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      Route Print路由表

       無風(fēng)而動 2012-07-04
      (首發(fā)在bbs.winos.cn,若轉(zhuǎn)載請說明出處,謝謝) 
           拜讀了yansy老師的有關(guān)route print的一篇帖子,當(dāng)時只是粗略的看了一下,也從中了解了不少東西,但自己沒有細(xì)想,最近在做一些rras的測試時,添加靜態(tài)路由那一部分我被卡住 了,于是想把這部分再仔細(xì)琢磨一下,這些是我昨天和今天的學(xué)習(xí)成果和感悟,寫出來和大家分享,同時,如果其間有錯誤請各位不吝指正,謝謝。

           我 們先看一個單一宿主tcp/ip主機(jī)上路由表的例子,這里首先介紹一個概念,什么是宿主機(jī),宿主機(jī)就是執(zhí)行編譯、鏈接、定址等任務(wù)的計(jì)算機(jī)(當(dāng)然在別的領(lǐng) 域可能有另外的含義,這里不再多述)。如果這臺計(jì)算機(jī)上同時運(yùn)行tcp/ip協(xié)議,就成為tcp/ip宿主主機(jī),“單一”這里就很明確的表明單獨(dú)的一臺計(jì) 算機(jī),并未接入任何網(wǎng)絡(luò),包括局域網(wǎng)等。英文表述即為single-homed,這個詞在微軟的相關(guān)技術(shù)文章里出現(xiàn)過多次。相對的,還有多宿主主機(jī),也就 是mulit-homed。
      OK,下面我們來逐步分析路由表里的各個條目,準(zhǔn)確說應(yīng)該是逐層分析。

      環(huán)境:純凈xp sp3客戶端
      內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)段:192.168.0.X-192.168.7.X 網(wǎng)關(guān):192.168.0.1 掩碼:255.255.248.0
      由ISA2006代理上網(wǎng)
       
      測試步驟:
      1、新裝一臺干凈的XP SP3系統(tǒng),注意,這里我們先不安裝網(wǎng)卡驅(qū)動,如圖:
      2、進(jìn)入命令行程序,輸入route print ,我們查看一下當(dāng)前的路由表,如圖:

      從上圖我們可以看出,127.0.0.1和物理的網(wǎng)卡沒有任何關(guān)系,此時通過查看本機(jī)的路由表,會得到以下條目:
      Network Destination        Netmask       Gateway    Interface   Metric
             127.0.0.0        255.0.0.0        127.0.0.1    127.0.0.1    1
      關(guān)于各個值及含義,后面會講到,這里先提一下
      3、現(xiàn)在我們將XP的網(wǎng)卡驅(qū)動裝上并停用,并再次運(yùn)行route print 命令,如圖

      圖中已經(jīng)添加了一塊網(wǎng)卡,如果網(wǎng)卡是停用的狀態(tài),此時的路由表和沒有網(wǎng)卡結(jié)果一樣。
      4、啟用這塊網(wǎng)卡,大家請看圖

      很明顯,多了下面一條記錄:
      Network Destination        Netmask             Gateway       Interface    Metric
             127.0.0.0                255.0.0.0        127.0.0.1        127.0.0.1       1
      255.255.255.255    255.255.255.255 255.255.255.255    20003       1
      此時,出現(xiàn)了一種較特殊的情況,盡管已經(jīng)啟用網(wǎng)卡,但沒有配置IP地址,現(xiàn)在這塊網(wǎng)卡處于孤立的狀態(tài),
      瓷實(shí)運(yùn)行ipconfig,則得到 “Media State . . . . . . . . . . . : Media disconnected”這樣的回應(yīng)。
      255.255.255.255這個地址原本是一個有限廣播,屬于廣播地址的一種,但在這種情況下為什么會給出全255的地址,我有點(diǎn)不明白。
          OK, 現(xiàn)在我們就知道了,127.0.0.1這個特殊的地址,不僅僅是127.0.0.1,這個127.X.X.X 都是如此,它是預(yù)先一已定義在系統(tǒng)中,也就是內(nèi)置的回環(huán)地址,這個和硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地址沒有什么關(guān)系,它的存在是為了測試本機(jī)的tcp/ip協(xié)議工作是否 正常,假設(shè)你想用抓包工具抓包,你會發(fā)現(xiàn)無法抓取到任何數(shù)據(jù)包,因?yàn)樵趯?27.0.0.1進(jìn)行測試的時候,產(chǎn)生的流量并為經(jīng)過網(wǎng)卡,所以可以說明完全是 系統(tǒng)內(nèi)部的一個測試過程,但,通過route print還是可以看到127.0.0.1相關(guān)的幾條路由,因?yàn)檫@些路由條目是必須存在的,以保證最基本的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性,同時也是很重要的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試信息。
          我們現(xiàn)在還原正常的測試環(huán)境,無論是手動設(shè)置IP或者是從dhcp服務(wù)器中獲取IP地址,當(dāng)?shù)刂份斎胝_,何謂“正確”,系統(tǒng)是從這幾個方面來判定的:
      1、IP地址的首個字段十進(jìn)制數(shù)字必須在1-223之間(不含127),為什么?因?yàn)?開頭的地址,無法當(dāng)作一個IP地址來使用,其次,大于223后的地址均作為保留或測試只用,不能用在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。
      2、IP地址只能輸入有效范圍的整數(shù),首位1-223之間,其余位0-255,當(dāng)然廣播地址也不行。
      3、還有一些限定,在我們輸入完IP后,系統(tǒng)內(nèi)部會做一些基本的判斷,以此保證IP地址合理。
      當(dāng)然,你在設(shè)定IP的時候也要依據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃而定,否則任意輸入的地址,盡管邏輯上有效,如果無用,那也是沒有任何實(shí)際意義的。
      設(shè)置好IP,系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)置的IP地址很快計(jì)算出一張路由表,也就是route print命令顯示出的部分。這些是系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)制,我們不用理會。這里不僅有內(nèi)部127段的路由條目,還有我們新加入地址的相應(yīng)路由條目。
      我們打開cmd,運(yùn)行route print ,來查看一下當(dāng)前的路由表,如下:
      Active Routes:
      Network Destination    Netmask       Gateway             Interface       Metric
      0.0.0.0                      0.0.0.0             192.168.0.1    192.168.5.20    20
      127.0.0.0                   255.0.0.0          127.0.0.1           127.0.0.1              1
      192.168.0.0                 255.255.248.0     192.168.5.20    192.168.5.20    20
      192.168.5.20             255.255.255.255   127.0.0.1           127.0.0.1          20
      192.168.5.255              255.255.255.255 192.168.5.20    192.168.5.20    20
      224.0.0.0                   240.0.0.0          192.168.5.20    192.168.5.20    20
      255.255.255.255       255.255.255.255   192.168.5.20     192.168.5.20       1
      Default Gateway:    192.168.0.1
      =======================================================
      Persistent Routes:
         None
      大家也可以打開自己當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的路由表對照起來看,會更清晰些。
      初看這個路由表,讓人感覺有點(diǎn)怪,怎么一開始就目的地了呢?   源在那????? 為了更容易理解,我把這個路由表的格式稍微改了一下:
      ------
      Interface       Network Dest.    Netmask                      Gateway                 Metric
      127.0.0.1             127.0.0.0           255.0.0.0             127.0.0.1                    1
      127.0.0.1              192.168.5.20        255.255.255.255 127.0.0.1                20
      -------
      192.168.5.20       192.168.5.255    255.255.255.255 192.168.5.20          20
      192.168.5.20       192.168.0.0       255.255.248.0    192.168.5.20          20
      192.168.5.20       0.0.0.0              0.0.0.0                192.168.0.1             20
      192.168.5.20       224.0.0.0          240.0.0.0          192.168.5.20          20
      192.168.5.20       255.255.255.255 255.255.255.255   192.168.5.20              1
      Default Gateway:     192.168.0.1
      -------------------------
      請大家注意,我把interface調(diào)到了第一列,并根據(jù)interface一列,將表分為2部分,一部分是127的路由條目,一部分是和物理網(wǎng)卡ip 192.168.5.20相關(guān)的路由條目。

      下面我們來分析這些路由條目:
      第一部分
      127.0.0.1 很特殊,但畢竟也是一個IP地址,它也有自己的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址,盡管我們幾乎用不到。所以,就存在1條經(jīng)接口127.0.0.1到127.0.0.0 這個網(wǎng)絡(luò)的路由,掩碼自然是255.0.0.0,網(wǎng)關(guān)呢? 網(wǎng)關(guān)簡單說就是路由的下一跳的出口地址,你想訪問127.0.0.0/8的任意一個地址,顯然這個地址和自己在一個網(wǎng)段上,沒有必要跨網(wǎng)段,就像你想從自 己家的廚房到客廳一樣,不用出門就可以直接到達(dá),因此最終的出口(下一跳)就是自己了,metric 表示跳躍數(shù),用于確定最佳路由,在某些情況下越小越好,但也不是絕對的。


      第二條可以這樣理解,如果想讓tcp/ip和網(wǎng)卡良好的通訊,就需要有一條路由可以讓系統(tǒng)內(nèi)部路由到物理網(wǎng)卡上,如此,才可以保證在本機(jī)上設(shè)置的任意IP均可以順利與環(huán)回地址通訊,同時這也是系統(tǒng)自身網(wǎng)絡(luò)機(jī)制必須實(shí)現(xiàn)的一部分。

      剩下的都和網(wǎng)卡設(shè)置的地址有關(guān)了。
      第二部分
      第三條,接口為本機(jī)IP,目標(biāo)為192.168.5.255,這是一個直接廣播地址,也就是廣播地址的另一種類型,指代一個特定網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)。顯然這里是指192.168.5.X的某一個目標(biāo)地址。ping命令其實(shí)就是用的這條路由。

      第 四條呢,可以理解為如果某個地址和掩碼255.255.248.0進(jìn)行與運(yùn)算后結(jié)果都是192.168.0.0,則本機(jī)地址可以與之通訊,這條路由的作用 其實(shí)是代替了這個計(jì)算過程,和上一條相比,不僅僅局限與192.168.5.x網(wǎng)段的地址,而是符合上面條件的所有地址。比如我可以ping通 192.168.0.x-192.166.7.x 的任意一個IP,就是因?yàn)檫@條路由在起作用。

      第五條,如果訪問地址并非本地,則系統(tǒng)會 將目標(biāo)地址當(dāng)作0.0.0.0 掩碼是0.0.0.0,也就是除本地、127地址之外的所有地址均通過192.168.0.1這個網(wǎng)關(guān)出去,這條路由通常被稱為默認(rèn)路由,說白了,你上外 網(wǎng)就是依靠此條路由策略。就是因?yàn)橛辛诉@條路由,才可以將訪問外網(wǎng)的請求都發(fā)給網(wǎng)關(guān)192.168.0.1,之后就由0.1主機(jī)上的isa2006代理去 處理這些請求了。

      第六條,224開頭的是多播地址,這個是在某些情況下給多地址發(fā)廣播時用的,因此這里會單獨(dú)作為一條路由策略列出。我們平時不會直接用到這條策略,但也不可或缺。

      最 后一條,255.255.255.255的地址已提到過,它是廣播地址的另一種被稱為有限廣播,同時也叫本地廣播。我想經(jīng)常用抓包工具的朋友對這個地址應(yīng) 該不會陌生,MAC地址是全F的就是目標(biāo)廣播地址了,arp協(xié)議會用到此地址對全部主機(jī)發(fā)送廣播以實(shí)現(xiàn)查詢特定主機(jī)的請求,由于不知道對方mac地址,所 以就用全F,也就是FF-FF-FF-FF-FF-FF 來表示。

          從上面我們可以看出,下一條的指定很重要,因?yàn)樗鼤敢到y(tǒng)或程序等訪問請求下一個要去的地方在哪里,這點(diǎn)至關(guān)重要。

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