最长匹配原则的意义(路由用户互联网)
路由匹配原则
路由匹配原则
今天小缘向大家具体介绍一下路由器是怎样选路并转发流量的。
路由器的效果：
路由器收到数据包后，会依据数据包中的意图IP地址选择一条最优的路径，并且将数据包转发到下一个路由器，路径上最终的路由器负责将数据包送交目的主机。
那么怎样选择最优路径的，这便关系到了路由选路。
数据包在互联网上的传输就像是体育运动中的接力赛一样，每一个路由器负责将数据包依照最优的路径向下一跳路由器迚行转发，通过多个路由器一站一站的接力，最终将数据包通过最优路径转发到目的地。当然偶尔因为实施了一些特别的路由策略，数据包通过的路径可能并并一定是最友好的。路由器能够决定数据报文的转发路径。假如有多条路径可以到达目的地，则路由器需要经过计算来决定最佳下一跳。计算的原则会随实际使用的路由协议不同而不同。
1 路由器first of all会查询路由表
路由表中蕴含了下列关键项：
目的地址（Destination）：用以标识IP包的意图地址或目的互联网。
互联网掩码（Mask）：在路由表中互联网掩码也同样具备重要的意义。IP地址和互联网掩码进行“逻辑不”运算便可得到对应的网段信息。
比如：目的地址为8、0。0。0，掩码为255、0。0。0，逻辑不运算后便可得到一个A类的网段信息(8、0。0。0/8)。
PS：依据目的地址与掩码进行逻辑不运算来核实确定网段。
逻辑不运算：
8、0。0。0 --->00001000。0。0。0
255、0。0。0 --->11111111、0。0。0
逻辑不运算--->00001000。0。0。0 1与1得1，其他都为0
互联网掩码的另一个作用还表此刻当路由表中有多条目的地址一样的路由信息时，路由器将选择其掩码最长的一项作为匹配项。
协议（Proto）：表明使用那种路由协议
路由表中优先级（Pre）、度量值（cost） 下文会有介绍
输出接口（Interface）：指明IP包将从该路由器的哪个接口转发出去。 下一跳IP地址（NextHop）：指明IP包所绊由的下一个路由器的接口地址。
2 最长匹配原则 对象是目的互联网
例如路由器收到数据包目的IP是10、1、1、1，查询路由表后，路由表中有两个表项到达目的网段10、1、1、0，下一跳地址都是20。1、1、二、假如要将报文转发至网段10、1、1、1，则10、1、1、0/30符合最长 匹配原则。
3 路由优先级 先要做到的是同一互联网 对象是不一样路由协议
每个路由协议皆有一个协议优先级（取值越小、优先级越高）。当有多个路由信息时，选择最高优先级的路由作为最佳路由。
如图所示，路由器通过两种路由协议学习到了网段10、1、1、0的路由。固然RIP协议提供了一条看似更加直连的路线，不过因为OSPF具有更高的优先级，因而成为优选路由，并被加入路由表中。
PS: 路由表中存在的始终是最佳路由。
4 路由度量 先要做到的是同一互联网 同一路由协议 对象是不一样开销
假如路由器无法用优先级来推测断定最优路由，则使用度量值（metric）来决定需要加入路由表的路由。
一些常用的度量值有：跳数，带宽，时延，代价，负载，可靠性等。跳数是指到达目的地所通过的路由器数目。 带宽是指链路的容量，高速链路开销（度量值）较小。
metric值越小，路由越优先；于是，图示中metric=1+1=2的路由是到达目的地的最优路由，其表项能在路由表中找到。
路由器通过上述规则会选择出最佳路径，紧接着就能够转发数据了。
何谓路由最长匹配原则
换句话说，就是假如有多个匹配，则其掩码大者
打比方说目的地址是192、168、1、17
路由表里有如此两条路由
192、168、1、0 255、255、255、0 e0
192、168、1、16 255、255、255、二十四0 e1
那不如就选择第2条
何谓最长掩码匹配
由于路由表中的每个表项都指定了一个互联网，所以一个目的地址可能与多个表项匹配。最明确的一个表项——即子网掩码最长的一个——就叫做最长掩码匹配。之因此这样称呼它，是由于这个表项也是路由表中，与目的地址的高位匹配得最多的表项。
路由掩码最长匹配原其实指的是IP互联网中当路由表中有多条条目可以匹配目的ip时，一般就采用掩码最长的一条作为匹配项并确定下一跳。(亦称最长前缀匹配，是路由器在查找路由表进行选路的算法)
例如，考虑下面这个IPV4的路由表：
192、168、20。16/28 e0
192、168、0。0/16 s0
在要查找地址192、168、20。19时，不难发现上述两条都“匹配”，即这两条都蕴含要查找的意图地址。此时就应该依据最长掩码匹配原则，选择第1条进行匹配(更明确)，所以数据包将通过e0发送出去。
再来看一个例子：
ip route 10、1、0。0 255、255、255、0 192、168、2、2
ip route 10、1、0。0 255、255、0。0 192、168、3、3
ip route 0。0。0。0 0。0。0。0 192、168、1、1
对于三条目标地址10、1、0。14 ，10、1、4、6 ，10、2、1、3
10、1、0。14有两条路由都符合，依据最常掩码匹配原则，下一跳地址或许应该是192、168、2、2
10、1、4、6 只与第2条路由网段匹配，所以下一跳地址 192、168、3、3
10、2、1、3与那条都不匹配所以扔到默认路由 下一跳 192、168、1、1
按道理来讲而言，掩码越长越容易数据的转发。不过主路由的路由表就很大了，主路由把互联网号一样的路由汇聚在一起，固然寻址不是非常准确，不过路由表小了，增大了路由的转发速度。
为啥要用最长前缀匹配实现域间与域内路由
非分类的IP地址有最长前缀匹配原则，由于最长前缀匹配原则就是为非分类IP地址设计的，而分类的在寻找子网时候是依据子网掩码来核实确定的，因此你会做到一类如此的题目，给你务必要求，让你划分子网并且设计其子网掩码，还有合并子网掩码，等等。其实也就是说，分类IP严格的说不是最长前缀匹配原则，分类的IP地址是先找匹配的互联网号，即经常提到的A，B，C类地址，若其有子网，则会有路由来划分，IP下一步会寻找子网号，再去寻找主机号。而最长匹配是直接找与其匹配的最长互联网号"/n"，再去寻找主机号！！！CIDR 地址中蕴含标准的32位IP地址和有关互联网前缀位数的信息。以CIDR地址80。18、18/25为例，其中“/25”预示其前面的当中的前25位代表互联网部分，其余位代表主机部分。 CIDR建立于“超级组网”的基础上，“超级组网”是“子网划分”的派生词，可看作子网划分的逆过程。子网划分时，从地址主机部分借位，将其合并进互联网部分；而在超级组网中，那么是将互联网部分的某些位合并进主机部分。这种无类别超级组网技术通过将一组较小的无类别互联网汇聚为一个较大的单一路由表项，减少了Internet路由域中路由表条目的数量。
何谓自然匹配原则?它在设计中是怎样被应用的?
好问题，呵呵。很巧，和我这两天刚写下的一个题目相关。贴来这里来商量一下此问题。
桌边的垃圾桶是用以做什么的？当你有了废弃的纸张，把它捏在手中，揉成一团，优雅的投掷到垃圾桶里……啊！！！那张纸条上面还记着重要的电话号码，如何办？没事，从垃圾桶里再捡回来就好。垃圾桶满了？使俺们倒掉它吧。保持清洁人人有责！！！此刻看看你的电脑，不管是 Windows 系统还是 Mac 系统，看见那个垃圾桶了吗？文件没用了？把它优雅的拖动到垃圾桶（回收站）里去。后悔了？从垃圾桶里还原出来就好。空间不够了？清空就好了。为啥要在计算机中用垃圾桶来做图标？为啥把它和删除文件的行为关联起来？
我们往往用到的一个词是隐喻（Metaphor），用一个事物去表征另一个事物，具体到信息产品里，即是将用户对现实事物的理解，延伸到图标、按钮、程序等界面的元素和行为中去。再扩展一些，是将用户固有的知识和经验延展到目前的系统/产品里去。
垃圾桶可以称为计算机历史上最有利的隐喻之一。对于扔掉垃圾和删除文件，人们比较容易就能建立这两种行为之间的关系，建立在这之上的各式行为都符合人们固有的认知。符合用户预期的隐喻可以引导用户对界面的使用，而那些不太正常的隐喻则可能让用户无所适从。在早期的 Mac 系统中，用户不但仅可以把文件拖动到垃圾桶里，还不错把磁盘（图标）也推动到里面去。猜猜这会发生什么？磁盘会被卸载掉。不过用户困惑起来了：“这不是要把磁盘里的内容都删掉吧？”诺曼在《设计心理学》中说了许多关于匹配的问题。用户脑袋中有一个心智模型，产品的设计者脑袋中亦有一个心智模型，在系统里怎样让这两者尽可能的匹配呢？俺的理解：设计者去寻找那个自然的、共有的金科玉律，也可以这样说是坐标系，如此便会以有些高的概率去命里用户本人的心智模型，从而让用户容易学习、容易使用产品，进而具备较高的效率和满意度。
这是个可以一直延伸下去的话题。自然是什么？老子：“人法地，地法天，天法道，道法自然”，赖特的流水别墅、有机设计。。。。。。 在信息产品内，所谓自然，在一个程度上就是用户在若干年的生存中，在他们的门把手上、热水壶里、垃圾桶中、电视冰箱电风扇乃至电脑、曾经上过的网站等等，在这几个经历、这几个事物中所听到的、感知到的知识和经验。而我们，希望在信息产品中去顺势构建一个能够令他们感觉略有“自然”的界面。唯独这样才能像庄子讲的，叫他们“游刃有余”。
一些例子：
3、 iBook等阅读应用的书架，也是自然的隐喻。在书架上移动书使人觉得理所诚然，看书也翻页也是顺理成章。
信息产品本身也也许会成为被隐喻的对象。用户使用这几个产品（手机、网站。。。）时所掌握的经验，都会成为他们使以其他产品/服务的参考。这又和模式（Pattern）联系起来了。
003 易理解性和易使用性的设计原则
此刻我们来探讨涉及的两个基本原则
1、提供a good概念模式
2、可视性
a good概念模式可以使我们预测推算操作行为的作用。本书还将再次讨论概念模式，它是设计中的一个重要概念心理模式的一部分。
心理模式是指人民经过经验训练和教育，对自己他人环境以及接触到的事物形成一个模式，一种物品的心理模式大多来自人们心中，认为大物品可以做什么和对物品构造的认识，我把物品的可视部分称为系统表象。
当系统表现杂乱或不恰那个时候，用户会觉得该物品操作起来非常难，假如系统表现不完全或自相矛盾就会给用户带来麻烦。
设计模式是指设计人员所使用的概念模式，用户模式是指用户在与系统交互作用的过程中形成的概念模式，系统表现基于系统的物理结构，包括用户使用手册和各式标识。
设计人员希望用户模式和设计模式完全一样，但问题是设计人员无法与用户直接交流，必须通过系统表现这一渠道，假如系统表现不能清晰准确的体现出设计模式，用户就会在使用过程中建立错误的概念模式。
那些因为设计人员没有充分考虑可持续性原则而造成的问题，几乎能通过一个简单容易的物品，此刻电话展现出来。
假如想不出任何例子，这个功能就会被删除，然而设计人员相当聪明，他们一直能想出听起来颇为合理的例子，说明各式东西的用途。
汽车的规划好在哪里？答案很简单，可视性程度高，控制和被控制之间建立了良好的自然匹配关系，每个控制器通常来讲只有单一的功能，因此信息反馈信息快捷，整个系统容易被用户理解。
在电话的设计中却看不见如此的明确关系，用户的操作动作和操作结果之间的匹配具有任意性，控制器被付与了多种功能，每种产品的功能种类超出控制器的数量时，就会出现操作问题，假如控制器的具体位置和功能之间的联系明确，用户操作起来就会很方便，也就无需记住各项使用说明了。
匹配这一专业术语是指两种物体之间关系在此特指控制器、控制器操作以及产生的结果之间的联系。
自然匹配是指利用物理环境类别和文化标准理念，设计出让用户一眼就看清楚明白怎样使用的产品。
匹配问题到处可以见到，它是日用品难以使用的基本原因之一。
这是一个自然匹配及如此的例子，调节钮被设计成车座的形状匹配关系非常明显。不过在设计中运用自然匹配原则并不需要花许多钱，它完全可以 使用在普通物品的设计中。只有到产品功能的可视性，高控制器和显示器的设计也自然匹配产品，它会方便好用，每个控制器皆有适当的具体位置，一个控制器负责一项功能，这是多么好的设计原则，这是一条根本的自然匹配原则，应当让用户清楚地看见控制器和控制方法之间的联系。
设计人员的意图好像是要让用户接触到所有的控制器，并能看见所有的控制器，这种念头很好，但却不够完美，汽车和电话上那些方便好用的功能具有许多共同之处，那么这样就是第1可视性强，第2符合自然匹配原则及控制器和功能之间的具有密切、自然的关系。
反馈是控制科学和信息理论中一个常用的概念，其意思为向用户提供信息使用用户，某一操作是否已经完成一些操作所产生的结果。
为啥此刻电话系统既难学又难用，功能多反馈少是根本的问题所在。
设计出好的产品并不是一件容易的事，场上希望尽最大力量降低成本，销售商希望产品能够招引客户，用户在上面采购时会注重产品的价格，外观和品牌，但在家里使用这几个产品时，则会更在乎产品的功能和效果，而修理人员所关心的那么是产品拆装检查和维修的难易程度，与产品打交道的各方有不同的需求，而且这几个需求还经常互相冲突，即便如此设计人员也是可以做到让各方都很满意的。
全地球到处皆能发现这类出色设计的小产品，对人们生活有很大的帮忙，设计人员认真思考了产品的用法，用户可能犯的各式错误以及用户希望产品所具备的各项功能后，才在设计中加入一些小细节与关键。
想要把一个产品规划好，通常来讲需要try五六次，假如这类产品就在市场上站住脚还行，不过设计的是一种全新的产品，情况就大不相同了。
技术可以让人的活法更加方便，然而各项新的技术再给人类带来益处的并 且，也会使生活复杂化，增加人的挫败感。
一项新技术的发展通常来讲遵循一个u型曲线开始很复杂，后来逐渐简单化，接着又变得复杂起来。
答案是否符合要求，取决于下列几个方面
1、能不能满足用户的真真正正需求，我期望学生能够去拜访那些可可以成为产品用户的人，观察他们怎样使用目前有的电器，昨晚明天他们将会如何使用正在设计中的多功能产品
2、是否所有控制器都记好用于好用，并且能够尽最大力量避开操作中的人为差错，时钟收音机一般是在无照明情况下使用的，用户常常从床上伸手去摸索某个控制键，因此必须考虑怎样设计才能使用户即使在黑暗中按错键断然不会出现严重后果
3、这项设计应该把成本可制造性和美观等现实因素也考虑进去，并且设计的产品还要得到用户的认可。