IP網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)

李瑾燾

IP網(wǎng)絡(luò)路由是以協(xié)議架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的技術(shù)?；贗P協(xié)議的Internet是當(dāng)今最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，占有最大的用戶、規(guī)模和資源。

一、IP網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)

IP網(wǎng)絡(luò)路由是以協(xié)議架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的技術(shù)?；贗P協(xié)議的Internet是當(dāng)今最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，占有最大的用戶、規(guī)模和資源。

IP地址。IP網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸需要IP地址，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連接需要一個(gè)IP地址，但是主機(jī)上的IP地址不可以有多種。在IP分組中，IP地址在網(wǎng)絡(luò)連接的過程中是不會(huì)改變的。

IP地址格式。IP地址是用十進(jìn)制表示的32位的地址。為了保證網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性，網(wǎng)絡(luò)地址必須由Internet權(quán)利機(jī)構(gòu)（InternetNIC）統(tǒng)一分配，其他單位機(jī)構(gòu)或私人不能分配。主機(jī)地址不是唯一的，所以可以各個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理員分配。

保留地址。由于不同的保留地址在用途和安全上的不同，地址就分為公共地址和私有地址兩種地址。在Internet中使用公用地址，并且訪問不受限制；私有地址在內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)中使用，私有地址單獨(dú)無法訪問，只能和代理服務(wù)器一起才能和Internet通信。

若想要連入Internet，首先要申請(qǐng)公用地址才可以連接Internet。在IP地址中保留了三個(gè)區(qū)域作為私有地址，它們的區(qū)域范圍如下：

而這些保留地址與其他網(wǎng)絡(luò)不能連接，所以只能在內(nèi)部通信。主要原因是使用保留地址的網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)互連的時(shí)候，路由設(shè)備在尋找路由時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題?？梢詫?nèi)部網(wǎng)絡(luò)的保留地址轉(zhuǎn)換成公共地址，這樣可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)連接。這樣也是保證網(wǎng)絡(luò)安全的重要方法之一。

二、無類域路由（CIDR）

越來越多的主機(jī)連入Internet，Internet的B類地址（前兩個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。地址范圍：128.0.0.0～191.255.255.255）比較缺乏，可能耗盡整個(gè)地址。為了解決這一問題，開發(fā)了無類域路由這一解決方案，給Internet充分的時(shí)間等待誕生新一代IP協(xié)議。

根據(jù)CIDR內(nèi)容，可以申請(qǐng)幾個(gè)C類地址（第一個(gè)字節(jié)、第二個(gè)字節(jié)、第三個(gè)是網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)字節(jié)是主機(jī)地址，地址范圍：192.0.0.1～223.255.255.255）來取代申請(qǐng)一個(gè)B類地址。分配的C類地址的最高位相同，是連續(xù)的C類地址，此路由表用一個(gè)表項(xiàng)來表示一組網(wǎng)絡(luò)地址。

三、路由選擇技術(shù)

路由尋址。路由功能指路由器尋找路徑，這條路徑是從源網(wǎng)絡(luò)到目的網(wǎng)絡(luò)，相互轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。為了實(shí)現(xiàn)高性能通信需要路由選擇路徑。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中，源IP 地址和目的IP 地址都被數(shù)據(jù)包記錄下來。數(shù)據(jù)包在路由器轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，目的IP 地址不會(huì)改變，但是每臺(tái)路由器會(huì)把目的物理地址改成數(shù)據(jù)包所到達(dá)下一站或終點(diǎn)的物理地址，數(shù)據(jù)包發(fā)送到該物理地址的物理鏈路上。

路由分為兩種。路由分為直連路由和非直連路由。直連路由在網(wǎng)絡(luò)接口配置完成后可自動(dòng)生成直連路由的IP 地址，接口通過這種方式直接通信。非直連路是由動(dòng)態(tài)路由，人工配置靜態(tài)路由或通過運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議獲得。該文原載于中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)》雜志http：//www.ems86.com總第539期2014年第07期-----轉(zhuǎn)載須注名來源是在兩個(gè)或多個(gè)路由器互連的網(wǎng)絡(luò)之間需要通信的情況下使用?，F(xiàn)今Internet的迅猛增長(zhǎng)，促使IP 網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，IP網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)不只是為數(shù)據(jù)傳輸找一條通道，路由所選路徑的傳輸容量和服務(wù)質(zhì)量也需要考慮，并且還要對(duì)全網(wǎng)負(fù)荷做一個(gè)分析，為了使網(wǎng)絡(luò)中各條通道的數(shù)據(jù)流量保持平衡。除此之外，還要求域內(nèi)路由和域間路由的算法有高效的路由表查詢技術(shù)，并且能快速收斂。

路由器的作用。基于IP協(xié)議建立網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)IP子網(wǎng)相互連接起來，使用路由機(jī)制，把IP網(wǎng)關(guān)互相連接起來，形成了一個(gè)具有層次性的網(wǎng)際網(wǎng)。

大量的主機(jī)構(gòu)成了IP子網(wǎng)，多個(gè)IP子網(wǎng)組成了整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)。通過路由器完成IP子網(wǎng)的主機(jī)之間通信。路由器接受主機(jī)發(fā)出的IP包，通過查詢路由表，來確定下一個(gè)輸出口，以便把IP包發(fā)送給下一臺(tái)路由器，如此發(fā)送下去，直到IP報(bào)到達(dá)通信終點(diǎn)的主機(jī)。IP協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)有多種層次：物理層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、鏈路層。集線器處理物理層，一臺(tái)交換及處理鏈路層，路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層只有以太線路接口，所以網(wǎng)絡(luò)層只能在以太網(wǎng)中。

IP網(wǎng)絡(luò)路由是世界上最大規(guī)模，擁有最多資源的一個(gè)大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。IP網(wǎng)絡(luò)路由在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中起到不可估量的作用，是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，也是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)。

（作者單位：云南省楚雄師范學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）