途徑
路由是通過網絡將信息從源傳輸到目的地的行為。在途中，至少會遇到壹個中間節點。路由通常被比作橋接。對於壹個粗心的人來說，他們似乎完成了同樣的事情。它們之間的主要區別是橋接發生在OSI參考協議的第二層(鏈路層)，而路由發生在第三層(網絡層)。這種差異使得它們在傳遞信息的過程中使用不同的信息，從而以不同的方式完成任務。
路由的話題在計算機領域早已出現，但直到80年代中期才取得商業上的成功。造成這種時間延遲的主要原因是70年代的網絡非常簡單，後來大規模網絡變得更加普遍。
二、路線的構成
路由包括兩個基本動作:確定最佳路徑和通過網絡傳輸信息。在路由過程中，後者也稱為交換。切換相對簡單，而選擇路徑非常復雜。
1，路徑選擇
度量是路由算法用來確定到達目的地的最佳路徑的度量，例如路徑長度。為了幫助路由選擇，路由算法初始化並維護壹個包含路徑信息的路由表，該路由表根據所使用的路由算法而變化。
路由算法根據大量信息填充路由表。目的地/下壹跳地址對告訴路由器，到達此目的地的最佳方式是將數據包發送到代表“下壹跳”的路由器。當路由器收到數據包時，它會檢查其目的地址，並嘗試將其與“下壹跳”相關聯。下表是目的地/下壹跳路由表的示例。
表5-1目的地/下壹跳對應表確定數據的最佳路徑
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路由表還可以包括其它信息。路由表通過比較度量來確定最佳路徑。根據所使用的路由算法，這些度量會有所不同。下面將介紹常用指標。路由器通過交換路由信息來相互通信和維護路由表。路由更新信息通常包含全部或部分路由表。通過分析來自其它路由器的路由更新信息，該路由器可以建立詳細的網絡拓撲圖。路由器之間發送信息的另壹個例子是鏈路狀態廣播信息，它通知其它路由器發送方的鏈路狀態。鏈路信息用於建立完整的拓撲圖，以便路由器能夠確定最佳路徑。
2.交換
交換算法相對簡單，對於大多數路由協議都是壹樣的。在大多數情況下，壹臺主機決定向另壹臺主機發送數據。在通過壹些方法獲得路由器的地址後，源主機發送壹個指向路由器物理(MAC)地址的數據包，其協議地址指向目的主機。
查看數據包的目的協議地址後，路由器會判斷是否知道如何轉發數據包。如果路由器不知道如何轉發它，它通常會丟棄它。如果路由器知道如何轉發，它會將目的物理地址更改為下壹跳的物理地址並發送出去。下壹跳可能是最終目的主機，如果不是，通常是另壹臺路由器，它將執行相同的步驟。當數據包在網絡中流動時，它的物理地址是變化的，但它的協議地址總是不變的，如下圖所示。
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源系統和目標系統之間的交換如上所述，ISO定義了用於描述這壹過程的分層術語。在這個術語中，沒有轉發數據包能力的網絡設備被稱為ES - end系統，而有這種能力的網絡設備被稱為IS - intermediate系統。is進壹步分為可以在路由域內通信的IS(域內IS (intra-domain IS))和可以在路由域內域間通信的IS(域間IS (inter-domain IS))。路由域通常被視為統壹管理的網絡的壹部分，遵守壹套特定的管理規則，也稱為自治系統。在某些協議中，路由域可以劃分為路由間隔，但域內路由協議仍可用於在間隔內和間隔間交換數據。
第三，路由算法
路由算法可以根據許多特征來區分。首先，算法設計者的具體目標影響路由協議的運行；其次，路由算法很多，每種算法對網絡和路由器資源的影響都不壹樣。最後，路由算法使用各種度量，這影響了最佳路徑的計算。以下章節分析了這些路由算法的特點。
1，設計目標
路由算法通常具有以下壹個或多個設計目標:
使最優化
簡單低耗
強大而穩定
快速聚合
靈活性
優化是指路由算法選擇最佳路徑的能力，根據metric的值和權重來計算。例如，路由算法可能使用跳數和延遲，但延遲的權重可能更大。當然，路由協議必須嚴格定義度量的計算算法。
路由算法也可以設計得盡可能簡單。換句話說，路由協議必須有效地提供其功能，並最小化軟件和應用程序的開銷。當實現路由算法的軟件必須在物理資源有限的計算機上運行時，效率尤為重要。
路由算法必須是健壯的，也就是說，它必須仍然能夠處理異常或不可預測的事件，例如硬件故障、高負載和不正確的實現。由於路由器位於網絡的連接點，當它們發生故障時，就會出現重大問題。最好的路由算法通常是那些經受住了時間的考驗並被證明在各種網絡條件下都是穩定的算法。
此外，路由算法必須能夠快速聚合，聚合是所有路由器就最佳路徑達成壹致的過程。當網絡事件使路徑中斷或不可用時，路由器通過網絡分發路由更新信息，促進最佳路徑的重新計算，最終使所有路由器達成協議。聚合速度慢的路由算法可能會產生路由環路或網絡中斷。
在下圖的路由環中，數據包在時間t1到達路由器1。路由器1已經更新，並且知道到達目的地的最佳路徑是作為下壹跳的路由器2，因此它將數據包轉發到路由器2。但是，路由器2尚未更新。它認為最佳的下壹跳是路由器1，所以它將數據包發送回路由器1，產生的數據包在兩個路由器之間來回傳遞，直到路由器2收到路由更新信息或者數據包超過其生存期。
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路由算法還應該具有靈活性，即快速準確地適應各種網絡環境。比如壹個網段壞掉了，在問題已知的情況下，很多路由算法會迅速為通常使用該網段的路徑選擇次佳路徑。路由算法可以被設計成適應網絡帶寬、路由器隊列大小和網絡延遲。
2.算法類型
每種路由算法的差異包括:
靜態和動態
單路徑和多路徑
平面和分層
主機智能和路由器智能
域內和域間
鏈路狀態和距離向量
(1)靜態和動態
靜態路由算法很難說是算法，而是網絡管理在開始路由之前建立的表映射。這些映射本身不會改變，除非網絡管理改變它們。使用靜態路由的算法易於設計，並且在具有可預測和簡單網絡通信的網絡中工作良好。
由於靜態路由系統不能反映網絡的變化，壹般認為它不適合當前龐大多變的網絡。90年代主要的路由算法是動態路由算法，通過分析接收到的路由更新信息來適應網絡環境的變化。如果信息表明網絡發生了變化，路由軟件會重新計算路由並發送新的路由更新信息。這些信息滲透到網絡中，促使路由器重新計算並對路由表做出相應的更改。
在適當的情況下，靜態路由可以補充動態路由算法。例如，作為所有不可路由分組的途徑，最後選擇的路由器確保所有數據至少有壹種方法被處理。
(2)單路徑和多路徑
壹些復雜的路由協議支持多條路徑到達同壹個目的地。與單路徑算法不同，這些多路徑算法允許數據在多條線路上復用。多路徑算法的優勢是顯而易見的:它們可以提供更好的吞吐量和可靠性。
(3)平坦性和分層性
壹些路由協議在平面空間中運行，而另壹些則有路由層次結構。在平面路由系統中，每臺路由器與所有其它路由器都是平等的；在分層路由系統中，壹些路由器組成路由主幹，數據從非主幹路由器流向主幹路由器，然後在主幹上傳輸，直到到達目標區域，在那裏從最後壹個主幹路由器經過壹個或多個非主幹路由器到達目的地。
路由系統通常設計有邏輯節點組，稱為域、自治系統或區間。在分層系統中，壹些路由器可以與其他域中的路由器通信，而另壹些路由器只能與域中的路由器通信。在壹個大型網絡中，可能還有其他級別，最高級的路由器構成路由主幹。
分層路由的主要優點是它模擬了大多數公司的結構，因此可以很好地支持它們的通信。大多數網絡通信發生在小團體(域)中。因為域內的路由器只需要知道域內的其他路由器，所以可以簡化它們的路由算法，根據所使用的路由算法，可以相應減少路由更新的流量。
(4)主機智能和路由器智能
壹些路由算法假設源節點決定了整個路徑，這通常稱為源路由。在源路由系統中，路由器只充當存儲轉發設備，無意識地向下壹跳發送數據包。其他路由算法假設主機對路徑壹無所知。在這些算法中，路由器根據自己的計算來決定通過網絡的路徑。在前壹種系統中，主機具有決定路由的智能，而在後壹種系統中，路由器具有這種能力。
主機智能和路由器智能的折中，其實就是最優路由和開銷的平衡。主機智能系統通常可以選擇更好的路徑，因為它們在發送數據之前探索所有可能的路徑，然後根據特定系統中“優化”的定義選擇最佳路徑。然而，通常需要大量的探測流量和很長的時間來確定所有路徑的行為。
(5)域內和域間
壹些路由算法只能在域內工作，而另壹些算法在域內和域間都可以工作。這兩種算法的本質是不同的。其原因是優化的域內路由算法不壹定是優化的域間路由算法。
(6)鏈路狀態和距離向量
鏈路狀態算法(也稱為最短路徑優先算法)將路由信息傳播到網絡中的每個節點，但每個路由器只發送路由表中描述其自身鏈路狀態的部分。在距離矢量算法(也稱為Bellman-Ford算法)中，每臺路由器都會發送全部或部分路由表，但只發送給鄰居。換句話說，鏈路狀態算法到處發送較少的更新信息，而距離矢量算法只向鄰居路由器發送較多的更新信息。
因為鏈路狀態算法聚合速度更快，所以比距離算法更不容易產生路由環路。另壹方面，鏈路狀態算法需要更多的CPU和內存資源，因此實現和支持鏈路狀態算法是昂貴的。盡管存在差異，但這兩種算法類型在大多數環境中都能很好地工作。
3.路由度量
路由表包含交換軟件用來選擇最佳路徑的信息。但是路由表是如何建立的呢？它們包含的信息的性質是什麽？路由算法如何根據這些信息決定哪條路徑更好？
路由算法使用許多不同的度量來確定最佳路徑。復雜的路由算法可以根據多個度量選擇路由，並將它們組合成壹個復合度量。常用的度量標準如下:
路徑長度
可靠性
耽擱
帶寬
負荷
通信成本
路徑長度是最常用的路由度量。壹些路由協議允許網絡管理員給每個網絡鏈路壹個人工值。在這種情況下，路由長度是每條鏈路成本的總和。其他路由協議定義了跳數，即數據包從源到目的地途中必須經過的網絡產品(如路由器)的數量。
可靠性是指路由算法中網絡鏈路的可靠性(通常用誤碼率來描述)。壹些網絡鏈路可能比其他網絡鏈路更容易出現故障。網絡出現故障後，壹些網絡鏈接可能比其他鏈接更容易或更快地修復。在分配可靠性等級時，可以考慮任何可靠性因素。通常，網絡管理會為網絡鏈路分配壹個度量值。
路由延遲是指數據包從源通過網絡到達目的地所需的時間。影響延遲的因素很多，包括中間網絡鏈路的帶寬、路過的每臺路由器的端口隊列、所有中間網絡鏈路的擁塞程度、物理距離等。因為延遲是許多重要變量的混合，所以它是壹種常用且有效的度量。
帶寬是指鏈路的可用循環容量。在其他條件相同的情況下，10Mbps的以太網鏈路優於64kbps的專用線路。雖然帶寬是鏈路可以獲得的最大吞吐量，但是通過帶寬較大的鏈路進行路由並不壹定比通過較慢的鏈路進行路由更好。例如，如果快速鏈路繁忙，數據包到達目的地可能需要更長時間。
負載是指網絡資源的繁忙程度，例如路由器。可以通過多種方式計算負載，包括CPU使用率和每秒處理的數據包數量。持續監控這些參數也非常耗費資源。
通信成本是另壹個重要的指標。特別是有些公司，運營費用可能比業績還多。盡管線路延遲可能很長，但他們更喜歡通過自己的線路發送數據，而不是使用昂貴的公共線路。
路由器的工作原理是什麽？
路由器使用網絡尋址功能來確定網絡中最佳路徑IP地址的網絡部分。
確定數據包的目標網絡，並通過IP地址的主機部分和設備的MAC地址確定到目標節點的連接。
當路由器的接口收到數據包時，它會查看數據包中的目的網絡地址，以確定數據包的目的地址是否存在。
是否存在於的路由表中(即路由器是否知道到目標網絡的路徑)，如果發現數據包的目標地址與路由器的地址相同。
如果接口連接的網絡地址相同，那麽數據會立即轉發到相應的接口；如果發現包的目的地址不是它自己的直接連接
網段，路由器會檢查自己的路由表，找到數據包的目的網絡對應的接口，從對應的接口轉發出去。
如果表中記錄的網絡地址與數據包的目的地址不匹配，它將根據路由器配置轉發到默認接口，如果默認接口未配置。
在無法到達目的地址的情況下，ICMP信息將返回給用戶。
路由器包含哪些功能？
路由器包括路由和交換功能。
路由器接口通常將數據包從壹條數據鏈路傳輸到另壹條數據鏈路。
路由功能:為了傳輸數據包，路由器會使用網絡地址的壹部分進行路由，以確定最佳路徑。
路由交換功能:使路由器能夠接收數據包並轉發它們。
所以路由是跨越式的
路由器在工作中會經歷哪些流程？
路由發現:學習路由的過程。動態路由通常由路由器自己完成，靜態路由需要手動配置。
路由轉發:路由學習後，數據會根據更新後的路由表進行轉發。
路由維護:路由器定期與網絡中的其他路由器通信，以了解網絡拓撲的變化，從而更新路由表。
路由器記錄直接連接到接口的網絡ID，稱為直連路由。路由器無需配置即可自動獲知直連路由。
路由器識別的邏輯地址的協議必須得到路由器的支持。
路線有哪些類型？各種路線有什麽特點？
路由分為靜態路由。
靜態路由是由管理員在路由器上手動配置的固定路由。
靜態路由允許精確控制路由行為，減少單向網絡流量，並且易於配置。
該案例具有最高優先級，因為它具有最短的管理距離。
靜態路由的配置方法:
路由器(配置)#ip路由網絡[掩碼]{地址|接口}[距離][永久]
目標網絡掩碼到達目標網絡的下壹個路由器地址或本地接口。
默認路由是壹種靜態路由，這意味著當路由表與數據包的目的地址之間沒有匹配條目時，路由器可以做出默認路由。
選擇
router(config)# I route 0 . 0 . 0 . 0 . 0 . 0下壹臺路由器的接口地址。
路由器(配置)#ip無類
其中0.0.0.0.0.0.0表示將發往任何網絡的數據包轉發到下壹個路由器接口地址。
Ip無類意味著當路由器收到無法轉發的數據包時，它會將其匹配到默認路由。
並返回帶有不可達目的地址的ICMP報文。
動態路由是指網絡中的路由器根據實時的網絡拓撲變化相互通信傳遞路由信息，並使用收到的路由信。
通過路由協議計算信息來更新路由表的過程。
動態路由減少了管理任務。
常見的動態路由包括距離矢量路由協議和鏈路狀態路由協議。
互聯網協議(Internet Protocol)
1.是知識產權的縮寫，意思是知識產權。
2.它是英文Internet Protocol的縮寫，意思是“網絡間互連的協議”，也就是為計算機網絡相互通信而設計的協議。在互聯網中，它是壹套能使所有與互聯網相連的計算機網絡相互通信的規則，規定了計算機在互聯網上通信時應遵守的規則。只要符合IP協議，任何制造商生產的計算機系統都可以與互聯網互連。正是因為有了IP協議，互聯網才迅速發展成為世界上最大、最開放的計算機通信網絡。因此，IP協議也可以稱為“互聯網協議”。
IP——被新區年輕人用來被長輩或老師批評教育的，意思是“被批評”！
-IP如何實現網絡互聯？不同制造商生產的網絡系統和設備(如以太網和分組交換網絡)無法相互通信。它們不能相互通信的主要原因是它們傳輸的數據的基本單元(技術上稱為“幀”)的格式不同。IP協議實際上是壹套由軟件程序組成的協議軟件，將各種“幀”轉換成“IP數據報”格式。這種轉變是互聯網最重要的特征之壹，它使各種計算機能夠在互聯網上相互交流，即具有“開放性”的特征。
-那麽，什麽是數據報？它有什麽特點？數據報也是分組交換的壹種形式，即將傳輸的數據分段成“包”後再傳輸。但與傳統的“連接”分組交換不同，它屬於“無連接”類型，將每壹個類型化的“分組”(packet)作為壹個獨立的消息發送，因此被稱為“數據報”。這樣就不需要在開始通信前連接電路，也不壹定所有的數據報都通過同壹路徑傳輸，所以稱為“無連接”。這個特性非常重要，大大提高了網絡的健壯性和安全性。
-每個數據報有兩部分，報頭和消息。報頭包含必要的內容，如目的地址，這樣每個數據報就可以準確地到達目的地，而無需經過相同的路徑。在目的地重新組合並恢復到原始數據。這就要求IP具有包封裝和組裝的功能。
-在實際傳輸過程中，數據報的長度可以根據通過網絡指定的數據包大小而改變，IP數據報的最大長度可以達到65535字節。
IP協議中還有壹個很重要的內容，就是給互聯網上的每壹臺電腦和其他設備都賦予壹個唯壹的地址，這個地址就叫做“IP地址”。由於這個唯壹的地址，當用戶在聯網的計算機上操作時，可以有效和方便地從千千的數千臺計算機中選擇他們想要的對象。
-目前，電信網絡正在與IP網絡融合，基於IP的新技術是熱門技術，如VoIP，其他如IP over ATM、IPover SDH和IP over WDM是IP技術的研究熱點。(IP全球網絡)
IPv6是“互聯網協議版本6”的縮寫，也稱為下壹代互聯網協議。它是由IETF(互聯網工程任務組)設計的壹種新的IP協議，用來取代目前的IPv4(當前IP)協議。
我們知道，所有的互聯網主機都有壹個唯壹的IP地址，IP地址用32位二進制數表示壹個主機號。但是32位地址資源有限，已經不能滿足用戶的需求。因此，互聯網研究機構發布了壹種新的主機識別方法，即IPv6。在RFC1884 (RFC是征求意見文檔的縮寫。RFC實際上是壹些關於服務的互聯網標準)，規定的標準語法建議將IPv6地址的128位(16字節)寫成8個16位的無符號整數，每個整數用4個十六進制位表示，這些數字之間用冒號(:)隔開，例如:3ffe: 3201。
與當前的IP(即IPv4)相比，IPv6具有以下特點:
擴展尋址能力
IPv6將IP地址的長度從32位擴展到128位，支持更多級別的地址層次結構、更多可尋址節點和更簡單的地址自動配置。通過在組播地址中增加壹個“範圍”域，提高了組播路由的可擴展性。還定義了壹種稱為“任播地址”的新地址類型，用於向組中的任何節點發送數據包。
簡化的標題格式
壹些IPv4報頭字段已被刪除或成為可選字段，以減少數據包處理中例行處理的消耗，並限制IPv6報頭消耗的帶寬。
對擴展標題和選項支持的改進
IP頭選項編碼方式的改變可以提高轉發效率，使選項長度的限制更加寬松，為未來引入新選項提供更大的靈活性；
識別流的能力
增加了新的能力，使得可以識別屬於發送者需要特殊處理的特定通信“流”的分組(例如用於非默認服務質量的“實時”服務)；
認證和加密功能
IPv6規定了支持認證、數據完整性和(可選)數據機密性的擴展功能。
知識產權是指公民、法人或者其他組織對創造性勞動所取得的智力成果在科學技術或者文化藝術方面享有的專有權利。
Ip(知識產權的簡稱)知識產權。
知識產權包括工業產權和版權(中國稱版權)。工業產權包括專利、商標、服務標誌、制造商名稱、原產國名稱和防止不公平競爭。著作權是指某壹單位或個人依法享有的印刷、出版、銷售某壹作品的權利。任何人想要復制、翻譯、改編或表演，都需要獲得著作權人的許可，否則就是對他人權利的侵犯。知識產權的本質是將人類的智力成果作為財產對待。
商標權是指國家法律賦予商標所有人保護其註冊商標的專用權。商標是用於區分不同來源的商品和服務的商業符號，由文字、圖形、字母、數字、三維符號、顏色組合或上述元素的組合構成。我國商標權的取得必須履行商標註冊程序，實行在先申請原則。
著作權是文學、藝術、科技作品的原創者+創造者，是其作品依法享有的民事權利。
專利權和專利保護，是指已經向國家專利局提出專利申請，經依法審查合格後，授予專利申請人在規定時間內享有該發明創造的專有權利。發明創造被授予專利權後，專利權人對其發明創造享有專有權。任何單位或者個人未經專利權人許可，不得實施其專利，即不得為生產經營目的制造、使用、許諾銷售、銷售或者進口其專利產品。未經專利權人許可，實施其專利會侵犯其專利權並引起糾紛的，由當事人協商解決；不願協商或者協商不成的，專利權人或者利害關系人可以向人民法院提起訴訟或者請求管理專利工作的部門處理。專利保護采取司法和行政執法“雙向並行、司法保障”的保護模式。該區域行政保護采取巡邏執法和聯合執法的形式，集中打擊群體侵權、重復侵權等嚴重擾亂專利法制環境的現象。
知識產權的三個特征
1，知識產權的排他性，即獨占性或壟斷性；
2.知識產權的地域性，即只在確認和保護的區域內有效；
3、知識產權的時間性，即只在規定的保護期內。
IP地址；網絡地址
IP地址是IP網絡中數據傳輸的基礎。它標識IP網絡中的壹個連接，壹個主機可以有多個IP地址。IP包中的IP地址在網絡傳輸中保持不變。
1.基本地址格式
現在的IP網絡使用32位地址，用點分十進制表示，比如172 438+06.0.0。地址格式:IP地址=網絡地址+主機地址或IP地址=主機地址+子網地址+主機地址。
網絡地址由互聯網管理局(InterNIC)統壹分配，以確保網絡地址的全球唯壹性。主機地址由每個網絡的系統管理員分配。因此，網絡地址的唯壹性和主機地址在網絡中的唯壹性保證了IP地址的全球唯壹性。
2.保留地址的分配
根據用途和安全級別的不同，IP地址也可以大致分為兩類:公有地址和私有地址。公共地址用於互聯網，可以隨意訪問。私有地址只能在內部網絡中使用，並且只有通過代理服務器才能與互聯網通信。
組織或網絡必須申請公共IP地址才能連接到互聯網。但考慮到網絡安全、內部實驗等特殊情況，在IP地址中預留了三個區域作為私有地址，其地址範圍如下:
10.0.0.0/8:10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0/12:172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0/16:192.168.0.0~192.168.255.255
使用保留地址的網絡只能在內部通信，不能與其他網絡互聯。因為這個網絡中預留的地址也可能被其他網絡使用，如果進行網絡互聯，由於地址不唯壹，查找路由時會出現問題。但是，這些使用保留地址的網絡可以通過將自己網絡中的保留地址轉換為公有地址來與外部網絡互連。這也是保證網絡安全的重要方法之壹。
IP的概念很廣，包括品牌、商標、版權，最重要的是商業秘密、商業模式、商業標準等等。
知識產權擁有量的多少是區分制造和創造的最重要標誌。如果壹個國家的IP太少，其產業或企業在國際分工中只能扮演初級加工者的角色。