就可以直接通信。

　　由兩個(gè)或多個(gè)路由器互連的網(wǎng)絡(luò )之間的通信使用非直連路由。非直連路由是指人工配置的靜態(tài)路由或通過(guò)運行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議而獲得的動(dòng)態(tài)路由。其中靜態(tài)路由比動(dòng)態(tài)路由具有更高的可操作性和安全性。

　　IP網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)逐漸成為現代網(wǎng)絡(luò )的標準，用IP協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò )時(shí)，必須使用路由設備將各個(gè)IP子網(wǎng)互連起來(lái)，并且在IP子網(wǎng)間使用路由機制，通過(guò)IP網(wǎng)關(guān)互連形成層次性的網(wǎng)際網(wǎng)。