软考网管：理解Windows中的路由表和默认网关

　　网关和接口确定过程

　　在确定使用的路由项后，网关和接口通过以下方式确定：

　　如果路由项中的网关地址为空或者为本地计算机上的某个网络接口，那么在发送数据包时：

　　通过路由项中对应的网络接口发送;

　　源IP地址为此网络接口的IP地址;

　　源MAC地址为此网络接口的MAC地址;

　　目的IP地址为接收此数据包的目的主机的IP地址;

　　目的MAC地址为接收此数据包的目的主机的MAC地址;

　　如果路由项中的网关地址并不属于本地计算机上的任何网络接口，那么在发送数据包时：

　　通过路由项中对应的网络接口发送;

　　源IP地址为路由项中对应网络接口的IP地址;

　　源MAC地址路由项中对应网络接口的MAC地址;

　　目的IP地址为接收此数据包的目的主机的IP地址;

　　目的MAC地址为网关的MAC地址;

　　在此我以上面的路由表为基础，举例进行说明：

　　和单播IP地址 192.168.1.8 的通信：在进行相与计算时，1、3 项匹配，但是3项为最长匹配路由，因此选择3项。3项的网关地址为本地计算机的网络接口192.168.1.6，因此发送数据包时，目的IP地址为 192.168.1.8、目的MAC地址为192.168.1.8的MAC地址(通过ARP解析获得)。

　　和单播IP地址 192.168.1.6 的通信：在进行相与计算时，1、3、6 项匹配，但是6项为最长匹配路由，因此选择6项。6项的网关地址为本地环回地址127.0.0.1，因此直接将数据包发送至本地环回地址。

　　和单播IP地址 192.168.1.245 的通信：在进行相与计算时，1、3、4、5 项匹配，但是4、5项均为最长匹配路由，所以此时根据跃点数进行选择，5 项具有更低的跃点数，因此选择5项;在发送数据包时，目的IP地址为192.168.1.254、目的MAC地址为192.168.1.7的MAC地址 (通过ARP解析获得)。

　　和单播IP地址 10.1.1.1 的通信：在进行相与计算时，只有 1 项匹配;在发送数据包时，目的IP地址为10.1.1.1、目的MAC地址为192.168.1.1的MAC地址(通过ARP解析获得)。

　　和子网广播地址 192.168.1.255 的通信：在进行相与计算时，1、3、4、5、7 项匹配，但是7项为最长匹配路由，因此选择7项。7项的网关地址为本地计算机的网络接口，因此在发送数据包时，目的IP地址为 192.168.1.255，目的MAC地址为以太网广播地址FF:FF:FF:FF:FF:FF。

　　默认路由与默认网关

　　由于在路由表中存储针 对每个主机或子网的路由项不可行，因此提出了默认路由的概念，默认路由中的网关称为默认网关。默认路由的网络地址为0.0.0.0，网络掩码为 0.0.0.0，它匹配任何网络通信，因此当到达特定主机或特定子网的路由并未在路由表中指定时，均可以通过默认路由来进行转发。如果没有设置默认路由， 那么无法到达未在路由表中指定路由项的网络目的地址。

　　设置默认路由后，把数据包的路由责任移交到了路由器，优点是简化了本地计算机上的路由表和配置，缺点则是计算机无法明确目的地址是否可达，从而 可能发送针对不可到达地址的流量。虽然位于路由路径上的路由器知道目的地址不可达时会使用ICMP目的地址不可达信息来通知原始发送主机，但是这个过程 中，已经占用了额外的网络流量。

　　在Windows系统中，创建默认路由可以通过以下两种方式实现：

　　在网络接口的TCP/IP选项中设置默认网关，从而创建默认路由;

　　使用 route add 命令添加网络地址为0.0.0.0、网络掩码为0.0.0.0的默认路由;

　　推荐大家总是使用前一种方式。

　　配置多个默认网关

　　你可以在单个网络接口、多个网络接口上同时配置多个默认网关，但是TCP/IP同时只会使用一个默认网关(默认路由)，这个当前使用的默认网关 称为活动默认网关(活动默认路由)。当不同网络接口所连接的网络之间没有连接性时(如一个网络接口连接到Internet，而一个网络接口连接到内部网 络)，在多个网络接口上同时配置默认网关可能会带来连接性问题(具体的问题我将在后文描述)，因此微软不推荐大家在多个网络接口上同时配置默认网关，并且 当你进行这种配置时会进行警告，不过不会阻止你的操作。

　　当在配置多个默认网关时，将根据以下条件来选择活动默认网关：

　　当路由表中具有多个默认网关时，TCP/IP根据跃点数来进行选择，跃点数最低的默认网关具有最高的优先级;

　　如果路由表中具有多个具有最低跃点数的默认网关，那么TCP/IP根据默认网关对应的网络接口在网络连接的高级设置中的绑定优先级来决定

　　死网关检测

　　TCP/IP会通过死网关检测算法来检测当前活动的默认网关是否存活，如果活动默认网关发生故障，则TCP/IP会及时调整路由表，选择使用下一个默认网关，选择方式与原方式一致，只是排除了发生故障的原活动默认网关。

　　死网关检测算法的完整描述如下：

　　当TCP/IP在通过活动默认网关向某个目标IP地址进行TCP通信时，如果失败的尝试次数达到 TcpMaxDataRetransmissions注册表值(默认为5)的一半(即3次)还没有收到响应，TCP/IP将到达该目标IP地址的通信改为 使用列表中的下一默认网关。当超过25%的TCP连接转向下一默认网关时，TCP/IP将活动默认网关修改为这些连接当前使用的默认网关。

　　如果此时原始默认网关从故障中回复，TCP/IP将继续使用当前的活动默认网关，而不会转移到原始默认网关，除非重启计算机。如果当前的活动默 认网关也出现故障，那么TCP/IP就会继续尝试使用列表中的下一个默认网关，在尝试完整个列表后将返回到列表的开始，又从第一个默认网关开始进行尝试。

　　死网关检测仅监视TCP流量，如果其他类型的流量连接失败，不会切换默认网关。另外TCP是端到端的协议，因此即使当前默认网关完全正常，本地计算机的TCP通信失败也可能会导致切换默认网关。

　　当不同网络接口所连接的网络之间没有连接性时(如一个网络接口连接到Internet，而一个网络接口连接到内部网络)，如果在多个网络接口上 同时配置默认网关，在活动默认网关出现故障导致切换默认网关时，就可能会引起连接性故障。比如活动默认网关为Internet连接，当它出现问题时，此时 默认网关切换为内部连接，此时，本地计算机将无法再访问位于Internet连接上的主机。对于这种情况，微软建议使用 route add 来添加对应目的网络的匹配路由，而不是设置多个默认网关。