【云小课】基础服务第66课 网络知识一箩筐——让路由告诉你，网络数据走向何方

路由：

路由是指从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。所以当我们搭建网络时，路由在实现各主机之间的数据交换过程中是不可或缺的。
路由又指路由规则，在路由中通过配置目的地址、下一跳类型、下一跳地址等信息，来决定网络流量的走向。
1. 目的地址：网络流量将要发到的目的网络地址。
2. 下一跳类型：将指向目的地址的流量转发到的下一跳的服务器类型。
3. 下一跳地址：指定流量具体转发到下一跳实例的地址。

路由可以分为静态路由和动态路由。

静态路由

静态路由可以简单的理解为由管理员定义到一个目的网络或者几个网络的路由，不会在非人为修改的情况下改变。
特殊的静态路由：默认路由（0.0.0.0/0）
如果IP数据包中的目的地址找不到存在的其它路由时，路由器会默认选择的路由，称之为默认路由。转发数据包时，当没有匹配到与目的地址相匹配的路由，同时也没有默认路由的情况下，那么此数据包将被丢弃。默认路由是未知地址数据包的一种最后求助方式，将数据包发送到默认路由设定的下一跳。
那么为什么默认路由是0.0.0.0/0呢？
因为匹配IP地址时，0代表通配符，表示可以代替任何值，所以默认路由和任何的目的地址都能匹配成功。这样就可以避免未知地址数据包的丢失。

动态路由

动态路由是与静态路由相对的一个概念，由指定的路由协议格式在网上广播和接收路由信息，通过路由之间不断交换的路由信息动态地更新和确定路由表，并随时向附近的路由器广播，这种方式称为动态路由。当网络中节点或节点间的链路发生故障，或存在其它可用路由时，动态路由可以自行选择最佳的可用路由并继续转发数据。
举个例子：
假设有两个路由器A和B，当路由器A连接的网络拓扑结构发生改变后，A路由器依据路由协议更新路由，路由器A将更新信息传播给路由器B，路由器B收到此更新信息后更新自己的路由表。如下图所示：

静态路由和动态路由各有特点，适用不同的场景，如下图所示：

在复杂的网络中，可以想象一条路由是完全满足不了需求的，所以路由表便应运而生。路由表由一系列路由规则组成，用于控制网络数据走向。存储了本地计算机可以到达的网络目的地址范围和如何到达的路由信息。
就像一个人如果要去某个地方，要通过地图才知道该怎么走，在网络世界中的地图，就是路由表。
每一个计算机系统中都具有IP路由表，它存储了计算机可以到达的网络目的地址范围和如何到达的路由信息。路由表是TCP/IP通信的基础，计算机上的任何TCP/IP通信都受到路由表的控制。
在本地计算机上使用route print命令（Windows系统），显示本机路由表，如下图：

1. 网络目标、网络掩码：网络地址和网络掩码相与的结果用于定义本地计算机可以到达的网络目的地址范围。通常情况下，网络目标地址范围包含以下四种：
主机地址：某个特定主机的网络地址，网络掩码为255.255.255.255；
子网地址：某个特定子网的网络地址；
网络地址：某个特定网络的网络地址；
默认路由：所有未在路由表中指定的网络地址；
2. 网关（又称下一跳服务器）：在发送IP数据包时，网关定义了针对特定的网络目的地址，数据包发送到的下一跳服务器。如果是本地计算机直接连接到的网络，网关通常是本地计算机对应的网络接口，但是此时接口必须和网关一致；如果是远程网络或默认路由，网关通常是本地计算机所连接到的网络上的某个服务器或路由器。
3. 接口：接口定义了针对特定的网络目的地址，本地计算机用于发送数据包的网络接口。网关必须位于和接口相同的子网（默认网关除外），否则造成在使用此路由项时需调用其他路由项，从而可能会导致路由死锁。
4. 跃点数：跃点数用于表示路由的成本，通常情况下代表到达目标地址所需要经过的跃点数量，一个跃点代表经过一个路由器。跃点数越低，代表路由成本越低；跃点数越高，代表路由成本越高。

课堂练习：

实践出真知，下面我们通过一个示例，来实践下~
下图在一个虚拟私有云中共有两个弹性云服务器ECS1和ECS2分别处于不同的网段subnet-1（192.168.1.0/24）与subnet-2（192.168.2.0/24），这两个网段是通过一个路由器来进行数据传递，那么当ECS1这台弹性云服务器发送数据到ECS2时，数据是如何传输的? 

subnet-1与subnet-2是不同的网段，所以在没有添加路由的情况下，ECS1与ECS2是不能直接传递数据的。
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ECS1发送数据到ECS2过程如下：
1. ECS1查询数据包的目的IP地址，发现与自己IP地址不在同一网段，不能直接发送数据到ECS2。
2. ECS1将数据包发送到路由器中。
3. 路由器分析路由表，匹配到有目的地址和ECS2所在网段一致的路由，按照此路由的配置将数据发送到ECS2。
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