路由器中的最长前缀匹配技术

什么是转发？ 
转发是指将进入的数据包移动到相应的接口上。路由器使用转发表来决定哪个进入的数据包应该被转发到哪个下一跳节点。
什么是“an”呢？ IP前缀？ 
IP前缀是指IP地址中的某个特定部分。同一网络中的所有计算机都拥有相同的IP前缀。例如，在192.24.0.0/18这个范围内，18表示前缀的长度，而该前缀则指的是地址的前18位。
转发是如何工作的呢？ 
路由器基本上会查看目标地址的IP前缀，然后在转发表中查找相应的匹配项，最后将数据包转发到转发表中对应的下一跳节点。
如果这些前缀有重叠的情况，那么会发生什么？ 
由于前缀可能会重复出现（因为到处都使用无类寻址方式），因此，来自某个IP地址的前缀可能会与表中的多个IP地址匹配。
例如，请考虑下面的转发表。
 

在上述表格中，192.24.12.0到192.24.15.255范围内的地址有重叠部分，也就是说，这些地址与表格中的两个条目都匹配。
为了应对上述情况，路由器会采用以下方法：最长前缀匹配规则是：找到表格中与该传入数据包的目标IP地址匹配程度最高的条目，然后将该数据包转发到相应的下一个目标地址。
在上面的例子中，所有位于重叠范围内的数据包（192.24.12.0到192.24.15.255）都会被转发到下一跳设备B。因为B的地址前缀更长，有22位。
 

示例1：路由器通过转发表中的条目来转发数据包。进入网络的数据包的网络地址可能匹配多个条目。那么，路由器是如何处理这种情况的呢？
(A) 将其转发给那个与传入数据包的最长前缀相匹配的路由器。
(B) 将该数据包转发给所有网络地址与目标地址相匹配的路由器。
(C) 丢弃该数据包。
(D) 将那些与传入数据包的最长后缀部分相匹配的路由器的信息转发给对方。
 

答案：在转发表中，不同条目的网络地址可能会相互重叠。路由器会将进入的数据包转发给那个与进入的数据包具有最长匹配前缀的路由器来处理。
 示例2：无类别域间路由（CIDR）负责处理地址为131.23.151.76的数据包。路由器的路由表中包含以下条目：(GATE CS 2015)
 

Prefix           Output Interface Identifier131.16.0.0/12              3131.28.0.0/14              5131.19.0.0/16              2131.22.0.0/15              1 

该数据包将被转发到的输出接口的标识符为 ______。
答案：1. 首先，我们需要找到与地址为“131.23.151.76”的数据包相对应的表项。该地址与两个表项匹配：“131.16.0.0/12”和“131.22.0.0/15”。我们是通过分别比较前12位和前15位来确认这一点的。
那么，该数据包应该发送到接口3还是1呢？我们采用最长前缀匹配的方法来决定该数据包应被发送到哪个接口。在匹配表中，最具体的条目所对应的接口即为目标接口。由于“131.22.0.0/15”是最具体的条目，因此该数据包应该被发送到接口1。
  
锻炼/运动 
请考虑下面这个路由器的路由表。
 

请考虑以下三个IP地址。

1. 192.24.6.0
2. 192.24.14.32
3. 192.24.54.0