中級(jí)通信工程師交換技術(shù)知識(shí)點(diǎn)精講之IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程

       >>>>>點(diǎn)擊進(jìn)入了解通信工程師網(wǎng)絡(luò)課堂

       >>>>>點(diǎn)擊進(jìn)入了解通信工程師培訓(xùn)視頻

       >>>>>點(diǎn)擊進(jìn)入了解通信工程師面授班

       下面是由希賽小編提供的中級(jí)通信交換技術(shù)知識(shí)點(diǎn)精講之IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程，希望對(duì)學(xué)友們有所幫助。具體內(nèi)容如下：

       IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程

       在互聯(lián)網(wǎng)中路由器的作用和第5章分組網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)交換機(jī)非常相似，它們都要實(shí)現(xiàn)分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，但路由器和節(jié)點(diǎn)交換機(jī)還是有區(qū)別的。這些區(qū)別是：

       路由器用來(lái)連接不同的網(wǎng)絡(luò)，而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)只在一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)中工作；

       路由器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組的，而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)還可接上許多個(gè)主機(jī)；

       路由器使用統(tǒng)一的IP,而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)使用所在分組網(wǎng)的特定協(xié)議；

       路由器根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址找出下一跳（即下一個(gè)路由器），而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)則根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)地址找出下一跳（即下一個(gè)節(jié)點(diǎn)）。

       所示為一個(gè)路由表的簡(jiǎn)單的例子。有4個(gè)A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)3個(gè)路由器連接在一起。每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上都可能有成千上萬(wàn)個(gè)主機(jī)。可以想像，若按査找目的主機(jī)號(hào)來(lái)制作路由表，則所得出的路由表就會(huì)過(guò)于龐大。但若按主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)制作路由表，那么每一個(gè)路由器中的路由表就只包含4個(gè)項(xiàng)目。以路由器112的路由表為例，由于R2同時(shí)連接在網(wǎng)絡(luò)2和網(wǎng)絡(luò)3上，因此只要目的站在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，都可通過(guò)接口0或1由路由器112直接交付（當(dāng)然還要利用地址解析協(xié)議（ARP)才能找到這些主機(jī)相應(yīng)的硬件地址）。若目的站在網(wǎng)絡(luò)1中，則下一跳路由器應(yīng)為R,，其1P地址為20.0.0.7。路由器R1和R2,由于同時(shí)連接在網(wǎng)絡(luò)2上，因此從路由器R2將分組轉(zhuǎn)發(fā)到路由器R,是很容易的。同理，若目的站在網(wǎng)絡(luò)4中，則路由器112應(yīng)將分組轉(zhuǎn)發(fā)給IP地址為30.0.0.1的路由器R3。

       可以將整個(gè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?jiǎn)化為那樣6在簡(jiǎn)化圖中，網(wǎng)絡(luò)變成了一條鏈路，但每一個(gè)路由器旁邊都注明其IP地址。使用這樣的簡(jiǎn)化圖，可以使我們不用關(guān)心某個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)湟约斑B接在該網(wǎng)絡(luò)上有多少臺(tái)計(jì)算機(jī)，因?yàn)檫@些對(duì)于研究分組轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題并沒(méi)有什么關(guān)系。這樣的簡(jiǎn)化圖強(qiáng)調(diào)了在互聯(lián)網(wǎng)上轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)，是從一個(gè)路由器轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)路由器。

       總之，在路由表中，對(duì)每一條路由最主要的是以下兩項(xiàng)：目的網(wǎng)絡(luò)地址，下一跳地址。

       于是，我們就根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)確定下一跳路由器，這樣做的結(jié)果是：

       IP分組首先要設(shè)法找到目的主機(jī)所在目的網(wǎng)絡(luò)上的路由器（間接交付）；

       只有到達(dá)最后一個(gè)路由器時(shí)，才試圖向目的主機(jī)進(jìn)行直接交付。

       雖然互聯(lián)網(wǎng)所有的分組轉(zhuǎn)發(fā)都是基于目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，但在大多數(shù)情況下都允許有這樣的特例，即對(duì)特定的目的主機(jī)指明一個(gè)路由。這種路由叫做特定主機(jī)路由。采用特定主機(jī)路由可使網(wǎng)絡(luò)管理人員能更方便地控制網(wǎng)絡(luò)和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可在需要考慮某種安全問(wèn)題時(shí)采用這種特定主初(路由。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接或路由表進(jìn)行排錯(cuò)時(shí)，指明到某一個(gè)主機(jī)的特殊路由就十分有用。

       與節(jié)點(diǎn)交換機(jī)路由表的情況相似，路由器也可采用馱認(rèn)路由以減少路由表所占用的空間和搜索路由表所用的時(shí)間。

       根據(jù)以上所講的，在互聯(lián)網(wǎng)中某一個(gè)路由器的IP層所執(zhí)行的分組轉(zhuǎn)發(fā)算法如下。

       從數(shù)據(jù)報(bào)的首部提取目的站D的IP地址，得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為況。

       若/V就是與此路由器直接相連的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，則這種交付為直接交付，即不需要再經(jīng)過(guò)其他的路由器。這時(shí)就直接通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)將分組交付給目的站D(這里包括將目的主機(jī)地址D轉(zhuǎn)換為具體的硬件地址，將分組封裝為MAC幀，再發(fā)送此幀）；否則就是間接交付，執(zhí)行（3)。

       若路由表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由，則將分組傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行（4)。

       若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò)W的路由，則將分組傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行（5)。

       若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行（6)。

       報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)。

       這里再?gòu)?qiáng)調(diào)指出，在1P分組的首部中沒(méi)有地方可以用來(lái)指明“下一跳路由器的IP地址”。在IP分組的首部寫(xiě)上的IP地址是源地址和目的地址，而沒(méi)有中間路由器的IP地址。既然如此，那么待轉(zhuǎn)發(fā)的IP分組又怎樣能夠找到下一跳路由器呢？

       當(dāng)路由器收到一個(gè)待轉(zhuǎn)發(fā)的分組時(shí)，先從路由表得出下一跳路由器的IP地址，不是將下一跳路由器的IP地址填入IP分組，而是將下一跳路由器的IP地址轉(zhuǎn)換成硬件地址（使用ARP),并將此硬件地址放在鏈路層MAC幀的首部，然后根據(jù)這個(gè)硬件地址找到下一跳路由器。由此可見(jiàn)，當(dāng)發(fā)送一連串的分組時(shí)，上述的這種查找路由表、計(jì)算硬件地址、寫(xiě)人MAC幀的首部等過(guò)程，將不斷地重復(fù)進(jìn)行，需要占用一定的時(shí)間。

       上面所討論的是IP層怎樣根據(jù)路由表的內(nèi)容進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，而沒(méi)有涉及路由表一開(kāi)始是如何建立的以及路由表中的內(nèi)容應(yīng)如何進(jìn)行更新。為了回答這個(gè)問(wèn)題，就需要討論路由選擇協(xié)議，但是在進(jìn)一步討論路由選擇問(wèn)題之前，我們還要先介紹無(wú)分類(lèi)編址與最長(zhǎng)前綴匹配這兩個(gè)非常重要的概念。

       返回目錄：中級(jí)通信交換技術(shù)知識(shí)點(diǎn)精講之IP地址匯總

       相關(guān)推薦：

 中級(jí)通信工程師交換技術(shù)考試真題匯總

   中級(jí)通信工程師交換技術(shù)考試教材推薦

   中級(jí)通信工程師交換技術(shù)考試培訓(xùn)視頻推薦