路由 怎么工作

在岔路口做选择

数据包要经过一个个中转站。可到了某个站一看，出去的路很少只有一条，相邻的站往往有好几个。
那么，下一步该交给哪个站？做出这个选择，就是路由的开始。在互联网上，这些站叫作路由器。

点一个正在闪烁的相邻站点，把数据包传过去。（站 = 路由器 · 点击 = 选择下一站）每个岔路口都选一次，就能到达目的地。

传了一次，数据包就到了相邻的站，那里又出现了岔路。像这样一站站传下去，总有一天会到达目的地。
可要是随便挑一个相邻站，数据包可能会在不相干的地方兜圈子。所以每个站都需要一个选路的依据。

查看路线表

每个站都有一张小表，我们叫它路线表。表里每一行写着：“要去这个目的地，就交给这个相邻站。”
数据包一到，站点就看目的地址，在表里找到那一行，按上面写的交给下一站。在真实的路由器里，这张表叫作路由表。

在路线表里点一行目的地，就会显示要去那里，下一步该交给哪个站。（表 = 路线表）不同的目的地，也可能指向同一个相邻站。

有了表，站点就不会迷路。不管目的地在哪儿，只要找到那一行，下一步就定了。
关键在于，站点不需要知道整条路线，只要知道下一步交给谁就行；接下来，下一站会看自己的表接着传。
一张张小表连起来，就成了一条长长的路。

选更短的路

去目的地的路往往不止一条，有绕远的，也有抄近的。那么，表里该写哪条路？当然是最短的那条。
这个问题我们之前就遇到过：在算法那一单元里，在由点和线组成的图上找最短路径，路由用的正是这个方法。
在真实的互联网上，除了距离，往往还会一起考虑线路速度、拥堵程度等好几种因素。

点上面和下面两条路，比一比距离总和。下面那条经过的段数更多，可距离总和更短，所以写进表里的是下面那条。

选出短路写进表里，以后去那个目的地的数据包就会自动走快路。
所以，路由要做两件事：一件是找出最短路、做好路线表；另一件是数据包一到，就照表往下传。
前一件就是算法单元里学过的最短路径查找，后一件就是在岔路口做选择。

没有中央控制塔

这里有最让人惊讶的一点：没有一个中央控制塔来指挥这一切。哪儿都没有一个握着全图的人。
每个站只看自己的表，自己决定下一步。像这样不由一处决定一切、而由众多站点分头判断的方式，叫作分布式。
站点之间还会不断和相邻站交换路线信息，随时更新自己的表。

先在中央控制和分布式之间选一个，再点中间的站让它停下。中央控制下路会断掉；分布式下，相邻的站会自己找到绕行的路。

一个站停了，路却没断，因为相邻的站改了自己的表，绕到别的路上去了。
要是由一座中央控制塔决定所有的路，那座塔一停，一切都会跟着停下。正因为是分布式，即使一处倒下，整体也照样运转。

小结

用一句话归纳路由：数据包一站站被传下去，从而找到路。每个站看路线表选择下一步交给谁，表里写的是最短的路。
没有中央控制塔。因为每个站自己做判断，即使一个站停了，数据包也会绕道继续前进。

依次点四个要点来归纳。（在岔路口选择 → 路线表 → 最快的路 → 没有中央的分布式）四个都亮起来，归纳就完成了。

互联网很少断掉的秘密就在这里：没有把一切交给中央某一处。无数站点各自看路线表，把数据包沿快路传下去；哪里堵了，别的站就会找到绕行的路。
一个个小小的判断汇集起来，就成了连接全世界的巨大道路。下一课，就来讲把我们在地址栏输入的名字换成数字地址的那个问讯处。