路由選擇

選擇定義

路由選擇是指選擇通過互連網路從源節點向目的節點傳輸信息的通道，而且信息至少通過一個中間節點。路由選擇工作在 OSI 參考模型的網路層。

路由選擇包括兩個基本操作，即最佳路徑的判定和網間信息包的傳送（交換）。兩者之間，路徑的判定相對複雜。

在確定最佳路徑的過程中，路由選擇算法需要初始化和維護路由選擇表（ routing table ）。路由選擇表中包含的路由選擇信息根據路由選擇算法的不同而不同。一般在路由表中包括這樣一些信息：目的網路地址，相關網路節點，對某條路徑滿意程度，預期路徑信息等。

為了成功地轉發一個數據包，IP路由算法根據路由表選擇下一跳的目的地址。

IP路由算法如下：

假設一個待轉發的IP報文的目的地址是D, 網路前綴是N:

If (N屬於某直連網路)

把IP報文直接轉發

else if（路由表包含目的為D的路由）

根據路由表中的下一跳轉發IP報文（如果存在多條匹配的路由，則選擇子網掩碼長度最長的路由轉發）

Else if（路由表中存在預設路由）

根據預設路由轉發IP報文

Else

向源主機傳送ICMP 出錯訊息，通知IP報文不能被轉發。

路由器之間傳輸多種信息來維護路由選擇表，修正路由訊息就是最常見的一種。修正路由訊息通常是由全部或部分路由選擇表組成，路由器通過分析來自所有其他路由器的最新訊息構造一個完整的網路拓撲結構詳圖。鏈路狀態廣播便是一種路由修正信息。

所謂交換指當一台主機向另一台主機傳送數據包時，源主機通過某種方式獲取路由器地址後，通過目的主機的協定地址（網路層）將數據包傳送到指定的路由器物理地址（介質訪問控制層）的過程。

通過使用交換算法檢查數據包的目的協定地址，路由器可確定其是否知道如何轉發數據包。如果路由器不知道如何將數據包轉發到下一個節點，將丟棄該數據包；如果路由器知道如何轉發，就把物理目的地址變換成下一個節點的地址，然後轉發該數據包。在傳輸過程中，其物理地址發生變化，但協定地址總是保持不變。

各種路由算法不盡相同，主要是由於：首先，算法設計者的設計目標會影響路由選擇協定的運行結果；其次，現有的各種路由選擇算法對網路和路由器資源的影響不同；最後，不同的計量標準也會影響最佳路徑的計算結果。