路由表中的下一跳是如何定义的？

Question 1

我的猜测是，“rtnetlink reply: invalid param”错误是因为 IP 地址、掩码和网关不属于同一类（A 类、B 类或 C 类）；或者是因为“静态”地址与某些 DHCP 地址范围冲突。

您的架构中 R8 的表不是路由表，而是描述 R8 将如何处理地址。例如，10.0.0.0 应理解为 10.0.0.0/24 网段，而不是 IP 地址。

对于不能从 R8 直接访问的子网（例如 16.0.0.0/24），路由表会将消息定向到距离目标网络最近的路由器，然后该路由器将根据自己的路由表传递消息。在这种情况下，发往 16.0.0.X 的消息将传递到网关 10.0.0.2（即 R7 的地址），然后 R7 会将消息转发给正确的收件人。

R8 中执行的路由命令应类似于：

ip route add 16.0.0.0/24 via 10.0.0.2 src 10.0.0.1

在向多宿主主机添加路由时，使用 src 参数来控制主机发送的源 IP 地址。在简单情况下可以省略该参数。这将确保返回消息将通过 10.0.0.0/24 子网返回，但如果出于某种原因我们更喜欢 R7 不通过该子网返回消息，则可以使用其他值。

请注意，您提供的 src 只会影响源自您这一端的流量。如果路由的是外部数据包，它显然已经有一个源 IP 地址，因此通常会不加改变地传递它（除非使用 NAT，这也可以覆盖）。

我注意到，一般来说，不需要为每个目的地提供路由。就像计算机可以在其路由表中指定默认网关一样，这是一个接收所有发往它不知道的地址的消息的万能地址，路由器也有自己的路由表，其中可以包含网关。路由器的网关地址由默认路由表示0.0.0.0。

请注意，完全可以在网络中设置网关电路，例如：
R1 ➝ R4 ➝ R8 ➝ R7 ➝ R6 ➝ R2 ➝ R1。
此处的跳数未优化，但消息仍会从每个子网络发送到每个其他子网络。良好的网络设计通常会包含一个或多个集中式路由器，以尽量减少跳数。

Answer

我的猜测是，“rtnetlink reply: invalid param”错误是因为 IP 地址、掩码和网关不属于同一类（A 类、B 类或 C 类）；或者是因为“静态”地址与某些 DHCP 地址范围冲突。

您的架构中 R8 的表不是路由表，而是描述 R8 将如何处理地址。例如，10.0.0.0 应理解为 10.0.0.0/24 网段，而不是 IP 地址。

对于不能从 R8 直接访问的子网（例如 16.0.0.0/24），路由表会将消息定向到距离目标网络最近的路由器，然后该路由器将根据自己的路由表传递消息。在这种情况下，发往 16.0.0.X 的消息将传递到网关 10.0.0.2（即 R7 的地址），然后 R7 会将消息转发给正确的收件人。

R8 中执行的路由命令应类似于：

ip route add 16.0.0.0/24 via 10.0.0.2 src 10.0.0.1

在向多宿主主机添加路由时，使用 src 参数来控制主机发送的源 IP 地址。在简单情况下可以省略该参数。这将确保返回消息将通过 10.0.0.0/24 子网返回，但如果出于某种原因我们更喜欢 R7 不通过该子网返回消息，则可以使用其他值。

请注意，您提供的 src 只会影响源自您这一端的流量。如果路由的是外部数据包，它显然已经有一个源 IP 地址，因此通常会不加改变地传递它（除非使用 NAT，这也可以覆盖）。

我注意到，一般来说，不需要为每个目的地提供路由。就像计算机可以在其路由表中指定默认网关一样，这是一个接收所有发往它不知道的地址的消息的万能地址，路由器也有自己的路由表，其中可以包含网关。路由器的网关地址由默认路由表示0.0.0.0。

请注意，完全可以在网络中设置网关电路，例如：
R1 ➝ R4 ➝ R8 ➝ R7 ➝ R6 ➝ R2 ➝ R1。
此处的跳数未优化，但消息仍会从每个子网络发送到每个其他子网络。良好的网络设计通常会包含一个或多个集中式路由器，以尽量减少跳数。

Question 2

其他路由器距离不止一跳（路由器）。就路由器 R8 而言，它只想知道要使用的接口和下一个路由器的 IP，以便到达目标网络，然后它转到下一个路由器，该路由器使用自己的路由表来确定下一跳。因此，为了到达 15.0.0.0 网络，路由表定义接口 3，即 13.0.0.4，而下一跳是它要去的下一个路由器，即 13.0.0.2。一旦 R2 收到流量，R2 将使用自己的路由表来确定到 15.0.0.0 网络的最佳路由，该路由将从 15.0.0.1 接口出发。

Answer

其他路由器距离不止一跳（路由器）。就路由器 R8 而言，它只想知道要使用的接口和下一个路由器的 IP，以便到达目标网络，然后它转到下一个路由器，该路由器使用自己的路由表来确定下一跳。因此，为了到达 15.0.0.0 网络，路由表定义接口 3，即 13.0.0.4，而下一跳是它要去的下一个路由器，即 13.0.0.2。一旦 R2 收到流量，R2 将使用自己的路由表来确定到 15.0.0.0 网络的最佳路由，该路由将从 15.0.0.1 接口出发。

Question 3

我不确定您的设计和路由表从何而来。无论如何，在像您这样的环境中，到远程网络的路由通常是通过路由协议（即动态路由）定义的；使用静态路由（由用户/管理员定义）以及您拥有的所有冗余路径最终会导致路由循环或黑洞。

换句话说，您图表中的每个子网实际上都可以通过 R8 的每个接口访问，这取决于其他路由器的配置。

例如：如果您将 R8 的接口 1 定义为 14.0.0.0 的下一跳（这意味着发往 14.0.0.0/? 子网的任何 IP 的数据包都将从接口 1 发出），并且如果 R4（R8 接口 1 的实际下一跳）具有另一个通过 R1 到 14.0.0.0 的静态，则您的数据包将穿过 R8->R4->R1->目的地。另一方面，如果在此示例中您仍将 14.0.0.0 的数据包发送到 R4，但 R4 配置了指向 R8 的 14.0.0.0 的不同静态，则您将出现路由循环，并且您的数据包将在 R8 和 R4 之间来回跳转，直到其 TTL 到期。

同样的理论也适用于任何其他远程网络，例如 12.0.0.0，其中 R8 是否应该将其数据包转发到 R2 或 R4 并不那么明显。

要记住的是IP 数据包没有记忆，它们只是通过评估其目的地来转发（即路由器不关心接收数据包的接口 - 除非您使用诸如源路由之类的东西，但这里并非如此）。

您发布的表格未显示是否使用静态或动态路由（它也遗漏了这些网络的子网），但除非这是特定的理论练习，否则动态路由就是您所需要的。

动态路由可以使用不同的参数（如跳数、带宽、延迟等，具体取决于特定的动态路由协议）来定义从路由器到目标网络的最佳路径。此外，它们还可以妥善管理冗余链路的故障。

再举一个例子，如果您决定将 12.0.0.0 的静态路由指向 R3，并且 R3 路由器崩溃，那么您将继续将发往 12.0.0.5（例如）的数据包转发到黑洞。如果您决定使用通过 R3 和 R4 的 2 条路由（具有相同的度量）将负载平衡到 12.0.0.0，如果 R4 发生故障（或其某个接口损坏），R8 将继续将数据包 1 转发到 R3，将数据包 2 转发到 R4，将数据包 3 转发到 R3，依此类推。这显然会导致随机事件，因为如果数据包使用 TCP，则丢失的数据包将被重新传输，从而使一半流量被丢弃（例如某些服务间歇性断线、速度缓慢等）变得不那么明显。

如果您使用 Linux，Quagga 可以作为用于动态路由的软件，但假设其他路由器正在运行动态路由协议。

但是，如果您的目标是设置静态路由，则这些命令应该可以工作（我假设是 /24，但如果有分类，则可能是 /8）：

ip route add 14.0.0.0/24 dev eth3

相同：

ip route add 14.0.0.0/24 via 13.0.0.2

无论如何，在多路访问网络中通常优先选择第二种（不需要多播/广播流量，不需要大量的 ARP 请求等）。

Answer