如何理解 ip 路由和操作 linux 的路由表 - CodeAntenna

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路由是选择一条数据包传输路径的过程，也就是说主机怎么向目的地发送数据的过程。当 TCP/IP 主机发送 IP 数据包时，便出现了路由，且当到达 IP 路由器时还会再次出现。路由器是从一个物理网向另一个物理网发送数据包的装置，路由器通常被称为网关，它承但着分发数据包的任务。对于发送的主机和路由器而言，必须决定向哪里转发数据包。在决定路由时，IP 层查询位于内存中的路由表，然后根据查询规则，进行 ip 路由。是不是很抽象？先说如何选路：  
　　(1) 当一个主机试图与另一个主机通信时，IP 首先决定目的主机是一个内网还是外网，怎么确定？当然使用网络号。  
　　(2) 如果是是同一内网，那就就是直接发送了，这个最简答不过了。  
　　(3) 如果目的主机是和发送主机不在同一个内网，也就是在外网了，^_^ 很啰嗦，IP 将查询路由表来为外网主机或外网选择一个路由，所以一般情况下有可能为某个外网指定特定的路由，具体问题稍后分析。  
　　(4) 若未找到明确的路由，此时在路由表中还会有默认网关，也可称为缺省网关，IP 用缺省的网关地址将一个数据传送给下一个指定的路由器，所以网关也可能是路由器，也可能只是内网向特定路由器传输数据的网关。  
　　(4) 在该路由器收到数据后，它再次为远程主机或网络查询路由，若还未找到路由，该数据包将发送到该路由器的缺省网关地址。

每发现一条路由，数据包被转送下一级路由器，称为一次 “跳步”，按照同样的方式进行转发，并最终发送至目的主机。若未发现任何一个路由可以接受此次 ip 包的地址，发送主机将收到一个出错信息，也就是说其中任何一跳出现了不可到达，最后的结果也就是报错了。

上面只是个人的一些理解，事实上当时我们做的实验不少，但是看看 tcp/ip 详解后，就可以一目了然了，现在以 linux 下的路由表为例说明一下：  
　　$ sudo route  
　　Kernel IP routing table  
　　Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface  
　　192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1  
　　192.168.10.0 * 255.255.254.0 U 0 0 0 eth0  
　　default 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0  
　　--------------------------------------------------------------------------------------

IP 路由选择是逐跳地（hop-by-hop）进行的。从这个路由表信息可以看出，IP 并不知道到达任何目的的完整路径（当然，除了那些与主机直接相连的目的）。所有的 IP 路由选择只为数据报传输提供下一站路由器的 IP 地址。它假定下一站路由器比发送数据报的主机更接近目的，而且下一站路由器与该主机是直接相连的。  
　　IP 路由选择主要完成以下这些功能：  
　　1) 搜索路由表，寻找能与目的 IP 地址完全匹配的表目（网络号和主机号都要匹配）。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。  
　　2) 搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。目的网络上的所有主机都可以通过这个表目来处置。例如，一个以太网上的所有主机都是通过这种表目进行寻径的。这种搜索网络的匹配方法必须考虑可能的子网掩码。关于这一点我们在下一节中进行讨论。  
　　3)搜索路由表，寻找标为 “默认（default）” 的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器。如果上面这些步骤都没有成功，那么该数据报就不能被传送。如果不能传送的数据报来自本机，那么一般会向生成数据报的应用程序返回一个 “主机不可达” 或 “网络不可达”的错误。  
　　完整主机地址匹配在网络号匹配之前执行。只有当它们都失败后才选择默认路由。默认路由，以及下一站路由器发送的 ICMP 间接报文（如果我们为数据报选择了错误的默认路由），是 IP 路由选择机制中功能强大的特性。

freebsd 上使用 netstat -nr 打印路由表

现在问题在如何操作路由表，因为 ip 的选路全靠它吃饭了，怎么为一个特定的网络或者主机选择一条特定的路由？如何删除路由？这些问题对于网络维护和系统管理也尤为重要：

还是以上面的路由表为例，建议使用前先 man route 查看方法，或许各个系统略有差异，下面是以 debian 为例，由于是测试，所以使用 sudo，而不是 root 权限：

1、为某主机添加路由  
　　$ sudo route add –host 192.168.10.58 dev eth1  
　　// 所有通向 192.168.10.58 的数据都是用 eth1 网卡  
　　$ sudo route add –host 192.168.11.58 gw 192.168.10.1  
　　// 通向 192.168.11.58 的数据使用网关 192.168.10.1

不经意间做了一个验证实验：由于 eth1 是没有启动的，所以添加这个路由后，192.168.10.58 不可 ping 通  
　　初始路由表  
　　sudo route  
　　Kernel IP routing table  
　　Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface  
　　192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1  
　　192.168.10.0 * 255.255.254.0 U 0 0 0 eth0  
　　default 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0  
　　---------------------------------------------------------

可以 ping 通 192.168.10.58  
　　$ ping 192.168.10.58  
　　PING 192.168.10.58 (192.168.10.58) 56(84) bytes of data.  
　　64 bytes from 192.168.10.58: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.188 ms  
　　----------------------------------------------------------------

添加 192.168.10.58 的路由  
　　$ sudo route add -host 192.168.10.58 dev eth1  
　　$ sudo route  
　　Kernel IP routing table  
　　Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface  
　　192.168.10.58 * 255.255.255.255 UH 0 0 0 eth1  
　　192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1  
　　192.168.10.0 * 255.255.254.0 U 0 0 0 eth0  
　　default 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0  
　　-----------------------------------------------------------------

由于 eth0 无法使用了，所以发给 eth1，就等于丢入黑洞之中  
　　$ ping 192.168.10.58  
　　PING 192.168.10.58 (192.168.10.58) 56(84) bytes of data.  
　　--- 192.168.10.58 ping statistics ---  
　　2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 1010ms

指定给网关处理  
　　$ sudo route add -host 192.168.10.58 gw 192.168.10.1  
　　$ sudo route  
　　Kernel IP routing table  
　　Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface  
　　192.168.10.58 192.168.10.1 255.255.255.255 UGH 0 0 0 eth0  
　　192.168.10.58 * 255.255.255.255 UH 0 0 0 eth1  
　　192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1  
　　192.168.10.0 * 255.255.254.0 U 0 0 0 eth0  
　　default 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0  
　　---------------------------------------------------------

要经过网关了，验证了路由表的作用  
　　$ ping 192.168.10.58  
　　PING 192.168.10.58 (192.168.10.58) 56(84) bytes of data.  
　　From 192.168.10.1: icmp_seq=1 Redirect Network(New nexthop: 192.168.10.58)  
　　64 bytes from 192.168.10.58: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.02 ms  
　　------------------------------------------------------

废话少说了，同理为某网路添加路由和删除路由如下所示：经过测试有效：

2、为某网络的添加路由  
　　$ sudo route add –net 220.181.8.0/24 dev eth0  
　　$ sudo route add –net 220.181.8.0/24 gw 192.168.10.1

3、添加默认网关  
　　$ sudo route add default gw 192.168.10.1  
　　4、删除路由，  
　　$ sudo route del –host 192.168.168.110 dev eth0

可能你会遇到删除时候语法错误，请参看路由表的 Flags, 路由上面的第一条，G 表示设定了网关，H 表示操作了主机，所以就用 $ sudo route del -host 192.168.10.58 gw 192.168.10.1 删除，更详细的请 man。

使用 route 命令添加的路由，机器重启或者网卡重启后路由就失效了，和 iptables 一样，需要永久添加的话，也是使用开机执行，所以可以用以下方法添加永久路由：

1. 在 / etc/rc.local 里添加执行命令，进行开机执行，因为是 root 权限，所以不用 sudo 了：  
　　route add –net 220.181.8.0/24 dev eth0  
　　route add –net 220.181.9.0/24 gw 192.168.10.1

2. 在 / etc/sysconfig/network 里添加到末尾  
　　方法：GATEWAY=gw-ip 或者 GATEWAY=gw-dev

3./etc/sysconfig/static-router :  
　　any net x.x.x.x/24 gw y.y.y.y

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