路由

• 路由器是一个选择数据从源到目的地传输路径的过程。路由由一个称为路由器的特殊设备执行。
• 路由器在OSI模型的网络层和TCP/IP模型的互联网层工作。
• 路由器是一种网络设备，它根据数据包头和转发表中可用的信息来转发数据包。
• 路由算法用于路由数据包。路由算法不过是负责决定数据包传输的最佳路径的软件。
• 路由协议使用度量来确定数据包传递的最佳路径。度量是测量标准，例如跳数、带宽、延迟、路径上的当前负载等，路由算法使用这些度量来确定到目的地的最佳路径。
• 路由算法初始化并维护路由表以进行路径确定。

路由度量和成本

路由度量和成本用于确定到目的地的最佳路由。协议用于确定最短路径的因素，这些因素称为度量。

度量是用于确定到目的地的最佳路由的网络变量。对于某些协议，使用静态度量，这意味着其值无法更改；对于其他路由协议，使用动态度量，这意味着其值可以由系统管理员分配。

最常见的度量值如下所示：

• 跳数：跳数定义为一种度量，它指定数据包必须在互联网设备（如路由器）之间传递的次数，才能从源移动到目的地。如果路由协议将跳数作为主要度量值，则跳数最少的路径将被视为从源到目的地的最佳路径。
• 延迟：这是路由器处理、排队并将数据报传输到接口所需的时间。协议使用此度量来确定路径端到端所有链路的延迟值。延迟值最低的路径将被视为最佳路径。
• 带宽：链路的容量称为链路的带宽。带宽以比特每秒为单位进行测量。具有千兆比特等高传输速率的链路优于具有 56 kb 等低容量的链路。协议将确定路径中所有链路的带宽容量，整体带宽越高将被视为最佳路由。
• 负载：负载是指路由器或网络链路等网络资源繁忙的程度。负载可以通过多种方式计算，例如 CPU 利用率、每秒处理的数据包数。如果流量增加，负载值也会增加。负载值随流量变化而变化。
• 可靠性：可靠性是一种度量因素，可能由固定值组成。它取决于网络链路，并且其值是动态测量的。某些网络比其他网络更频繁地出现故障。网络故障后，某些网络链路比其他网络链路更容易修复。任何可靠性因素都可以用于分配可靠性评级，这些评级通常是系统管理员分配的数值。

路由类型

路由可分为三类：

• 静态路由
• 默认路由
• 动态路由

静态路由

• 静态路由也称为非自适应路由。
• 这是一种管理员手动将路由添加到路由表中的技术。
• 路由器可以沿管理员定义的路由发送到目的地的数据包。
• 在此技术中，路由决策不基于网络的状态或拓扑。

静态路由的优点

以下是静态路由的优点：

• 无开销：对路由器的 CPU 使用率没有开销。因此，可以使用更便宜的路由器来实现静态路由。
• 带宽：路由器之间没有带宽使用。
• 安全性：它提供安全性，因为系统管理员只能控制到特定网络的路由。

静态路由的缺点

以下是静态路由的缺点：

• 对于大型网络，手动将每个路由添加到路由表是一项非常困难的任务。
• 系统管理员需要对拓扑有良好的了解，因为他必须手动添加每个路由。

默认路由

• 默认路由是一种技术，其中配置路由器将所有数据包发送到相同的下一跳设备，而不管它是否属于特定网络。数据包被传输到为其在默认路由中配置的设备。
• 当网络处理单一出口点时，使用默认路由。
• 当大量传输网络必须将数据传输到相同的下一跳设备时，它也很有用。
• 当路由表中提到了特定路由时，路由器将选择特定路由而不是默认路由。只有当路由表中未提及特定路由时，才会选择默认路由。

动态路由

• 它也称为自适应路由。
• 这是一种路由器响应网络状态或拓扑变化，为每个数据包在路由表中添加新路由的技术。
• 动态协议用于发现到达目的地的新路由。
• 在动态路由中，RIP 和 OSPF 是用于发现新路由的协议。
• 如果任何路由失效，将进行自动调整以到达目的地。

动态协议应具有以下特性：

• 所有路由器必须具有相同的动态路由协议，以便交换路由。
• 如果路由器发现任何状态或拓扑变化，则路由器会将此信息广播给所有其他路由器。

动态路由的优点

• 易于配置。
• 在响应状态或拓扑变化时，它在选择最佳路由方面更有效。

动态路由的缺点

• 在 CPU 和带宽使用方面更昂贵。
• 与默认路由和静态路由相比，安全性较低。