????????本期是OpenWrt基本原理系列的第二期，這次來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)路由。本期不會(huì)涉及任何算法問(wèn)題，首先是篇幅有限，本專(zhuān)欄目的是為了簡(jiǎn)單介紹，其次路由算法學(xué)習(xí)有很多書(shū)籍或者博客資料可供查閱，咕咕不想重復(fù)造輪子~~（而且并不能造好）。

????????路由器對(duì)于很多小伙伴來(lái)說(shuō)再熟悉不過(guò)了，每當(dāng)家里WIFI信號(hào)不好的時(shí)候，大家往往會(huì)選擇添加一臺(tái)路由器或者更換路由器，但是不知道有沒(méi)有好奇的小伙伴們想過(guò)，WIFI和路由器有什么關(guān)系呢？或者說(shuō)家里的發(fā)射WIFI的東西，為什么要叫“路由器”這個(gè)聽(tīng)起來(lái)有些奇怪的名字呢？路由器的“路由”又有什么含義嗎（或者說(shuō)從家里發(fā)出的數(shù)據(jù)是怎么傳到需要訪問(wèn)的服務(wù)器的）？

????????沒(méi)錯(cuò)，其實(shí)這些都是我曾經(jīng)的疑惑。

無(wú)線(xiàn)路由器（WIFI）

????????現(xiàn)如今無(wú)線(xiàn)路由器（邊緣路由器），本質(zhì)上是有線(xiàn)路由器、NAT主機(jī)、防火墻、交換機(jī)、WIFI分享器、AC控制器等等的集成設(shè)備，但是每個(gè)功能單獨(dú)開(kāi)來(lái)卻又十分的殘廢，路由十分簡(jiǎn)單，NAT功能很簡(jiǎn)單，基本不能調(diào)控，防火墻該防的防不了，交換機(jī)交換效率低下，WIFI信號(hào)和設(shè)備承載數(shù)量普通，組網(wǎng)質(zhì)量一般，組網(wǎng)設(shè)備有限，控制功能很少，就有些類(lèi)似于全能本，全都不能的境況。

????????記得07年家里裝寬帶時(shí)，想上網(wǎng)，需要從Modern接出來(lái)一根網(wǎng)線(xiàn)，連接到電腦上撥號(hào)，但是家里有兩臺(tái)電腦，都想上網(wǎng)怎么辦呢？于是爸爸就??買(mǎi)了一個(gè)有線(xiàn)路由器，那時(shí)我第一次知道路由器這個(gè)名字奇怪的東西，只知道它能讓很多很多臺(tái)電腦上網(wǎng)，并且插上網(wǎng)線(xiàn)就能直接用（每次玩電腦都要手動(dòng)撥號(hào)真的很麻煩）。

????????后來(lái)，大概是08年，爸爸給那臺(tái)東芝筆記本電腦裝上了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡，買(mǎi)了一臺(tái)單天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)路由器，再以后，無(wú)論家里路由器換了幾次，它的形態(tài)就再也沒(méi)有變過(guò)了（無(wú)非是加幾根天線(xiàn)，或者隱藏天線(xiàn)）。嗯嗯，就是這樣。

家庭網(wǎng)絡(luò)路由

????????家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境非常簡(jiǎn)單，不論你的家庭網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)）有多少臺(tái)設(shè)備，即使有雙寬帶或者更多寬帶做疊加（負(fù)載均衡），在路由層面都可以極其簡(jiǎn)單的拓?fù)錇槎司W(wǎng)絡(luò)，即WAN和LAN，只有唯一的外網(wǎng)出口和唯一的內(nèi)網(wǎng)入口，所以數(shù)據(jù)包路由時(shí)，如果不是需要轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)網(wǎng)端口（192.168.1.0/24，10.0.0.0/8等等），只能毫無(wú)選擇的全部路由到WAN端口（即0.0.0.0/0）。所以是一種基于端口的路由，或者說(shuō)是基于NAT的路由。也許嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，并不能是路由。

????????即是說(shuō)是一些企業(yè)或者工業(yè)路由器，路由功能基本也是這樣，允許手動(dòng)添加靜態(tài)路由表，內(nèi)網(wǎng)拓?fù)鋸?fù)雜一些，多分了幾個(gè)子網(wǎng)段，應(yīng)用功能層面是多了一些行為管控和審計(jì)，接入控制，VPN管理，NAT管理，包過(guò)濾防火墻等等這些與路由毫無(wú)關(guān)聯(lián)的額外功能。

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路由（好吧，說(shuō)到現(xiàn)在，才正式進(jìn)入本章主題）

????????路由（Routing），是為了給源地址發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，尋找到能連通到目的地址路徑的一種功能，用專(zhuān)業(yè)的話(huà)來(lái)說(shuō)，是指分組從源到目的地時(shí)，決定端到端路徑的網(wǎng)絡(luò)范圍的進(jìn)程。

????????舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，假如我想在廈門(mén)的某個(gè)不知名末流大專(zhuān)院校里訪問(wèn)在上海的B站服務(wù)器，那么在路由層面發(fā)生了什么呢？

????????可以看出，從最初IP（183.255.88.113）到B站CDN服務(wù)器的IP（120.240.75.131），有很多中間IP，即通過(guò)AS9808骨干網(wǎng)的路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。那么，此路由節(jié)點(diǎn)是怎么知道數(shù)據(jù)要這樣路由轉(zhuǎn)發(fā)呢？

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路由協(xié)議

• 靜態(tài)路由

????????即路由表固定，需要人工手動(dòng)或者依據(jù)某種預(yù)先設(shè)定的規(guī)則而非算法（例如依據(jù)NAT子網(wǎng)網(wǎng)段自動(dòng)添加子網(wǎng)的路由）自動(dòng)添加路由表。

????????這種路由協(xié)議廣泛運(yùn)用在家庭路由器、企業(yè)工業(yè)路由器這種用于相對(duì)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的路由設(shè)備，優(yōu)點(diǎn)很明顯，安全性高，路由轉(zhuǎn)發(fā)迅速，消耗硬件資源少，不用擔(dān)心因?yàn)槁酚稍斐蓮V播風(fēng)暴等等。

????????但是，缺點(diǎn)也很明顯，對(duì)于一定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的路由表配置，就非常繁瑣，甚至難以找到最優(yōu)路由路徑，導(dǎo)致降低路由效率。同時(shí)，靜態(tài)路由表也很難自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化，每當(dāng)鏈路狀態(tài)改變，都需要人工手動(dòng)重新計(jì)算路由，尋找最佳路徑，來(lái)添加或者刪除路由，過(guò)程相當(dāng)繁瑣等等。

• 動(dòng)態(tài)路由

????????目的是為了解決靜態(tài)路由的缺點(diǎn)，目前主流的有：RIP、BGP、OSPF等，當(dāng)然他們又可以細(xì)分為：①依據(jù)距離躍點(diǎn)數(shù)的路由協(xié)議、②依據(jù)鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議。

????????不同的路由協(xié)議有自己的路由算法，有興趣可以學(xué)習(xí)，其還是十分有趣的。其中算法的設(shè)計(jì)和選擇需要考慮一些細(xì)節(jié)，比如考慮路由收斂/發(fā)散、是否會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)泛洪，對(duì)于龐雜網(wǎng)絡(luò)如何劃分網(wǎng)絡(luò)以路由匯總來(lái)簡(jiǎn)化非常龐大的路由表，以及跨運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)甚至是跨境網(wǎng)絡(luò)如何調(diào)節(jié)路由等等。

????????于是183.250.88.113路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)路由協(xié)議學(xué)習(xí)得來(lái)的路由表，告訴了路由器這個(gè)目標(biāo)地址為B站CDN的數(shù)據(jù)包，要轉(zhuǎn)發(fā)到（112.48.160.93 *** 112.50.222.153）路由節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的下一跳能夠連接B站的CDN服務(wù)器，至此路由通路生成，我就能愉快的訪問(wèn)B站啦！

總結(jié)

????????路由協(xié)議有很多，其中也不乏一些未公開(kāi)的私有路由協(xié)議，總之，無(wú)論哪種路由協(xié)議，最終目的都是為了得到一份在一定情景下還算可靠的路由表，有了這份可靠的路由表和路由協(xié)議，不論網(wǎng)絡(luò)關(guān)系如何變化，路由協(xié)議都能在限定要求內(nèi)收斂，找到新的最佳路由路徑。

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