文档介绍：第 9 章路由器与路由选择
教学目标
通过本章的学****掌握路由表以及路由选择算法,熟悉路由表的建立与刷新,理解路由选择协议。
教学内容
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教学的重点和难点
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2、路由选择算法。
3、IP数据报的传输与处理过程。
4、如何建立与刷新路由表。
学****指导
1、学生应该熟悉路由表的组成以及路由选择算法。
2、学生应该理解并掌握互联网中IP数据报的传输和处理过程。
3、学生应该了解如何建立与刷新路由表。
4、学生应该理解常见路由选择协议及向量-距离算法。
在 IP互联网中, 路由选择是指选择一条路径发送IP数据报的过程,而进行这种路由选择的计算机就叫做路由器。
IP互联网是由路由器将多个网络相互联接所组成的。IP互联网采用面向非连接的互连网解决方案。因此,互联网中的每个自治的路由器独立地对待IP数据报。一旦IP数据报进入互联网,路由器负责为每个IP数据报选择它所认为的最佳路径。
那些设备具备路由选择功能? 专门路由器、多宿主主机、具有单个物理连接的主机都具有路由选择功能。
  路由选择
表驱动IP选路的基本思想
1、在需要路由选择的设备中保存一张IP路由表
2、IP路由表存储着有关可能的目的地址及怎样到达目的地址的信息
3、在转发IP数据报时,查询IP路由表,决定把数据报发往何处
4、路由表中的目的地址如何表示?
(1)大型互联网(如因特网)中有可能存在成千上万台主机
(2)路由表中不可能包括所有目的主机的地址信息
•  内存资源占用巨大
•  路由表搜索时间很长
(3)隐藏主机信息
•  IP地址:id)和主机号(hostid)
•  IP路由表中保存相关的目的网络信息
标准的路由表
1、标准的IP路由表包含许多(N,R)对序偶
N:目的网络的IP地址(使用目的主机IP地址的较少)。
R:到N路径上的“下一个”路由器的IP地址。
2、基本的下一站路由选择算法
子网选路——标准路由选择算法的扩充
1、子网环境下的IP路由表:(M,N,R)三元组
M:子网掩码
N:目的网络地址
R:到网络N路径上的“下一个”路由器的IP地址
2、选路方法
取出 IP数据报中的目的IP地址,与路由表表目中的“子网掩码”逐位相“与”,结果再与表目中“目的网络地址”比较,如果相同,说明选路成功,数据报沿“下一站地址”转发出去。
路由表中的特殊路由
1、默认路由
如果路由表没有明确指明一条到达目的网络的路由信息,就将数据报转发到默认路由指定的路由器。
主要目的: 缩短路由表的长度、减少路由计算时间。
2、特定主机路由
对单个主机(而不是网络)指定一条特别的路径
主要目的: 增强安全性、进行网络连通性调试和判断路由表的正确性。
3、特定主机路由表项
掩码: ,目的地址:目的主机IP地址
4、默认路由表项
掩码: ,目的地址:默认路由器的IP地址
5、标准网络路由表项
A类网络–掩码:,目的地址:目的A类网络的IP地址
B类网络–掩码:,目的地址:目的B类网络的IP地址
C类网络–掩码:,目的地址:目的C类网络的IP地址
6、子网路由表项
掩码:子网具有的掩码,目的地址:目的子网的 IP地址
统一的路由选择算法
IP数据报传输与处理过程
   1、主机A发送IP数据报
(1)构造目的地址为B的IP数据报
(2)对IP数据报进行路径选择:路由选择算法、IP路由表
(3)决定将IP数据报传递到路由器R2(如何发送到路由器R)
主机 A怎样见数据发送给下一路由器呢?
在发送数据报之前,主机 A调用ARP解析软件得到下一默认路由器R1的IP地址和MAC地址的映射关系,然后以该MAC地址为帧的目的地址形成一个帧,并将IP数据报封装在帧的数据区:帧IP数据报为帧的数据区,最后由具体的物理网络(以太网)完成数据报的真正传输。
   2、路由器R2处理和转发IP数据报
(1)路由器R2收到主机A发送给它的帧,去掉帧头,将IP数据报交给IP软件处理。
考虑: 路由器如何接受数据帧?
  IP软件对IP数据报进行了何种处理?
(2)对IP数据报进行路径选择:路由选择算法、IP路由表
(3)决定将IP数据报传递到路由器R2(如何发送到路由器R)
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