浅谈路由概念

    计算机网络的五层因特网协议栈由上而下分别是：应用层，运输层，网络层，链路层和物理层，路由概念就出现在网络层中，因为网络层的三个重要功能为：转发、路由选择、建立连接。这篇文章主要分析一下有关路由的概念。

    首先区分一下转发和路由选择的区别：

•    转发是指将分组从一个输入链路接口转移到适当的输出链路接口的路由器本地动作；

•    路由选择是指网络范围的过程，以决定分组从源出发到目的地所采取的端到端路

    而路由的选择就需要算法来确定，所以路由算法的任务是决定从发送方到接收方的一条好路径，这条路径便可以理解为路由。  

    举个例子来讲，假设有一个驾驶员驾车从上海到北京，众所周知，从上海到北京可走的路太多了，途径很多城市，于是驾驶员在出发之前需要确定自己的最佳路线，最佳的依据可能是路程最短，也可能是花费最少，也有可能是时间最短等等，这就相当于路由选择算法，最终驾驶员会确定一条路线，这条路线就相当于路由。这条路线上会经过多个城市，则转发就相当于穿过这个城市，即驾驶员从一条路进入这个城市，并决定从哪条路离开这个城市，可以理解为宏观和微观的差别。

    每台路由器具有一张转发表。路由器通过检查到达分组首部字段的值来转发分组，然后使用该值在该路由器的转发表中索引查询。存储在转发表项中的该首部的值指出了该分组将被转发的路由器的输出链路接口。分组首部中的该值可能是该分组的目的地址或该分组所属连接的提示，这取决于网络层协议。

    那路由器中的转发表是如何配置的呢？这是一个关键问题，因为它揭示了路由选择协议和转发之间的重要相互作用关系。路由选择算法决定了插入路由器的转发表的值。路由选择算法可能是集中式的，或者是分布式的，但在任何一种情况下，都是路由器接受路由选择协议报文，该信息被用于配置其转发表。具体实现过程就不详细讲啦，查阅计算机网络书籍（主要是因为我自己也不是很清楚 =.=|）

     网络层的转发功能实际将分组从一台路由器的入链路传送到适当的出链路

一台路由器的四个组成部分为：输入端口、交换结构、输出端口、路由选择处理器。

1.输入端口：执行将一条输入的物理链路与路由器相连的物理层功能；执行需要与位于入链路远端的数据链路层交互的数据链路层功能；执行在输入端口的查找功能。

2.交换结构：将路由器的输入端口与输出端口相连接，这种交换结构完全包含在路由器中，即它是一个网络路由器中的网络。

3.输出端口：存储从交换结接收的分组，并通过执行必要的链路层和物理层功能在输入链路上传输这些分组。

4.路由选择处理器：执行路由选择协议，维护路由选择表以及连接的链路状态信息。

参考教材：《计算机网络（自顶向下方法）》