OpenWrt（二）：路由
本期是OpenWrt基本原理系列的第二期，这次来简单说说路由。本期不会涉及任何算法问题，首先是篇幅有限，本专栏目的是为了简单介绍，其次路由算法学习有很多书籍或者博客资料可供查阅，咕咕不想重复造轮子~~（而且并不能造好）。
路由器对于很多小伙伴来说再熟悉不过了，每当家里WIFI信号不好的时候，大家往往会选择添加一台路由器或者更换路由器，但是不知道有没有好奇的小伙伴们想过，WIFI和路由器有什么关系呢？或者说家里的发射WIFI的东西，为什么要叫“路由器”这个听起来有些奇怪的名字呢？路由器的“路由”又有什么含义吗（或者说从家里发出的数据是怎么传到需要访问的服务器的）？
没错，其实这些都是我曾经的疑惑。
无线路由器（WIFI）
现如今无线路由器（边缘路由器），本质上是有线路由器、NAT主机、防火墙、交换机、WIFI分享器、AC控制器等等的集成设备，但是每个功能单独开来却又十分的残废，路由十分简单，NAT功能很简单，基本不能调控，防火墙该防的防不了，交换机交换效率低下，WIFI信号和设备承载数量普通，组网质量一般，组网设备有限，控制功能很少，就有些类似于全能本，全都不能的境况。
记得07年家里装宽带时，想上网，需要从Modern接出来一根网线，连接到电脑上拨号，但是家里有两台电脑，都想上网怎么办呢？于是爸爸就🍑买了一个有线路由器，那时我第一次知道路由器这个名字奇怪的东西，只知道它能让很多很多台电脑上网，并且插上网线就能直接用（每次玩电脑都要手动拨号真的很麻烦）。
后来，大概是08年，爸爸给那台东芝笔记本电脑装上了无线网卡，买了一台单天线的无线路由器，再以后，无论家里路由器换了几次，它的形态就再也没有变过了（无非是加几根天线，或者隐藏天线）。嗯嗯，就是这样。
家庭网络路由
家庭网络环境非常简单，不论你的家庭网络（局域网）有多少台设备，即使有双宽带或者更多宽带做叠加（负载均衡），在路由层面都可以极其简单的拓扑为二端网络，即WAN和LAN，只有唯一的外网出口和唯一的内网入口，所以数据包路由时，如果不是需要转发到内网端口（192.168.1.0/24，10.0.0.0/8等等），只能毫无选择的全部路由到WAN端口（即0.0.0.0/0）。所以是一种基于端口的路由，或者说是基于NAT的路由。也许严格来说，并不能是路由。
即是说是一些企业或者工业路由器，路由功能基本也是这样，允许手动添加静态路由表，内网拓扑复杂一些，多分了几个子网段，应用功能层面是多了一些行为管控和审计，接入控制，VPN管理，NAT管理，包过滤防火墙等等这些与路由毫无关联的额外功能。
路由（好吧，说到现在，才正式进入本章主题）
路由（Routing），是为了给源地址发来的数据，寻找到能连通到目的地址路径的一种功能，用专业的话来说，是指分组从源到目的地时，决定端到端路径的网络范围的进程。
举个例子来说，假如我想在厦门的某个不知名末流大专院校里访问在上海的B站服务器，那么在路由层面发生了什么呢？
可以看出，从最初IP（183.255.88.113）到B站CDN服务器的IP（120.240.75.131），有很多中间IP，即通过AS9808骨干网的路由节点转发。那么，此路由节点是怎么知道数据要这样路由转发呢？
路由协议
静态路由
即路由表固定，需要人工手动或者依据某种预先设定的规则而非算法（例如依据NAT子网网段自动添加子网的路由）自动添加路由表。
这种路由协议广泛运用在家庭路由器、企业工业路由器这种用于相对简单网络环境中的路由设备，优点很明显，安全性高，路由转发迅速，消耗硬件资源少，不用担心因为路由造成广播风暴等等。
但是，缺点也很明显，对于一定网络规模的路由表配置，就非常繁琐，甚至难以找到最优路由路径，导致降低路由效率。同时，静态路由表也很难自适应网络变化，每当链路状态改变，都需要人工手动重新计算路由，寻找最佳路径，来添加或者删除路由，过程相当繁琐等等。
动态路由
目的是为了解决静态路由的缺点，目前主流的有：RIP、BGP、OSPF等，当然他们又可以细分为：①依据距离跃点数的路由协议、②依据链路状态的路由协议。
不同的路由协议有自己的路由算法，有兴趣可以学习，其还是十分有趣的。其中算法的设计和选择需要考虑一些细节，比如考虑路由收敛/发散、是否会引起网络泛洪，对于庞杂网络如何划分网络以路由汇总来简化非常庞大的路由表，以及跨运营商网络甚至是跨境网络如何调节路由等等。
于是183.250.88.113路由节点通过路由协议学习得来的路由表，告诉了路由器这个目标地址为B站CDN的数据包，要转发到（112.48.160.93 *** 112.50.222.153）路由节点，这个节点的下一跳能够连接B站的CDN服务器，至此路由通路生成，我就能愉快的访问B站啦！
总结
路由协议有很多，其中也不乏一些未公开的私有路由协议，总之，无论哪种路由协议，最终目的都是为了得到一份在一定情景下还算可靠的路由表，有了这份可靠的路由表和路由协议，不论网络关系如何变化，路由协议都能在限定要求内收敛，找到新的最佳路由路径。
