目录
一、IP选路之IP层工作流程
IP层工作流程如下图所示：
1、当收到一个IP分组后，送到IP输入队列，在不考虑指定源站选路的情况下，会判断IP地址是不是为本机地址或者广播地址，如果是则送入本机的上层协议栈（如TCP、UDP）进行处理；如果不是则送入转发处理模块处理，根据路由决策判断是否进行相应的转发。
如果收到的是 ICMP IP重定向，则更新路由表中的路由策略。
二、选路原理
搜索路由表的基本操作为：
1、搜索匹配的主机地址；
2、搜索匹配的网络地址；
3、搜索默认表项；
值得一提的是，IP层进行的选路实际上是一种选路机制 ，它搜索路由表并决定向哪个网络接口发送分组。这区别于选路策略，它只是一组决定把哪些路由放入路由表的规则。
IP执行选路机制，而路由守护程序则一般提供选路策略。
三、路由表中的五种不同的标志（flag）
五种标志代表的含义：
U ：该路由可以使用。
G ：该路由是到一个网关（路由器）。如果没有设置该标志，说明目的地是直接相连的。
H ：该路由是到一个主机，也就是说，目的地址是一个完整的主机地址。如果没有设置该标志，说明该路由是到一个网络，而目的地址是一个网络地址：一个网络号，或者网络号与子网号的组合。
D ：该路由是由重定向报文创建的。
M：该路由已被重定向报文修改。
特别地对G、H这两种标志进行补充说明。
1、当设置了G标志时，说明这是一个间接路由。采用这一项路由的分组其IP地址是最终的目的，但是其链路层地址必须对应于路由器IP地址。
2、当设置了H标志时，表明目的地址是一个完整的主机地址。（而不是一个网络地址）
四、路由表的初始化
1、静态路由表初始化
①、手动配置
网络管理员根据网络拓扑结构和需求，手动输入路由信息到路由表中。这种方式适用于网络结构相对简单且稳定的情况。
②、默认网关配置
在计算机或一些简单的网络设备上，通常会配置一个默认网关地址。默认网关可以看作是一种特殊的静态路由。
例如，在一个家庭网络环境中，计算机的网络设置中会指定一个默认网关地址，通常是路由器的IP地址。当计算机要访问外部网络（如互联网）时，它会将数据包发送到默认网关。默认网关会根据自己的路由表来转发数据包。
在计算机的路由表中，会有一条默认路由（目标网络为0.0.0.0/0，下一跳为默认网关地址），指示所有未知目的地的数据包都发送到默认网关。
2、动态路由表初始化
①、路由协议的作用
动态路由表是通过运行路由协议自动构建的。常见的路由协议有RIP （Routing Information Protocol）、OSPF （Open Shortest Path First）、BGP（Border Gateway Protocol）等。这些协议可以让路由器之间自动交换路由信息，从而动态地更新路由表。
②、直接连接网络的自动发现
当路由器的接口被激活并且配置了IP地址后，路由器会自动将直接连接的网络添加到路由表中。
例如，路由器的一个接口被配置为192.168.1.1/24，那么这个路由器会自动在路由表中添加一条直连路由，目标网络为192.168.1.0/24，接口为该接口。这是因为路由器可以通过本地接口直接访问这个子网，无需通过其他路由器转发。
五、没有到达目的地的路由
当没有到达目的地的路由时，会返回一个ICMP差错报文。
1、当数据报是由本地主机产生的，那么就给发送该数据报的应用程序返回一个差错，或者是"主机不可达差错"或者是"网络不可达差错"。
2、如果是被转发的数据报，那么就给原始发送端发送一份ICMP主机不可达的差错报文。
六、ICMP重定向差错
ICMP重定向报文是ICMP的一种消息类型，用于优化网络路径。当一个路由器发现数据包可以通过另一条更优的路径到达目的地时，它会向发送数据包的主机发送ICMP重定向报文，提示主机更新其路由表，从而直接使用更优路径。
①、ICMP重定向报文格式如下
| 字段 | 长度（字节） | 含义 |
|---|---|---|
| 类型（Type） | 1 | ICMP消息类型，值为5，表示重定向报文 |
| 代码（Code） | 1 | 重定向的具体类型： 0 = 对网络重定向 1 = 对主机重定向 2 = 对服务类型和网络重定向 3 = 对服务类型和主机重定向 |
| 校验和（Checksum） | 2 | 用于检验ICMP报文的完整性和正确性 |
| 网关地址（Gateway Internet Address） | 4 | 新的下一跳地址，即建议主机使用的更优网关地址 |
| 原始IP头和数据部分前64比特（8字节） | 可变 | 包含触发重定向的原始IP数据报的IP头和数据部分的前64比特，用于主机匹配和识别 |
-
类型（Type）：固定为5，表示这是一个ICMP重定向报文。
-
代码（Code）：根据重定向的范围和对象不同，分为对网络、对主机、对服务类型和网络、对服务类型和主机的重定向。
-
网关地址（Gateway Internet Address）：这是ICMP重定向报文的核心字段，告诉发送方主机一个新的、更优的下一跳地址。
-
原始IP头和数据部分前64比特：这部分信息用于帮助主机识别是哪个数据报触发了重定向，以便正确更新路由表。
注：ICMP重定向报文的接收者必须查看三个IP地址
1、从原始IP头获取得到的：源 IP 地址
2、从原始IP头获取得到的：目的 IP 地址
3、从网关地址获取得到的：新的下一跳 IP 地址
七、ICMP路由器发现报文
ICMP路由器发现（Router Discovery）报文是基于ICMP协议的一种机制，用于主机发现网络中的默认网关（路由器）。它有两种主要类型的报文：路由器通告（Router Advertisement） 和 路由器请求（Router Solicitation）。
-
IPv4路由器发现：虽然IPv4中定义了路由器发现机制，但在实际应用中，大多数主机通过静态配置或DHCP获取默认网关。
-
IPv6路由器发现：IPv6中，路由器发现是邻居发现协议的一部分，广泛应用于无状态地址自动配置（SLAAC）和默认网关发现。