05-寻址与路由
网络设计第五问寻址——路由器怎么知道该往哪发路由器的真正工作只有一条收到一个 IP 包后——目的 IP 不等于自己——查表——找到下一跳——转发。那这张表是怎么填的、怎么更新的——这就是路由协议的全部问题。文章目录网络设计第五问寻址——路由器怎么知道该往哪发一、路由表的真相二、路由协议三、NAT——地址转换四、MAC 端口对应表一、路由表的真相你自己的电脑上跑一条route printWindows或ip routeLinux——看到的每一行有三个关键字段目的网段掩码下一跳0.0.0.00.0.0.0192.168.1.1默认网关192.168.1.0255.255.255.00.0.0.0本地直连10.0.0.0255.0.0.010.8.0.1VPN隧道最长前缀匹配——如果目的 IP 是 10.0.1.5——路由器查路由表——10.0.0.0/8 匹配 ~10 位192.168.1.0/24 匹配 ~24 位→不匹配——0.0.0.0/0 匹配 0 位——选择 10.0.0.0/8——转发到 10.8.0.1。二、路由协议内部网关IGP——自治区内OSPF开放式最短路径优先每台路由器知道整个区域的拓扑图。用 Dijkstra 算法算最短路径树——链路状态变化时重新计算。适合大型内部网大学校园、企业网RIP路由信息协议按跳数选路——最大 15 跳——超过的视为不可达。简单但收敛慢EIGRP增强内部网关路由协议Cisco 私有——同时考虑带宽、延迟、负载外部网关BGP——自治区间整个互联网的路由信息通过 BGP 交换。不是计算最短路径——是在 AS 之间按策略选路——你付了钱的商户 ISP 路径优先于非直连——即使直连跳数更少。三、NAT——地址转换公网 IPv4 地址不够用。所以局域网用私有地址——10.x.x.x、172.16-31.x.x、192.168.x.x。NAT 把内网地址转换为外网地址。NAT 的副作用——外网主动不能发起对内网设备的连接。你的设备发一个出站连接——路由器记 NAT 表——返回流量根据表转发进去。但外网设备想主动连你的内网设备——NAT 表没有记录——丢弃。这就是社保内网服务器不能被互联网直接访问的机制之一——外加防火墙——是双重隔离。四、MAC 端口对应表交换机的转发决策是查 MAC 表——从哪个端口收到帧→目标 MAC 是哪个设备→从该端口转出去。如果帧的目标 MAC 不在表中——交换机向所有端口泛洪除了来的那个端口。路由器则不同——它从帧头剥离 MAC、提出 IP、查路由表——再打包一个新帧——用下一跳的 MAC。✅ 亮点从一条本机路由表的例子出发讲最长前缀匹配是路由器最核心的一行判断并把 OSPF 和 BGP 的适用场景讲透——不同范围、不同策略不是一套算法管所有。扩展方向软件定义网络SDN的集中式路由、MPLS 标签交换与传统 IP 路由的层级差异。