IP網絡路由技術

李瑾燾

IP網絡路由是以協議架構網絡之間的技術。基于IP協議的Internet是當今最大的計算機網絡，占有最大的用戶、規模和資源。

一、IP網絡路由技術

IP網絡路由是以協議架構網絡之間的技術。基于IP協議的Internet是當今最大的計算機網絡，占有最大的用戶、規模和資源。

IP地址。IP網絡中數據的傳輸需要IP地址，一個網絡的連接需要一個IP地址，但是主機上的IP地址不可以有多種。在IP分組中，IP地址在網絡連接的過程中是不會改變的。

IP地址格式。IP地址是用十進制表示的32位的地址。為了保證網絡地址的唯一性，網絡地址必須由Internet權利機構（InternetNIC）統一分配，其他單位機構或私人不能分配。主機地址不是唯一的，所以可以各個網絡系統管理員分配。

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；私有地址在內部的網絡中使用，私有地址單獨無法訪問，只能和代理服務器一起才能和Internet通信。

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

而這些保留地址與其他網絡不能連接，所以只能在內部通信。主要原因是使用保留地址的網絡和其他網絡互連的時候，路由設備在尋找路由時會出現問題。可以將內部網絡的保留地址轉換成公共地址，這樣可以實現內部網絡與外部網絡連接。這樣也是保證網絡安全的重要方法之一。

二、無類域路由（CIDR）

越來越多的主機連入Internet，Internet的B類地址（前兩個字節為網絡地址，后兩個字節為主機地址。地址范圍：128.0.0.0～191.255.255.255）比較缺乏，可能耗盡整個地址。為了解決這一問題，開發了無類域路由這一解決方案，給Internet充分的時間等待誕生新一代IP協議。

根據CIDR內容，可以申請幾個C類地址（第一個字節、第二個字節、第三個是網絡地址，最后一個字節是主機地址，地址范圍：192.0.0.1～223.255.255.255）來取代申請一個B類地址。分配的C類地址的最高位相同，是連續的C類地址，此路由表用一個表項來表示一組網絡地址。

三、路由選擇技術

路由尋址。路由功能指路由器尋找路徑，這條路徑是從源網絡到目的網絡，相互轉發數據包。為了實現高性能通信需要路由選擇路徑。在網絡運行的過程中，源IP 地址和目的IP 地址都被數據包記錄下來。數據包在路由器轉發的過程中，目的IP 地址不會改變，但是每臺路由器會把目的物理地址改成數據包所到達下一站或終點的物理地址，數據包發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。直連路由在網絡接口配置完成后可自動生成直連路由的IP 地址，接口通過這種方式直接通信。非直連路是由動態路由，人工配置靜態路由或通過運行動態路由協議獲得。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第539期2014年第07期-----轉載須注名來源是在兩個或多個路由器互連的網絡之間需要通信的情況下使用。現今Internet的迅猛增長，促使IP 網絡成為現代網絡的標準，IP網絡路由技術不只是為數據傳輸找一條通道，路由所選路徑的傳輸容量和服務質量也需要考慮，并且還要對全網負荷做一個分析，為了使網絡中各條通道的數據流量保持平衡。除此之外，還要求域內路由和域間路由的算法有高效的路由表查詢技術，并且能快速收斂。

路由器的作用。基于IP協議建立網絡，將各個IP子網相互連接起來，使用路由機制，把IP網關互相連接起來，形成了一個具有層次性的網際網。

大量的主機構成了IP子網，多個IP子網組成了整個IP網絡。通過路由器完成IP子網的主機之間通信。路由器接受主機發出的IP包，通過查詢路由表，來確定下一個輸出口，以便把IP包發送給下一臺路由器，如此發送下去，直到IP報到達通信終點的主機。IP協議中，網絡有多種層次：物理層、網絡層、傳輸層、鏈路層。集線器處理物理層，一臺交換及處理鏈路層，路由器轉發數據，因為網絡層只有以太線路接口，所以網絡層只能在以太網中。

IP網絡路由是世界上最大規模，擁有最多資源的一個大型計算機網絡。IP網絡路由在當今網絡的發展中起到不可估量的作用，是現代網絡發展的標準，也是未來網絡發展的基礎。

（作者單位：云南省楚雄師范學院信息科學與技術學院）