聲明：本博客參考自《TCP/IP詳解卷一：協議》
1.概述
選路是IP最重要的功能之一，需要選路的數據報可以是本機產生也可是其它主機產生，後一種情況下主機需要配置成一個路由器，否則在網口接收到其它主機發送的數據，如果目的主機不是本機的話，會直接被丟棄。
由上圖可以看出路由守護程序，route命令和ICMP重定向報文都可以更新路由表，注意路由守護程序是內核的程序，在操作系統運行期間會一直執行。
2.選路的原理
IP搜索路由表分爲以下幾個步驟
①搜索匹配的主機地址。
②搜索匹配的網絡地址。
③搜索默認表項（默認表項一般在路由表中被指定爲一個網絡表項，其網絡號爲0）
IP層進行的選路實際上是一種選路機制，它搜索路由表並決定向哪個網絡發送分組。這區別於選路策略，它只是決定把哪些路由放入路由表的規則。IP執行選路機制，而路由守護程序則提供選路策略。
2.1 簡單路由表
所有網絡前面的網絡號140.252在上圖中均沒表示出來。
對於一個給定的路由，Flags的選項一共有下面5種：
①U-該路由可以使用
②G-該路由是到一個網關（路由器）。如果沒有設置該標誌，說明目的地址是直接相連的。
③H-該路由是到一個主機，也就是說，目的地址是一個完整的主機地址。如果沒有設置該標誌，說明路由是一個網絡，而目的地址是一個網絡地址：一個網絡號，或者網絡號與子網號的組合。
④D-該路由是由重定向報文創建的。
⑤M-該路由已被重定向報文修改。
標誌G區分了間接路由（設置G）和直接路由，發往直接路由的分組中不但具有指明目的端的IP地址，還具有其鏈路層地址。發往間接路由的分組，IP地址指明的是最終的目的地址，但是鏈路層地址指明的是網關（即下一站路由）。
H標誌表明目的地址是一個完整的主機地址。沒有設置H表明目的地址是一個網絡地址（主機號全爲0）。當爲某個目的IP地址搜素路由表時，主機地址必須是與目的地址完全匹配，而網絡地址項只需要匹配目的地址的網絡號和子網絡號就可以了。
svr4主機的路由表中的"Refcnt"列出正在使用路由的進程數目。"use"列顯示通過該路由發送的分組數。"interface"列是本地接口的名字。
第一行說明，如果目的地是140.252.13.65，那麼將把分組轉發到140.252.13.35。
第二行輸出的是環回地址，它的名字始終是lo0。沒有設置標誌G，說明該路由不是一個網關。設置標誌H,說明目的地址是一個主機地址。
第三行是默認路由。每個主機都有一個或多個默認路由。這一項表明，如果在表中沒有找到指定路由，就將分組發送到路由器140.252.13.33(sun主機)。
第四行的輸出是所在的以太網。H標誌沒有設置，說明目的地址（140.252.13.32）是一個網絡地址，其主機部分爲0，也揭示出該網絡的子網掩碼。由於沒有設置G標誌，網關列指出的IP地址是外出地址。
2.2 初始化路由表
每當初始化一個接口時，就爲接口自動創建一個直接路由。如果到達主機或網絡的路由不是直接相連的，那麼必須加入路由表。一個常用的方法是在系統引導的初始化文件中運行route命令，這是一種配置靜態路由的方式。還可以使用路由守護程序和路由器發現協議初始化路由表。
3. ICMP與IP路由
3.1 ICMP主機與網絡不可達差錯
當路由器收到一份IP數據報但又不能轉發時，就要發送一份ICMP"主機不可達"差錯報文。
在上圖中如果我們把左側的SLIP斷開在svr4上面ping主機gemini會出現以下情況：
採用抓包的結果：
3.2 ICMP重定向差錯
IP數據報應該被髮送到另一個路由器時，收到數據報的路由器要發送ICMP重定向差錯報文給IP數據報的發送端。下圖演示了ICMP重定向報文的工作機制。
①假定主機發送一份IP數據報給R1，其中R1是默認路由。
②R1收到數據發送給R2，發現R2的接收接口和現在它正在發送的接口相同。它就發送一份ICMP重定向報文給主機，告訴主機以後直接發送數據給R2。
③主機以後發送給R2的數據都是直接發送了。
ICMP重定向報文一般用來讓路由信息很少的主機來完善路由表。
ICMP重定向報文的格式如下：
重定向報文的類型如下表：
ICMP重定向報文的接收者必須查看三個IP地址：（1）導致重定向的IP地址（即ICMP重定向報文的數據位於IP數據報的首部）（2）發送重定向報文的路由器的IP地址（包含重定向信息的IP數據報中的源地址）（3）應該採用的路由器IP地址（在ICMP報文中的4~7字節）。
關於ICMP重定向報文的注意事項：（1）重定向報文只能由路由器產生。（2）重定向報文是爲主機而不是路由器使用的。
3.3 ICMP路由器發現報文
利用ICMP路由器通告和請求報文也是一種初始化路由表的方法。一般系統實現中，主機在引導以後要廣播或多播傳送一份路由器請求報文。一臺或多臺路由器響應一份路由器通告報文。另外路由器也會定期地廣播或多播傳送它們的路由器通告報文，允許每個正在監聽的主機相應地更新它們的路由表。下圖分別顯示了ICMP路由器請求報文和通告報文的格式：
ICMP路由器通告報文中可以通告多個地址。地址數指的是報文中所含的地址數。地址項大小指的是每個路由器地址 32 bit字的數目，始終爲 2。生存期指的是通告地址有效的時間（秒數）。接下來是一對或多對 I P地址和優先級。 I P地址必須是發送路由器的某個地址。優先級是一個有符號的32 bit整數，指出該I P地址作爲默認路由器地址的優先等級，這是與子網上的其他路由器相比較而言的。值越大說明優先級越高。優先級爲 0 x 8 0 0 0 0 0 0 0說明對應的地址不能作爲默認路由器地址使用，儘管它也包含中通告報文中。優先級的默認值一般爲 0。
路由器發現報文一般由用戶進程（守護程序）創建和處理。
4. 總結
IP路由是TCP/IP的基本操作。路由表的匹配一般是從主機路由、網絡路由、默認路由從大到小的優先級進行匹配的。路由可以被route指令，ICMP重定向報文，路由守護程序進行修改。