24_路由（四），路由的练习：编写
网络协议那些事儿
内容简介
- 前言
上一课我们开始了 OSI 第 3 层的关键硬件路由器的学习，也学习了一个关键的表格：路由表。
路由表指明了要使用哪个网关（Gateway）来加入一个网络。路由表中必须要有的两列元素是：要连接的网络和网关的 IP 地址。
路由器通过路由表来分发数据包。如果我要加入的网络地址不属于路由表中的任何网络，则必须使用默认路由中指示的网关。
上一课的内容不免偏理论，所以这一课我们来做一些练习，进一步学习路由的知识。
- 路由的练习：编写路由表
下面是一个网络的图示，其中包含若干网络。我们首先尝试为图中的路由器编写路由表。
在上图中，我们可以看到两个网络（192.168.0.0/24 和 192.168.1.0/24）通过路由器 1 连接在一起，路由器 1 对于这两个网络各有一个网络接口。
对于网络中的机器的地址，我们只标出了地址的最后一个字节（例如 .1，.2），因为前三个字节是网络地址。例如，网络 192.168.0.0/24 中的机器地址为 .1 的机器，我们可以推断出其完整的 IP 地址为 192.168.0.1。
你也许会认为路由器的图示中有一个错误，因为图中路由器的上下两个接口的地址都是 .254。但这是正常的，因为这两个地址对应的接口并不在同一个网络中。路由器的上面那个接口的地址是 192.168.0.254，对应上面那个网络（192.168.0.0/24）；路由器的下面那个接口的地址是 192.168.1.254，对应下面那个网络（192.168.1.0/24）。
现在，让我们尝试为路由器 1 编写路由表。
有一种适用于所有情况的方法，应用此方法的顺序如下：
-
写出本机连接的网络；
-
写出默认路由；
-
写出本机无法通过前面的两个步骤加入的所有其他网络。
让我们来使用上述方法吧：
1. 指明本机连接的网络
我们的路由器 1 连接到两个网络 192.168.0.0/24 和 192.168.1.0/24。
因此，目前路由器 1 的路由表是这样的：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | ? |
| 192.168.1.0/24 | ? |
我们暂时还不急着写出网关的 IP 地址，过一会再写（暂时用 ? 号表示）。
我们进入第 2 步。
2. 写出默认路由
上面的网络图的情况有点特殊，因为我们的路由器 1 已经连接到图中的所有网络了。路由器 1 不需要默认路由即可转到其他网络，因为它已经都知道了！
3. 写出本机无法通过前面的两个步骤加入的所有其他网络
与第 2 步类似，除了路由器 1 直连的两个网络以外，并没有其他网络。
所以，目前路由器 1 的路由表还是维持原样：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | ? |
| 192.168.1.0/24 | ? |
那就只剩写出网关的 IP 地址了。我们将应用一个简单的规则：用来连接到我所属的网络的网关的地址也是我的地址。
因此，路由器 1 的路由表变成下面这样：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | 192.168.0.254 |
| 192.168.1.0/24 | 192.168.1.254 |
真棒，我们编写好了路由器 1 的路由表！
那么，这是否足以使我们的两个网络相互通信呢？
可惜的是，回答是否定的。尽管路由器现在已经知道如何分发所收到的数据包（packet）了。
那么，网络中的机器又是怎么知道应该向这个路由器发送数据包呢？
其实呢，网络中的机器也有一个路由表。连接到网络的任何机器都具有路由表：一台打印机，一部电话，甚至是很老旧的一台电脑。
有了路由表，机器在要加入其他网络时才能知道应该向哪个网关发送数据包。因此，我们现在可以为网络中的机器编写路由表，以 IP 地址为 192.168.0.1 的机器为例。
我们再次使用之前的那个方法：
1. 指明本机连接的网络
我的机器（ IP 地址为 192.168.0.1 ）只连接到了 192.168.0.0/24 这一个网络，因此，路由表暂时是这样的：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | ? |
2. 写出默认路由
这次，我们可以写出除了自己的网络之外的其他网络（例如 192.168.1.0/24 这个网络）的默认路由（在我们的示例中也没有太多选择，因为此外只有 192.168.1.0/24 这一个网络…）。因此，路由表变成了这样（default 表示 “默认”）：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | ? |
| default | ? |
3. 写出本机无法通过前面的两个步骤加入的所有其他网络
我们已经写出了可以加入的两个网络，因此可以忽略这一步。
因此，目前 IP 地址为 192.168.0.1 的机器的路由表是：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | ? |
| default | ? |
我们已经知道如何填写第一行，因为它是我们本机所属的网络，因此可以为网关填写我们自己的地址。路由表变成了这样：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | 192.168.0.1 |
| default | ? |
现在只剩写出用于加入 192.168.1.0/24 这个网络的网关的 IP 地址了。
所以现在的问题是：“192.168.0.1 这台机器应该向谁发送数据包，以使数据包能到达 192.168.1.0/24 这个网络呢？”
我们有理由相信必须将数据包发送到路由器 1，但是发送到路由器的两个接口中的哪个接口呢？
为了回答这个问题，我们来打个比方：
我们想象每个网络是一个大房子里的一个房间，而路由器就是连接两个房间（两个不同网络）的门。门有两个把手，每个把手位于两个房间之一，就像路由器的两个接口一样。
当我在一个房间里并且想去另一个房间时，我可以使用哪个把手？在我这边的把手，还是另一边的那个呢？
答案是显而易见的：我必须使用我这边的把手！
对于路由也一样。要加入某个网络，机器必须使用自己所属的网络的网关。
因此，就是与 192.168.0.1 这台机器位于同一网络（192.168.0.0/24）中的路由器的接口地址，地址是 192.168.0.254。
因此，192.168.0.1 这台机器的路由表是：
| 要连接的网络 | 网关的 IP 地址 |
|---|---|
| 192.168.0.0/24 | 192.168.0.1 |
| default | 192.168.0.254 |
很不错，现在我们知道如何编写路由表了！
不过练习还没结束，下一课我们会用一个比本课中更复杂的图示来做练习。
一起加油吧~
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