本文讨论IPv4的路由子系统。（IPv6对路由的处理不同）。
基本概念
关于路由子系统
路由子系统工作在三层。用来转发入口流量。
路由子系统主要涉及 路由器、路由、路由表等概念。
- 路由器： 配备多个网络接口卡（NIC），而且能利用自身网络信息进行入口流量转发的设备。
- 路由： 流量转发，决定目的地的过程
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路由表：转发信息库，该库中储存路由须要本地接收还是转发的信息。 以及转发流量时所须要的信息。（即。信息库用来推断，要不要转发，假设要转发。向哪里转发）.
路由器有多张网卡，但有多张网卡的设备不一定就是路由器
实际上。出于下面等目的，非路由器可能有多张网卡。
高可用性： 在某个NIC故障时。主机能够利用其它NIC继续工作。
更强的路由能力： 不同NIC连接不同局域网，可是不转发局域网间流量。
多路传输： 多个NIC进行捆绑。提高网络载荷。
地址
定向广播：
- 子网广播：目的地址为本地子网的广播包。
- 定向广播：目的地址为远端子网的广播包。
定向子网广播针对ICMP ECHO REQUEST做特殊处理，以避免恶意攻击。
可路由地址与不可路由地址
可路由地址： 一般的全球地址
不可路由地址： 本地地址 + 私有地址
不可路由地址，私有地址和本地环回地址不可路由。 当局域网（私有地址）的主机要与非该局域网的主机通信时。须要通过NAT来隐藏不可路由的子网。
主地址 与 辅助地址
出于例如以下一些目的，同一NIC可能须要配置多个IP。
- 一台主机上执行多项服务，而不同服务可能须要不同IP。（这也能够作为简单的防火墙）
- 因为硬件缺乏等原因。须要通过一块NIC将两个子网连接起来。
同一NIC能够配备多个IP地址，每一个IP地址都须要相相应的提供子网掩码（用户没配置时，系统会自己主动提供）。
（仅仅有配置了子网掩码，才干识别出那些地址通过该接口可达）。
在linux中。同一 NIC 上的IP地址被划分为 主IP地址 和 辅助IP地址。
一个子网掩码仅仅能有一个 主IP地址。
当子网覆盖的地址范围发生重叠时。有可能出现 同一个地址 既相应某个子网掩码的辅助地址， 又相应于还有一个子网掩码的主地址。
举个样例： 在接口eth0上原先有两个地址：10.0.0.1/24， 10.0.0.2/24. 当中10.0.0.1/24 相应子网掩码10.0.0.255的主地址； 当我们想eth0再加入一个地址 10.0.0.3/25 时， 10.0.0.3/25 既关联到子网掩码10.0.0.255的辅助地址。 又关联到子网掩码10.0.0.127的主地址。
路由表
特殊路由
当路由器收到一个封包时。该封包有两个流向： 本地接收 或 转发。
linux默认有两张路由表。分别针对上面两种流向的封包。
- 用于本地地址的路由表：从该表查找成功，则表明封包发给自己，须要传递到相邻的更高层协议。
- 用于其它地址的路由表：该表数据项可用户手动插入 ， 或者有路由协议动态插入。
路由类型与动作：
＋ 转 发：默认动作，当封包与路由表中的表项想匹配时，运行此动作
＋ 黑 洞：丢弃封包
＋ 不可到达：丢弃封包。生成ICMP主机不可达消息
＋ 禁 止：丢弃封包，生成ICMP被过滤消息
＋ 放 弃：与策略路由联合使用
路由缓存
路由表中的项可能达到几十万条，因此须要较小的路由缓存表。
Linux将路由缓存分为两部分：
- 协议相关的缓存 ——缓存框架部分
- 协议无关的缓存（DST）——嵌套在第一部分
路由表 VS 路由缓存
路由表使用子网地址的集合， 而路由缓存项与单个IP地址关联。（因此他们使用的查找算法也不同）
查找
最大前缀匹配：到达一个目的地址可能有多条路由。须要使用贪心匹配。
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