1. 路由的应用场景

• 使用场景：当不同网段需要互相通信时，必须添加路由规则以实现数据包的正确转发。

2. 路由的分类

2.1 按路由目的地划分

• 网段路由：
  • 目标是一个网段。
  • IPv4：子网掩码长度小于32位。
  • IPv6：前缀长度小于128位。
• 主机路由：
  • 目标是一个具体主机。
  • IPv4：子网掩码长度为32位。
  • IPv6：前缀长度为128位。

2.2 按目的地与路由器的连接方式划分

• 直连路由：目标网络与路由器直接相连。
• 间接路由：目标网络与路由器非直接相连，需要通过其他路由器转发。

2.3 按目的地址类型划分

• 单播路由：目标地址是单播地址。
• 组播路由：目标地址是组播地址。

3. IP路由表

3.1 作用

• 指导三层流量的转发。

3.2 路由表的内容

• 字段说明：
  • 目的IP地址：目标网络或主机地址。
  • 子网掩码：确定网络范围。
  • 出接口：流量从路由器的哪个接口发送。
  • 下一跳：下一台路由设备的IP地址。
  • 优先级：决定多路径情况下的首选路径。
  • 开销：衡量路径的代价，用于控制次优路径。
  • 类型：指示路由来源（例如静态路由或动态路由）。
  • Flags：描述路由的状态或属性。

3.3 下一跳与出接口的关系

• 为什么需要下一跳？
  • 即使知道出接口，接口出去后可能有多个设备，需要通过下一跳地址确定目标设备。
• 是否可以只有下一跳而没有出接口？
  • 可以，但可能效率较低。

3.4 其他字段的作用

• 优先级：控制路径的选择，优先级越高，路径越优先。
• 开销：同一类型路由条目中，用于区分次优路径。
• 类型：不同类型的路由条目具有不同优先级。
• Flags：决定是否将路由下放到FIB表。

4. FIB（Forwarding Information Base）表

4.1 作用

• 硬件转发表，用于加速数据包的转发。

4.2 FIB表的内容

• 字段说明：
  • IP地址：目标地址。
  • 子网掩码：目标地址的范围。
  • 下一跳：指向目标地址的下一台路由设备。
  • 出接口：流量出口。
  • 时间戳：记录表项的创建或更新时间。
  • Tunnel-ID：隧道标识（如适用）。
  • Flag：转发状态标识。

5. Flags字段的作用与区别

5.1 IP路由表中的Flags字段

• 作用：
  • 描述路由是否需要下放到FIB表。
  • 静态路由中，标识是否为本机网段（直连）。
• 静态路由的特殊性：
  • 静态路由由管理员手动添加，路由器不能自动判断是否为本设备直连网段，因此需要Flags字段标记。
  • 静态路由通常指向非直连网段。

5.2 FIB表中的Flag字段

• 作用：
  描述转发信息的基本状态，包括：
  • G：网关路由（Gateway Route）。
  • H：主机路由（Host Route）。
  • U：有效路由（Up Route）。
  • S：静态路由（Static Route）。
  • D：动态路由（Dynamic Route）。
  • B：黑洞路由（Black Hole Route）。
  • L：虚拟链路路由（Vlink Route）。

6. 关键问题总结

为什么IP路由表既记录出接口又记录下一跳？

• 出接口只是物理出口，下一跳指向具体目标，确保数据包精准送达。

Flags字段的R标记位是否仅用于静态路由？

• 是的，动态路由不需要R标记位，因为动态路由自动记录非直连路由。
• 静态路由需要R标记位帮助路由器判断是否为本设备的非直连网段。

IP路由表中的Flags字段与FIB表中的Flag字段区别

• IP路由表中的Flags字段：描述路由是否需要下放到FIB，或是否为本机网段。
• FIB表中的Flag字段：描述转发路径的状态和属性，例如路由类型（静态、动态、黑洞等）。