IP路由选择过程

IP的路由处理是一个相当简单并没有多少变化的过程，它与网络的大小无关。作为示例，我们可以使用下面的拓朴来一步一步地描述当主机A需要与不同网络上的主机B进行通信时会发生什么。
　　
　　172.16.10.2 172.16.10.1 172.16.20.1 172.16.20.2
　　主机A ――――Ethernet0 路由器 Ethernet1――――主机B
　　
　　在这个示例中，主机A上的某个用户ping主机B的IP地址。路由的过程将不会变得比这里更为简单，但它将会涉及许多步骤。让我们来看一下这个过程：
　　
　　1、因特网控制报文协议（ICMP）将创建一个回应请求数据包。
　　
　　2、ICMP将把这个有效负荷交给因特网协议（IP），然后IP协议会创建一个数据包。这是，这个数据包将包含源IP地址、目的IP地址和值为01h的协议字段。在本例中，当数据包到达目的地时，所有这些内容会告诉接收方主机，它应该将这个有效负荷交给ICMP处理。
　　
　　3、一旦数据包被创建，IP协议将判断目的IP地址是处在本地网络中，还是处在一个远程网络上。
　　
　　4、由于IP协议断定这是一个远程请求，这个数据包需要被发送到默认网关，这样这个数据包才会被路由到远程网络。在Windows中的注册表将被使用以查找被配置的默认网关。
　　
　　5、主机172.16.10.2（主机A）的默认网关被配置为172.16.10.1。要能够发送这个数据包到默认网关，必须知道路由器的Ethernet 0（其IP地址被配置为172.16.10.1）的硬件地址。为什么？因为只有这样的数据包才可以被下传给数据链路层，并成帧，然后发送给路由器与172.16.10.0网络的连接端口。在本地局域网上，主机只可以通过硬件地址来进行通信。理解主机A要与主机B通信，它必须将数据包发送到本地网络中的默认网关的MAC地址处，这一点是非常重要的。
　　
　　6、接着，检查ARP缓存，查看默认网关的IP地址是否已经解析为硬件地址。
　　。如果已经被解析，数据包将被释放、传送到数据链路层并成帧（目的方的硬件地址也将同数据包一起下传到数据链路层）。
　　。如果这个硬件地址在主机的ARP缓存中尚未被解析，一个ARP广播将被发送到此本地网络，以搜索172.16.10.1的硬件地址。路由器响应这个请求并提供Ethernet 0硬件地址，接着这一主机将缓存这个地址。同时路由器也会缓存这个主机A的硬件地址到ARP缓存中。
　　
　　7、一旦这个数据包和目的的硬件地址被交付给数据链路层，局域网驱动器将被用来提供媒体访问以通过所用类型的局域网（在本例中，即以态网）。一个数据帧将产生，使用控制消息来封装此数据包。在这个帧中包含有目的方和源方的硬件地址，及以态网类型字段（这个字段里描述的是交付此数据包到数据层的网络层协议），在本例中，这个协议为IP协议。在这个帧的结尾处是被称为帧检验序列（FCS）的字段，它是装载循环冗余校验 (CRC) 计算值的区域。
　　
　　8、一旦帧的封装被完成，这个帧将被交付到物理层，以一次一位的方式发往物理媒体（在本例中，是双绞线对）。
　　
　　9、此冲突域中的每个设备将接收这些位并重建成帧。它们每个都将运行CRC并核对保存在FCS字段中的内容。如果这两个值不相匹配，此帧将被丢弃。
　　。如果这个CRC值相吻合，然后目的方的硬件地址也将被核查（在这个示例中，指的是路由器的Ethernet 0接口），检查它们是否也匹配。
　　。如果它是匹配的，那么，路由器将查看以态网类型字段，以了解在网络层上使用的协议。
　　
　　10、数据包将从帧中抽出，然后这个帧剩下的部分将被丢弃。数据包将被传送给以态网类型字段中列出的上层协议，在这里是传递给IP协议。
　　
　　11、IP会接收这个数据包，并检查其IP地址。由于数据包的目的地址与接收路由器所配置的任一地址不相匹配，路由器将会在路由表中查看目的IP网络的地址。

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