Routing 路由協定 網路管理 路由器 協定 路由

路由協定基礎知識入門 詳解路由特性與分類

2015-01-23
相信大家一定聽過路由器這個名稱,但是為什麼叫路由器?而路由又是什麼意思?這篇文章將介紹路由的技術以及相關的路由協定,並著重在特性與分類方式的說明。
路由(Routing)是網路封包決定要如何送往外部網路而到達目的地的過程。而路由器(Router)會取得達到路由所必需的資訊,並加以維護,而為了取得並維護這樣的路由資訊,必須使用路由協定。

路由協定非常複雜,種類也多,為了管理路由器來達到企業內部的網路路由,第一步就是要了解路由協定的種類及其詳細的運作過程。

路由技術簡介

路由器最主要的工作是決定要將網路封包送往何處,而為了要達到這樣的目的,路由器至少必須做到以下這些事情:

1. 知道目的端的位址在哪裡
2. 標示出來源端的位址,並把它學習起來。
3. 尋找這個封包可能要送往的路徑有哪些
4. 從可能的路徑中選出最佳路徑
5. 維護並更新這些路由所需的資料

一般網路架構中,免不了一定會有很多台路由器設備,如圖1所示。


▲圖1 網路架構範例。

為了讓圖1中的10.120.2.0與172.16.1.0能夠找到路徑互相傳遞資料封包,中間的路由器設備就必須互相「分享」所學習到的資料,加上可以得知本地端路由器設備所直接連接到的終端設備,就可以形成一個表格,稱為Routing Table。

這個Routing Table即可收集並整理出所有路由所需的資訊。假設路由器A與10.120.2.0這台電腦直接連接,而172.16.1.0若曾經傳送封包經過路由器A,則路由器A會知道172.16.1.0這台電腦位於路由器A右邊的介面,假設路由器A右邊的介面為S0,左邊為E0,則路由器A的Routing Table如表1所示。

表1 路由器A的Routing Table

路由器A會把從其他路由器傳過來的路由資訊記錄在自己的Routing Table中,而針對那些直接連接於路由器A的電腦,對路由器A來說,當然它已經可以確認每一台電腦能夠透過哪些介面到達,因此路由器A會直接把所有直接連接到路由器A的電腦與介面之對應關係輸入到Routing Table內。

換句話說,那些沒有直接連接到路由器A上的電腦與介面之對應關係,一定要透過別台路由器設備來學習而得知,或是由管理人員手動輸入。

路由器決定發送封包的方式

路由器設備會根據Routing Table的資料來決定如何轉發資料封包,剛才提到有兩種方式可以得知其他電腦與這台路由器設備介面的對應關係,第一種方式就是由管理人員手動輸入,這種方式也稱為靜態路由(Static Route)。

而另一種方式就是透過其他路由器設備來學習,學習的方式就是透過路由協定(Routing Protocol)來交換資訊,這Routing Protocol也是學習路由器設備相關知識最重要的一環,不同的Routing Protocol有不同的使用時機,其運作方式也不盡相同,這種經過學習而建立出來的路由資訊,就稱為動態路由(Dynamic Route)。

靜態路由(Static Route)

靜態路由必須由管理人員手動輸入,好處是速度很快,不需要經過學習,但是缺點是網路拓撲若有任何改變,管理人員必須更新這些資料到路由器設備,比較麻煩,耗費人力,也必須有很好的維護能力才行。這種方式比較適合幾乎不會有變動的網路拓撲(Topology)。

動態路由(Dynamic Route)

動態路由就不需要手動輸入,比較屬於Worry-Free的類型,一切的工作都交給路由器設備之間去協調,互相交換並學習這些資料,管理人員只要做Routing Protocol的設定即可。

但是這種方式比較耗費系統資源,速度也稍微慢一點點,因為系統需要時間去做學習的動作,也需要一點時間才能把Routing Table建立得比較完整,而且也需要比較多時間來反映可能的網路改變。

不過另一個好處是,一旦網路架構有任何的改變,網路管理人員並不太需要做太多事情來管理並且維護Routing Table,因為它會經過自我學習來達到更新的效果。底下針對這兩種方式做進一步的說明,同時會介紹這兩種方式的設定指令。


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