一、分類
- 智能路由器上最重要的功能是 IP 路由。IP 報文根據路由表進行路由決策，路由表中的路由項又有各種不同的分類。
按目的地址類型不同可划分
- 單播路由。
- 組播路由。
- 單播路由表中保存了各種路由協議發現的路由並形成一張路由表，根據路由表項的來源來划分，通常分為以下3類：
- 接口路由。也稱為直連路由，當設置接口 IP 地址和掩碼時會自動增加的路由， 是報文通往該接口 IP 地址所在網絡的路由。
- 靜態路由。網絡管理員手工配置的路由。當網絡結構比較簡單時，只需配置靜態 路由就可以工作，適用於拓撲結構簡單並且穩定的小型網絡。靜態路由不能自動適應網絡 拓撲結構的變化，當網絡發生故障或者拓撲發生變化后，必須再次由網絡管理員手工修 改配置。
- 動態路由。動態路由協議發現並設置路由，常見的動態路由協議有 RIP、OSPF 和 IS-IS 等。路由表會根據鏈路狀態或網絡拓撲結構變化進行動態生成和刪除。常見的動 態路由軟件有 Zebra 和 Quagga 等。在智能路由器領域一般只有唯一的互聯網出口，因此 不會用到動態路由。
根據路由目的地址的不同
- 策略路由。也稱為源地址路由，根據 IP 報文源地址、端口、報文長度、優先級 等內容靈活地進行路由選擇。
- 普通的目的地址路由。僅根據報文目的地址來選擇出接口或者下一跳地址。
按路由決策的方式不同
- 策略路由。也稱為源地址路由，根據 IP 報文源地址、端口、報文長度、優先級 等內容靈活地進行路由選擇。
- 普通的目的地址路由。僅根據報文目的地址來選擇出接口或者下一跳地址。
根據目的地與該路由器是否直接相連
- 直接路由。目的地所在網絡與路由器直接相連。
- 間接路由。目的地所在網絡與路由器非直接相連。
缺省路由
-
還有一個概念是缺省路由，也稱默認路由，是指在路由器中沒有找到精確匹配路由表 項后所使用的路由。
如果報文的目的地址在路由表中沒有找到匹配的路由，而且還沒有默認路由，那么該報文將被丟棄並向報文的源地址發送一個網絡地址不可達的ICMP差錯報文。
智能路由器的默認路由通常是通過DHCP或PPPoE自動獲取下一跳地址后，動態生成並寫入到路由表中的。
二、單播路由
- 報文的目標地址為 A、B、C 類地址的路由表項為單播路由。
- 目標 IP 地址是告訴報文 目的主機地址在哪里，而路由是告訴報文如何到達目的地址。
- 網絡上的每個路由器獨立進行 決策，將報文轉發到離目的地址更近的路由器上，就這樣一步一步地路由到目標主機上。
三、單播路由分類
單播路由表中保存了各種路由協議發現的路由並形成一張路由表，根據路由表項的來源來划分，通常分為以下3類：
-
接口路由。也稱為直連路由，當設置接口 IP 地址和掩碼時會自動增加的路由， 是報文通往該接口 IP 地址所在網絡的路由。
-
靜態路由。網絡管理員手工配置的路由。當網絡結構比較簡單時，只需配置靜態 路由就可以工作，適用於拓撲結構簡單並且穩定的小型網絡。靜態路由不能自動適應網絡 拓撲結構的變化，當網絡發生故障或者拓撲發生變化后，必須再次由網絡管理員手工修 改配置。
-
動態路由。動態路由協議發現並設置路由，常見的動態路由協議有 RIP、OSPF 和 IS-IS 等。路由表會根據鏈路狀態或網絡拓撲結構變化進行動態生成和刪除。常見的動 態路由軟件有 Zebra 和 Quagga 等。在智能路由器領域一般只有唯一的互聯網出口，因此 不會用到動態路由。
四、route命令
- route 命令是用於管理 和維護操作系統內核的路由表，主要用於設置到特定主機或網絡的靜態路由。可以增加、 刪除及查看路由表等。
五、查看路由表
- 每當增加一個接口 IP 時將自動創建一個直連的接口路由。對於通過 DHCP獲得的 IP 地址，除了設置直連路由外還可能會設置網關的默認路由。
路由表格式
- 當前openwrt的IP為192.168.43.123。
- “route –n”命令來列出路由表項：-n 選項表示列出數字地址形式，而不是主機名或者域名。
- 第一行：是一個默認路由，這表明如果沒有精確匹配路由，就會將IP報文發送到IP地 址192.168.43.1上。UG 表示一個啟用的網關地址。br-lan表示出接口地址。
- 第二行：是一個接口路由，為局域網接口的路由項，表示局域網為192.168.43.0網段。 br-lan表示通過該網卡和局域網網絡相連接。
- 第三行：是一個接口路由，表示目的地址是主機地址。這在接口配置IP和掩碼時會默認自動設置上。如果不設置掩碼則默認A類地址為8位掩碼，B類地址為16位掩碼，C類地址為24位掩碼。
路由表的字段含義
-
對於給定的路由表項的路由標識（Flahs）通常有以下幾種：
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U：路由表項可以使用。
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H：路由表項的目標地址是主機地址，即掩碼為 32 位。
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G：路由表項下一跳為網關。
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R：動態路由算法生成的。
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D：該路由通過重定向或者守護進程動態安裝的。
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M：該路由被路由守護進程或重定向報文修改。
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A：該路由被 addrconf 安裝。
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C：緩存（cache entry）。
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!：拒絕路由（reject route）。匹配這一條報文將丟棄。
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六、路由的設置
- 使用ip命令和route命令均可對路由表進行管理，默認路由通過以下兩個命令均進行設置：
- 這兩個命令行為完全相同，只是ip命令使用 Netlink 接口設置到內核中，route 命令通 過傳統的 ioctl 接口設置到內核中。Linux 內核已經不建議使用 ioctl 接口。
ip route add default via <gw ip> dev eth0 route add default gw <gw ip> dev eth0
- 查看路由信息。
-
ip route get命令
- 針對目的IP，如何來選擇路由表項？路由表中的信息包含了IP層的決策。采用最長匹配算法來匹配，如果有多個匹配則會隨機選擇一個作為路由，可以使用下面命令來查看匹配的路由。
七、路由功能的划分
- 為了系統的穩定性，操作系統將路由功能划分為兩部分：
- 管理平面：也稱為控制平面。是指用於路由學習，生成路由表的部分。Linux 用 戶空間的程序就屬於管理平面。
- 轉發平面：也稱數據平面（Data Plane）。轉發平面是指系統中進行數據報文的接 收、查找路由表、根據路由表進行決策等的部分。轉發平面在 Linux 內核中。
- 轉發平面：也稱數據平面（Data Plane）。轉發平面是指系統中進行數據報文的接 收、查找路由表、根據路由表進行決策等的部分。轉發平面在 Linux 內核中。
- 路由器可以實現轉發面和管理平面的相互獨立。為了做到控制平面和轉發平面的分離，Linux 內核構建了一張轉發表，專門用於指導數據報文的轉發。用戶空間的應用層軟件形成控制平面的路由表，可能會有多種可選的路由規則，但路由軟件系統會計算出一條最佳的路徑然后寫入內核中。兩者之間通過接口（Netlink）來實現相互操作。在小型智能路由器上網絡比較單一，路由表項不用動態生成，只有固定的路由表。因此一般不會使用quagga路由軟件生成的控制平面的路由表，只有靜態路由。在小型智能路由器上可以認為 兩者完全相同。數據平面保存的路由表，也稱為路由轉發表（Forwarding Information Base， FIB），用來指導IP報文的轉發，轉發算法如下：
- 組織和存儲選出的路由表項。
- 按照 LPM（最長掩碼匹配）算法提供路由檢索接口。
- 報文的轉發過程為：首先網卡接口上接收報文，並查看報文的目的地址：然后根據目 的地址來查詢轉發表；最后按查詢到的路徑把分組報文轉發出去。
八、增加靜態路由的一個注意事項
- 在增加靜態路由時需注意：在 Windows 下增加靜態路由，必須設置有下一跳地址；在 Linux 下增加靜態路由時，可以僅設置出接口而不設置下一跳地址。
- 如果增加靜態路由時僅設置出接口而不設置下一跳地址，在一些沒有開啟ARP代理的設備上將會遇到不能連通網絡的問題。因為使用出接口地址時，Linux 會認為目標地址 網絡是直連可達的網絡，將直接發出 ARP 請求來查詢目標 IP 地址的 MAC 地址，如果路 由器沒有啟動 ARP 代理，就不會發出 ARP 響應消息，這時 Linux 就會因為找不到目標MAC地址而轉發失敗。
-
如果直接指定網關地址，那ARP請求就直接請求網關地址的MAC地址，然后進行報文轉發。
九、靜態路由配置
- 使用命令行對路由表進行設置時，在重啟之后配置均需重新設置。OpenWrt 的靜態路由配置在配置文件/etc/config/network的route配置節中，在啟動過程中 netifd 模塊會讀取 該配置文件並進行設置。
- 可選的配置選項見下表：
演示案例
- 例如局域網還有一個192.168.9.0/24網絡，那么我們將增加下面所示的配置，就 可以通過網關地址 92.168.6.10到達 192.168.9.0/24網絡。
- 進行重啟后，使用route -n 命令來查看，路由表增加了以下內容：
十、策略路由
- 待續
十一、IGMP組播路由
- 待續