網(wǎng)關(guān)和接口確定過程

　　在確定使用的路由項后，網(wǎng)關(guān)和接口通過以下方式確定：

　　如果路由項中的網(wǎng)關(guān)地址為空或者為本地計算機上的某個網(wǎng)絡(luò)接口，那么在發(fā)送數(shù)據(jù)包時：

　　通過路由項中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送;

　　源IP地址為此網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址;

　　源MAC地址為此網(wǎng)絡(luò)接口的MAC地址;

　　目的IP地址為接收此數(shù)據(jù)包的目的主機的IP地址;

　　目的MAC地址為接收此數(shù)據(jù)包的目的主機的MAC地址;

　　如果路由項中的網(wǎng)關(guān)地址并不屬于本地計算機上的任何網(wǎng)絡(luò)接口，那么在發(fā)送數(shù)據(jù)包時：

　　通過路由項中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送;

　　源IP地址為路由項中對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址;

　　源MAC地址路由項中對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口的MAC地址;

　　目的IP地址為接收此數(shù)據(jù)包的目的主機的IP地址;

　　目的MAC地址為網(wǎng)關(guān)的MAC地址;

　　在此我以上面的路由表為基礎(chǔ)，舉例進行說明：

　　和單播IP地址 192.168.1.8 的通信：在進行相與計算時，1、3 項匹配，但是3項為最長匹配路由，因此選擇3項。3項的網(wǎng)關(guān)地址為本地計算機的網(wǎng)絡(luò)接口192.168.1.6，因此發(fā)送數(shù)據(jù)包時，目的IP地址為 192.168.1.8、目的MAC地址為192.168.1.8的MAC地址(通過ARP解析獲得)。

　　和單播IP地址 192.168.1.6 的通信：在進行相與計算時，1、3、6 項匹配，但是6項為最長匹配路由，因此選擇6項。6項的網(wǎng)關(guān)地址為本地環(huán)回地址127.0.0.1，因此直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送至本地環(huán)回地址。

　　和單播IP地址 192.168.1.245 的通信：在進行相與計算時，1、3、4、5 項匹配，但是4、5項均為最長匹配路由，所以此時根據(jù)躍點數(shù)進行選擇，5 項具有更低的躍點數(shù)，因此選擇5項;在發(fā)送數(shù)據(jù)包時，目的IP地址為192.168.1.254、目的MAC地址為192.168.1.7的MAC地址 (通過ARP解析獲得)。

　　和單播IP地址 10.1.1.1 的通信：在進行相與計算時，只有 1 項匹配;在發(fā)送數(shù)據(jù)包時，目的IP地址為10.1.1.1、目的MAC地址為192.168.1.1的MAC地址(通過ARP解析獲得)。

　　和子網(wǎng)廣播地址 192.168.1.255 的通信：在進行相與計算時，1、3、4、5、7 項匹配，但是7項為最長匹配路由，因此選擇7項。7項的網(wǎng)關(guān)地址為本地計算機的網(wǎng)絡(luò)接口，因此在發(fā)送數(shù)據(jù)包時，目的IP地址為 192.168.1.255，目的MAC地址為以太網(wǎng)廣播地址FF:FF:FF:FF:FF:FF。

　　默認(rèn)路由與默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

　　由于在路由表中存儲針 對每個主機或子網(wǎng)的路由項不可行，因此提出了默認(rèn)路由的概念，默認(rèn)路由中的網(wǎng)關(guān)稱為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。默認(rèn)路由的網(wǎng)絡(luò)地址為0.0.0.0，網(wǎng)絡(luò)掩碼為 0.0.0.0，它匹配任何網(wǎng)絡(luò)通信，因此當(dāng)?shù)竭_特定主機或特定子網(wǎng)的路由并未在路由表中指定時，均可以通過默認(rèn)路由來進行轉(zhuǎn)發(fā)。如果沒有設(shè)置默認(rèn)路由， 那么無法到達未在路由表中指定路由項的網(wǎng)絡(luò)目的地址。

　　設(shè)置默認(rèn)路由后，把數(shù)據(jù)包的路由責(zé)任移交到了路由器，優(yōu)點是簡化了本地計算機上的路由表和配置，缺點則是計算機無法明確目的地址是否可達，從而 可能發(fā)送針對不可到達地址的流量。雖然位于路由路徑上的路由器知道目的地址不可達時會使用ICMP目的地址不可達信息來通知原始發(fā)送主機，但是這個過程 中，已經(jīng)占用了額外的網(wǎng)絡(luò)流量。

　　在Windows系統(tǒng)中，創(chuàng)建默認(rèn)路由可以通過以下兩種方式實現(xiàn)：

　　在網(wǎng)絡(luò)接口的TCP/IP選項中設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，從而創(chuàng)建默認(rèn)路由;

　　使用 route add 命令添加網(wǎng)絡(luò)地址為0.0.0.0、網(wǎng)絡(luò)掩碼為0.0.0.0的默認(rèn)路由;

　　推薦大家總是使用前一種方式。

　　配置多個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

　　你可以在單個網(wǎng)絡(luò)接口、多個網(wǎng)絡(luò)接口上同時配置多個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，但是TCP/IP同時只會使用一個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(默認(rèn)路由)，這個當(dāng)前使用的默認(rèn)網(wǎng)關(guān) 稱為活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(活動默認(rèn)路由)。當(dāng)不同網(wǎng)絡(luò)接口所連接的網(wǎng)絡(luò)之間沒有連接性時(如一個網(wǎng)絡(luò)接口連接到Internet，而一個網(wǎng)絡(luò)接口連接到內(nèi)部網(wǎng) 絡(luò))，在多個網(wǎng)絡(luò)接口上同時配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)可能會帶來連接性問題(具體的問題我將在后文描述)，因此微軟不推薦大家在多個網(wǎng)絡(luò)接口上同時配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，并且 當(dāng)你進行這種配置時會進行警告，不過不會阻止你的操作。

　　當(dāng)在配置多個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)時，將根據(jù)以下條件來選擇活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：

　　當(dāng)路由表中具有多個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)時，TCP/IP根據(jù)躍點數(shù)來進行選擇，躍點數(shù)最低的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)具有最高的優(yōu)先級;

　　如果路由表中具有多個具有最低躍點數(shù)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，那么TCP/IP根據(jù)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口在網(wǎng)絡(luò)連接的高級設(shè)置中的綁定優(yōu)先級來決定

　　死網(wǎng)關(guān)檢測

　　TCP/IP會通過死網(wǎng)關(guān)檢測算法來檢測當(dāng)前活動的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是否存活，如果活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障，則TCP/IP會及時調(diào)整路由表，選擇使用下一個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，選擇方式與原方式一致，只是排除了發(fā)生故障的原活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。

　　死網(wǎng)關(guān)檢測算法的完整描述如下：

　　當(dāng)TCP/IP在通過活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)向某個目標(biāo)IP地址進行TCP通信時，如果失敗的嘗試次數(shù)達到 TcpMaxDataRetransmissions注冊表值(默認(rèn)為5)的一半(即3次)還沒有收到響應(yīng)，TCP/IP將到達該目標(biāo)IP地址的通信改為 使用列表中的下一默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。當(dāng)超過25%的TCP連接轉(zhuǎn)向下一默認(rèn)網(wǎng)關(guān)時，TCP/IP將活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)修改為這些連接當(dāng)前使用的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。

　　如果此時原始默認(rèn)網(wǎng)關(guān)從故障中回復(fù)，TCP/IP將繼續(xù)使用當(dāng)前的活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而不會轉(zhuǎn)移到原始默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，除非重啟計算機。如果當(dāng)前的活動默 認(rèn)網(wǎng)關(guān)也出現(xiàn)故障，那么TCP/IP就會繼續(xù)嘗試使用列表中的下一個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，在嘗試完整個列表后將返回到列表的開始，又從第一個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)開始進行嘗試。

　　死網(wǎng)關(guān)檢測僅監(jiān)視TCP流量，如果其他類型的流量連接失敗，不會切換默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。另外TCP是端到端的協(xié)議，因此即使當(dāng)前默認(rèn)網(wǎng)關(guān)完全正常，本地計算機的TCP通信失敗也可能會導(dǎo)致切換默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。

　　當(dāng)不同網(wǎng)絡(luò)接口所連接的網(wǎng)絡(luò)之間沒有連接性時(如一個網(wǎng)絡(luò)接口連接到Internet，而一個網(wǎng)絡(luò)接口連接到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò))，如果在多個網(wǎng)絡(luò)接口上 同時配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，在活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)故障導(dǎo)致切換默認(rèn)網(wǎng)關(guān)時，就可能會引起連接性故障。比如活動默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為Internet連接，當(dāng)它出現(xiàn)問題時，此時 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)切換為內(nèi)部連接，此時，本地計算機將無法再訪問位于Internet連接上的主機。對于這種情況，微軟建議使用 route add 來添加對應(yīng)目的網(wǎng)絡(luò)的匹配路由，而不是設(shè)置多個默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。