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  • 《跟唐老师学习云网络》 -第4篇 router路咋走啊

    【摘要】 好了,到这里至少你应该能看懂路由表信息了。给你一个目的IP,你也应该知道它会使用哪一条路由了。 路怎么走就看骚年你了~

    一、路由

    其实关于网络大家遇到最多的问题就是:卧 槽,为什么不通啊!

    比这个运气好一点的:卧 槽,过去通,回来不通啊!

    不慌,看完这一章节,这种问题下次碰到基本自己就能搞定。首先我们希望两台机子能通,那你得知道通是怎么通的,也就是通的时候,路是怎么走的。

    大多数情况你(这里的你是指你的报文)走过去的路,跟走回来的路是一样的。

    少数情况下,你走大路过去,然后绕小路回来。这个都不影响找路的原理。

    举个栗子:当你在杭州,想去黑龙江,应该往北走。一般情况你不会从深圳绕一把。万一线路中断,你从西安绕一下也行。

    整体而言:具体报文怎么走,就是路由的问题了。

    二、路由表

    如果有你想要懂网络,这张表是一定要看懂的。

    找台Linux主机,输入#route -n

    Kernel IP routing table
    Destination     Gateway    Genmask      Flags  Metric  Ref  Use Iface
    0.0.0.0      10.120.174.1  0.0.0.0       UG     0   0   0  eth0
    10.120.174.0    0.0.0.0    255.255.254.0    U     0   0   0  eth0
    172.17.0.0     0.0.0.0    255.255.0.0     U     0   0   0  docker0

    注意,这里的-n参数不是必须的,但是建议带上,其他很多网络相关的命令,也都建议带-n参数。

    (原因:route命令,默认会把IP地址翻译为hostname,但是IP->Hostname这个动作,就会去查DNS,有时候DNS配置的不好,例如查不通,那么route命令就会感觉卡住了一样。)

    这个表的第一行:

    Destination        Gateway         Genmask    Flags    Metric    Ref     Use    Iface

    红色部分是基础,含义分别为:

    Destination   Gateway    Genmask        Iface

       目的IP         网关           掩码                 网卡

    (目的地,     中转站,    目的地范围,    哪个门出发)

    先看中间一条路由记录

    目的地     中转站     目的地范围,   哪个门出发
    10.120.174.0    0.0.0.0         255.255.254.0     eth0

    首先,目的地址是 10.120.174.0,范围是 255.255.254.0

    根据上节的掩码原理,我们知道掩码是23位的,也就是只有前面23不动,只有最后9位可以动。

    两者一结合(与),就知道了网络目的范围:

    (图:目的地址)

    (图:目的地范围)

    两者结合的范围为:10.120.174.0(可变部分全为0)~ 10.120.175.255(可变部分全为1),总共512个目的地址(IP)。

    也就是所有这些目的IP地址在这个范围内的,在选择路由时,都匹配这条路由记录。

    那这条记录是这么说的:当匹配到这条记录时,中转站不需要(gateway为0),只管把报文往eth0这个门扔出去就行了(Iface为eth0)。

    这是什么意思呢?就是这个IP范围的大家都在一个小的局域网络里面,你喊一声,大家都能知道,不需要中转。

    再看最后一条路由记录

    目的地     中转站     目的地范围,   哪个门出发
    172.17.0.0   0.0.0.0    255.255.0.0    docker0

    这条记录跟上面一条基本一样含义,目的地址 & 目的地范围,结合后得出:

    目标地址为 172.17.0.0~172.17.255.255的报文只管往网卡docker0上面扔就是了。

    最后看第一条路由记录

    目的地     中转站     目的地范围,   哪个门出发
    0.0.0.0         10.120.174.1    0.0.0.0           eth0

    这里目的地址为0,表示default默认路由,意思是:当你的目的地址实在是找不到其他能够匹配的路由记录时,就用这一条吧。

    而这一条默认的规则的意思是:往eth0网卡丢,先送到中转站 10.120.174.1。 后面的事情你不用管了(意思是让中转站去解决后面的路由)

    比如我想要:

    # ping 10.184.43.7

    的时侯,这个目的IP,明显即不符合中间那条记录的范围,也不符合最后一条记录的范围。怎么只能使用这一条默认记录了。

    再来细看这条默认路由记录:

    这条记录说:当匹配到这条记录时,中转站要设置为10.120.174.1,并且报文要往eth0这个门扔出去(Iface为eth0)。

     这里隐含的表示了,中转站你必须能到达,否则网络会不通。

     报文如何导到中转站

    好了,那我们来看看报文是怎么与中转站通的。 这里中转站IP为10.120.174.1,要想把报文送到这里去,我们应该怎么走? 

    咦,又是路怎么走的问题,这不是上面刚学的嘛。

    来,跟我一起匹配,第三条行不行?不行。

    第二条行不行,行!

    刚好是第二条路由记录的范围(10.120.174.0~10.120.175.255),那就用第二条路由指定的方式发送(报文从eth0扔出去就行了)。

    很明显的是在递归查找路由表。同时,这也说明中转站就在同一个局域网内嘛。

    即报文送到网关,也是要查找路由表的。

    小结

    通过把所有的路由表都匹配一遍,你会发现,任意的目的IP,都能匹配到路由表中的一条(因为你有一个default规则)。

    匹配的过程你就当做是“人工”一个一个的查。如果你连路怎么走都没有设置好,网络又怎么能通呢?

    三、本机IP地址对路由的影响

    先看一下本机的IP信息:

    # ifconfig
    docker0   Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:e6:07:93:34  
              inet addr:172.17.0.1  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
    eth0     Link encap:Ethernet  HWaddr 28:6e:d4:88:f8:64  
              inet addr:10.120.175.166  Bcast:10.120.175.255  Mask:255.255.254.0
    lo      Link encap:Local Loopback  
              inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0

    你会发现,每个网卡如果有IP,就会在路由表里面增加一条路由记录。比如你把一个网卡down掉,再看route表,就会发现少了一条路由记录。再次up这个网卡的时候,路由记录又回来了。

    并且,这条路由的Destination(目的地范围)和你设置的这个IP的掩码是一致的。例如这里,我本机ip为10.120.175.166,掩码为255.255.254.0。所以路由就是IP&掩码=10.120.174.0。

    为什么?这个不是很明显么,你新加了一个网卡,插上了网线,还拿到了新IP,说明你这个网卡接入了一个新的局域网啊,你当然多了一条新的路可以走了。

    四、包含问题

    当两条路由记录互相包含时怎么办?

    比如:

    172.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0      U     0      0        0 eth0
    172.17.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 docker0

    这个时候,如果想要

    # ping 172.17.0.2

    是用哪条路由记录呢?

     首先,如果你之前的课有认真学习,那么你会知道,这里不同的掩码,就代表了不同的网络。这时脑海中应该会展现两条不同的路。选哪条路,当然是选择最匹配的那一条了 :-)

    (例如default记录,其实任意目的IP都能匹配,但它不是最精准匹配的)

     其次,如果出现这种情况,说明你的网络规格有待改进,虽然这不会出问题,但是由于会影响人的理解,所以建议不要这样子设置。

    除非你非常明确地故意这么规划,例如flannel的网络设置:

    root@k8s-node1:~# route -n
    Destination   Gateway    Genmask     Flags Metric Ref  Use   Iface
    10.1.0.0    0.0.0.0   255.255.0.0    U    0    0   0   flannel0  // 跨节点容器的包
    10.1.15.0    0.0.0.0   255.255.255.0   U    0    0   0   docker0   // 本节点容器的包

    为了将所有的容器(容器也可以看作一个独立的主机,后面章节会介绍)连在一起,首先把所有主机上面的容器作为大的网络一部分,然后每台互相独立的主机里面的容器又单独划分小的网络。且任意两个单独的小子网不重复。

    注意站在本机的角度看来,这是两个独立网络,只是在管理员视角看大家在一个大的网络内。

    主机对待报文,是作完全独立的判断:是本机的 or 不是本机的。 

    所以发给容器的报文,都符合:不是本机的。 那么就要开始匹配路由表啦。匹配过程见上面的课程。

    好了,到这里至少你应该能看懂路由表信息了。给你一个目的IP,你也应该知道它会使用哪一条路由了。

    路怎么走就看骚年你了~

    作者:tsjsdbd

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