最長匹配原則是我司支持IP路由的設(shè)備默認的路由查找方式（事實上幾乎所有支持IP路由的設(shè)備都是這種查找方式）。當(dāng)路由器收到一個IP數(shù)據(jù)包時,，會將數(shù)據(jù)包的目的IP地址與自己本地路由表中的表項進行bit by bit的逐位查找,，直到找到匹配度最長的條目，這叫最長匹配原則,。

 
這里有幾個概念要先搞清楚：

看上面的圖,，這是一個形象化的二維空間圖。深灰色的空間172.16.0.0/16,，這個網(wǎng)絡(luò)號,，我們稱為主類網(wǎng)絡(luò)號，所謂主類網(wǎng)絡(luò)號,，意思是該網(wǎng)絡(luò)號按照其所屬的IP地址類別區(qū)分后,、對應(yīng)上的默認的子網(wǎng)掩碼長度后得到的網(wǎng)絡(luò)號。如172.16.0.0這是一個B類地址,，B類地址的默認子網(wǎng)掩碼長度是16位,，因此172.16.0.0/16本身就是一個主類網(wǎng)絡(luò)號。再舉另外一個例子，10.1.12.0/24,，首先10開頭的,，這是一個A類地址，A類地址默認的掩碼是255.0.0.0,，因此10.1.12.0/24它的主類網(wǎng)絡(luò)號是10.0.0.0/8,。

我們首先順著上面的圖，從172.16.0.0/16開始往里走,，下一個我們看到的網(wǎng)絡(luò)號是172.16.10.0/24,，這很明顯是應(yīng)用了VLSM可變長子網(wǎng)掩碼之后，得到的一個172.16.0.0/16這個主類網(wǎng)絡(luò)的一個子網(wǎng)（subnet）,。所以所謂的子網(wǎng),，我們可以理解為是在網(wǎng)絡(luò)號所屬類別的默認掩碼長度的基礎(chǔ)上，將掩碼“拉長”或者向主機位借位從而得到的一個子網(wǎng)絡(luò)號,。實際上172.16.0.0/16是將172.16.10.0/24囊括在內(nèi)的一個區(qū)間,。那么在這里，如果我們有一個IP：172.16.10.1,，實際上這個IP既可以理解為在172.16.0.0/16網(wǎng)絡(luò)內(nèi),，也是在172.16.10.0/24網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，當(dāng)然,，這里我們能看出來,，誰更能精確匹配172.16.10.1這個IP呢？很明顯是172.16.10.0/24更精確,，我們說,，它的匹配長度相比172.16.0.0更長。

當(dāng)然子網(wǎng)172.16.10.0/24還可以進一步劃分子網(wǎng),，得到172.16.10.0/30,，甚至172.16.10.1/32，那么如果這些前綴都存在的情況下,，當(dāng)我要去查找172.16.10.1,，誰的匹配度最高呢？很明顯,，是172.16.10.1/32這條主機前綴,，或者說，主機路由,，對吧,？這就是最長匹配原則。

OK,，現(xiàn)在回到172.16.0.0/16這個主類網(wǎng)絡(luò)號,，然后我們向外走,，看上圖。172.0.0.0/8實際上是將這個B類地址的掩碼向左移了8bits,，這樣一來得到的這個網(wǎng)絡(luò)號實際上是囊括了172.16.0.0/16在內(nèi)的一個大的網(wǎng)絡(luò)號,，我們稱其為超網(wǎng)。
下面我們通過一個具體的例子來深入理解最長匹配原則：
 

在上面的例子中,，我們的路由表一共有三個條目：172.16.1.0/24,、172.16.2.0/24以及172.16.0.0/16，這三個路由條目分別指向不同的出接口,。那么當(dāng)路由器收到一個數(shù)據(jù)包,，去往172.16.2.1的時候，它怎么做決策呢,？很簡單,，把三個路由條目都寫成二進制,，對應(yīng)上路由條目各自的掩碼（前綴長度）,，掩碼為1的位是需要嚴(yán)格匹配的，掩碼為0的位則無所謂（圖中標(biāo)識x的位）,。

然后把數(shù)據(jù)包的目的IP地址：172.16.2.1也寫成二進制,，接下去就是從左往后的逐位匹配。剔除不匹配的路由條目1,，剩下路由條目2和3,，由于目的地址172.16.2.1和路由條目172.16.2.0/24的匹配長度最長，因此路由條目2勝出,，最終數(shù)據(jù)包被從接口S1轉(zhuǎn)發(fā)出去,。這就是最長匹配原則。
下面看幾個宏觀的例子：

上圖,，當(dāng)R1收到一個數(shù)據(jù)包,，去往172.16.1.1，數(shù)據(jù)包將命中那一條路由呢,？那么實際上,，172.16.1.1是“掉落”在172.16.1.0/24及172.16.0.0/16網(wǎng)絡(luò)中的，兩者貌似皆可,，但是172.16.1.0/24顯然,，匹配度要更長，因此,，最終這個數(shù)據(jù)包根據(jù)路由條目“172.16.1.0/24”的指示被轉(zhuǎn)發(fā)給了R2,。
 

同理若有數(shù)據(jù)包去往172.16.2.1呢？首先路由表中172.16.1.0/24這條前綴肯定是不匹配的,，最后172.16.2.0/24這個條目匹配度最高,，因此數(shù)據(jù)被從S1口扔給了R3,。
 

而當(dāng)有數(shù)據(jù)包去往172.17.1.1時，由于172.16.1.0/24及172.16.0.0/16這兩條路由均不匹配,，于是數(shù)據(jù)只能“求助于”0.0.0.0/0這條缺省路由,，從S2口轉(zhuǎn)發(fā)給R4。

下面我們總結(jié)一下路由器關(guān)于路由查找的幾個重點內(nèi)容：

• 不同的路由前綴（注意路由前綴包含網(wǎng)絡(luò)號+掩碼,，缺一不可）,，在路由表中屬于不同的路由。
• 相同的路由前綴,，通過不同的協(xié)議獲取,，先比優(yōu)先級，優(yōu)選優(yōu)先級小的,，后比cost,。
  這是一般情況，當(dāng)然有二般情況,，這就要看特定的環(huán)境和特定的路由協(xié)議了,。
• 默認采用最長匹配原則，匹配,，則轉(zhuǎn)發(fā),；無匹配，則找默認路由,，默認路由都沒有,，則丟棄。
• 路由器的行為是逐跳的,，到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的沿路徑每個路由器都必須有關(guān)于目的地的路由,。
• 數(shù)據(jù)是雙向的，考慮流量的時候,，要關(guān)注流量的往返,。