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  • IP路由选择过程

    2020-07-22 16:02:15
    理解IP路由选择过程,我们先了解这么几个知识 一、(1)osr七层模型 我们需要知道各层模型的作用,数据在各层的表现形式,以太网帧结构,CRC的作用,mac地址 以上5点,了解4点就可以理解IP路由选择过程了。...

    本章内容如题,以思科路由器为例。目标是初学者

    异网主机A  ping  B

    思科教材中用36步来解释。既然有教材,为什么需要我来?

    思科教材太繁琐,且重复话多,对于没有网络基础的人来说理解很费劲

    理解IP路由选择过程,我们先了解这么几个知识

    一、(1)OSI七层模型

    我们需要知道各层模型的作用,数据在各层的表现形式,以太网帧结构,CRC的作用,mac地址

    以上5点,了解4点就可以理解IP路由的选择过程了。如果不了解,退出吧,别看了。

    二、开始过程理解

    明确ping这个动作走的ICMP(Internet控制消息协议),通过回显数据包发送到计算机并侦听回显回复数据包来验证与一台或多台远程计算机的连接。

    当我们按下ping时网络发生了什么?

    1.ICMP将创建一个请求回应数据包,请求对方电脑的回应,回应链路是否通以及延迟。

    2.ICMP把这一需求递交给IP协议处理,IP协议用它创建一个分组,分组包含源IP地址,目的IP地址,协议字段。然后IP协议用来判断目的地址位于本地网络还是远程的某个网络,我们设定在远程网络。这步在网络层完成。

    3.IP协议判断为远程网络,因此请求网关处理(路由器的作用)。要想让网关工作,还需要知道它的mac地址。因为这样才能到达数据链路层,完成数据帧的组装。

    4.主机检测网关IP地址是否已经绑定mac地址。绑定,进入数据链路层封装成数据帧。没有绑定,发送查找172.16.10.1硬件地址的ARP广播,路由器会响应这个请求,并回答mac地址。

    5.此时数据顺利来到了数据链路层,将附加目的mac地址,源mac地址,以太网类型(此例中为IP),FCS(装载CRC)。如下图

    6.猜猜接下来会做什么?当然是进入物理层了。物理层会以一次一比特的方式,发送到传输介质上。

    7.路由器的冲突域会接收这些比特,每台设备对收到的内容进行CRC验证,并于FCS进行匹配,不匹配则抛弃。匹配则查看以太网类型(IP)交由后续处理。

    8.IP接收处理,读取数据中包含的目的IP地址,然后路由器根据路由表决定转发到哪里,此例中需要经过网关E1,因此还需要获取物理地址。

    9.此时数据到达主机B,还需要检测CRC,检查目标硬件地址,一致则根据以太网类型(IP)交给相应的协议处理。此有效需求被传给ICMP,得知是请求回应数据,ICMP回答这个请求。

    10.这样就又有一个封装目的地址,源地址,以太网类型,FCS的数据被创建了。数据将从主机B传到主机A。又走一遍以上的流程。

     

    三、需要注意的一点

    在ping的过程中会有目标主机不可达与请求超时的情况。

    前者是因为没有前往目标主机的路由,后者是因为由A到B,再返回A的过程中出错。

     

     

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  • IP路由选择过程(36步超详细解读)

    千次阅读 2019-08-15 14:01:32
    IP路由选择过程,主机A与主机B通过一个路由器相连,ping的过程。超详细解读

    用户在Host_A上ping Host_B的IP地址。

    1. ICMP生成一个回应请求——数据字段中的字母
    2. ICMP将该请求交给IP,后者创建一个分组
    3. 创建分组后,IP判断目标IP地址位于本地网络还是远程网络
    4. IP判断出这是一个远程请求,因此必须将分组发送到默认网关,以便它能够被路由到远程网络
    5. 在Host_A上,配置的默认网关为172.16.10.1。因此必须知道IP地址为172.16.10.1的接口E0的硬件地址。只有知道硬件地址后,才能将分组交给数据链路层,再由后者将其封装成帧,并发送到与网络172.16.10.1相连的路由器接口(在LAN内,主机只能通过硬件地址进行通信,因此Host_A想要与Host_B通信,必须将分组发送给本地网络的默认网关的介质访问控制地址)
      MAC地址只能用于LAN内部通信,而不能用于穿越路由器进行通信
    6. 检查主机的地址解析协议(ARP)缓存,看看默认网关的IP地址是否已被解析为硬件地址。如果已解析,就可以直接将分组交给数据链路层,由它封装成帧;如果还未解析,将在本地网络中发送ARP广播,以查询172.16.10.1对应的硬件地址,路由器将相应该请求,并提供接口E0的硬件地址,而主机将缓存该硬件地址
    7. 分组和目标硬件地址被交给数据链路层,LAN驱动程序将根据LAN类型,来提供介质访问。然后生成一个帧,它使用控制信息对分组进行封装
      目标MAC地址
      (路由器接口E0的MAC地址)
      源MAC地址
      (Host_A的MAC地址)
      "以太类型字段"分组FCS
      CRC
    ping Host_B时,Host_A发送给Lab_A的帧
    1. 帧创建好后,被交给物理层,物理层以每次1比特的方式将帧放到物理介质上
    2. 当前冲突域中的每台设备都接收这些比特,并将其封装成帧。每台设备都执行CRC计算,并且将结果与FCS字段的值对比,如果不同就丢弃该帧;相同就查看硬件地址,看指的是不是自己,如果是自己,就查看“以太类型”字段,来获悉使用的网络层协议
    3. 从帧中提取分组并将其他部分丢弃,将分组交给指定的协议(此处是IP)
    4. IP接收分组并检查其目标IP地址。因为该目标IP地址与该路由器配置的所有地址都不匹配,因此路由器会在路由选择表中查找目标IP网络
    5. 路由选择表必须有前往网络172.16.20.0的路由,否则路由器将立即丢弃分组,并向始发设备发送一条ICMP消息,来说明目标网络不可达
    6. 如果在路由选择表中找到了前往目标网络的路由,路由器将分组交换到指定的出站接口(此处是E1)
    7. 路由器将分组交换到接口E1的缓冲区
    8. E1的缓冲区需要知道目标主机的硬件地址,因此查看ARP缓存。如果Host_B的硬件地址以前已经被解析过了,并且包含在路由器的ARP缓存中,将直接把分组以及该硬件地址交给数据链路层以便封装成帧;如果没有被解析过,路由器将通过E1发送ARP请求,来查询172.16.20.2对应的硬件地址,然后Host_B将作出响应,并提供自己的硬件地址。然后分组和目标硬件地址交给数据链路层,以便将分组封装成帧
    9. 数据链路层创建一个帧,包含目标硬件地址、源硬件地址、“以太类型”字段和FCS字段,这个帧被交给物理层,物理层以每次1比特的方式将帧放到物理介质上
    10. Host_B接收这个帧,并执行CRC计算(相同)→查看目标硬件地址(相同)→查看“以太类型”字段→确定是哪一个网络层协议(IP)
    11. 在网络层,IP收到分组后对IP报头执行CRC计算(相同)→查看目标地址(相同)→查看“协议”字段→确定将分组的有效负载交给谁
    12. 有效负载被交给ICMP,后者知道这是一个回应请求,因此立即对请求进行响应:将分组丢弃并生成一个回应应答
    13. 为封装回应应答,创建一个包含源IP地址、目标IP地址、”协议“字段和有效负载的分组
    14. IP检查目标IP地址位于本地LAN还是远程网络,由于目标设备位于远程网络中,因此需要将分组发送到默认网关
    15. 在windows设备的注册表中找到默认网关的IP地址,并查看ARP缓存,看看是否将默认网关的IP地址解析为硬件地址
    16. 获悉默认网关的硬件地址后,将其与分组一起交给数据链路层,以便将分组封装成帧
    17. 数据链路层将分组封装成帧
    18. 这个帧被交给物理层,让它通过网络介质以每次1比特的方式发送出去
    19. 路由器的接口E1接收这些比特,并将它们组装成帧。然后执行CRC计算,将结果与FCS字段的值进行比较,看其是否相同
    20. 确定CRC相同后,查看目标硬件地址(相同)→从帧中提取分组,查看“以太类型”字段,确定将其分组交给哪一个网络层协议(IP)
    21. 协议为IP,因此分组被交付给IP。IP首先对IP报头执行CRC检查,再查看目标IP地址
    22. 由于路由器知道如何前往网络172.16.10.0,出站口为E0,因此分组被交换到接口E0
    23. 路由器查看ARP缓存,看看是否曾经将172.16.10.2解析为硬件地址
    24. 由于在一开始分组前往Host_B期间,路由器已经缓存了172.16.10.2对应的硬件地址因此将该硬件地址和分组一起交给数据链路层
    25. 数据链路层使用目标硬件地址和源硬件地址创建一个帧,并且将“以太类型”字段设置为IP,然后对整个帧执行CRC计算,并将结果放到FCS字段中
    26. 这个帧被交给物理层,让它以每次1比特的方式发送到本地网络上
    27. 目标主机接收这个帧,执行CRC检查并检查目标硬件地址,再查看“以太类型”字段来确定将分组交给谁
    28. 指定的接收方为IP,因此分组被交给网络层协议IP。IP检查“协议”字段,来确定将有效负载交给谁。IP发现应该将有效负载交给交给ICMP,而ICMP判断出这个分组时ICMP回应应答
    29. ICMP在用户界面上显示一个 !,以确定它收到了应答。然后ICMP试图再向目标主机发送4个回应请求
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  • 案例15:理解IP路由选择过程.pdf
  • 笔者在这篇文章中,将通过一个案例,来帮助大家深入了解IP路由选择过程。希望这篇文章能够帮助大家扫清IP路由选择上的一些误区。  如下图,现在这么一个网络。主机甲与主机乙分别在两个不同的网段上,中间通过...

    IP路由选择,是思科网络工程师必须要了解的一个基础知识。其实,IP路由并没有大家想的那么复杂。笔者在这篇文章中,将通过一个案例,来帮助大家深入了解IP路由的选择过程。希望这篇文章能够帮助大家扫清IP路由选择上的一些误区。 

    如下图,现在这么一个网络。主机甲与主机乙分别在两个不同的网段上,中间通过路由器进行连接。现在假设主机甲要跟主机乙进行通信,那么主机甲如何才能够找到主机乙的位置呢?笔者现在就通过这个例子,跟大家详细解释IP路由选择的整个过程。在这里,笔者以Cisco的路由器为例进行介绍。 

     

    假设现在主机甲的用户利用Ping命令,来确认主机乙的连通性问题。这个网络架构虽然比较简单,但是其路由选择过程的步骤则是一步不缺的。主要通过如下步骤: 

    第一步:当用户在主机甲上输如ping 172.168.80.8之后,主机甲中有一个因特网控制报文协议,英文简称为ICMP。这个协议将创建一个回应请求数据包,在它的数据域中只包含有字母。 

    第二步:英特网控制报文协议会将这个有效负荷(即刚创建的数据包)交给因特网协议(英文简称IP)。然后这个因特网协议也会创建一个数据包。在这个英特网协议创建的数据包中,所包含的内容要比因特网控制报文协议所创建的数据包丰富的多。在这个包中包括主机甲的IP地址、目的地主机已的IP地址以及值为01h的协议字段。当数据包到达主机乙时,这些内容就是告诉对方,应该将这个有效负荷交给因特网控制报文协议来处理。

    第三步:IP协议会判断目的IP地址是属于远程网络,还是在本地网络。由于根据IP地址规划规则,主机甲与主机已是属于不同的网络。此时,刚才英特网协议(IP)所创建的数据包将会被发送到默认的网关中去。在主机甲的网络属性配置中,除了有自身的逻辑IP地址,还有默认的网关地址。网关地址就是用来不同网络之间的主机进行通信的一扇门。只有通过网关,主机甲的数据包才能够被发送到不同网络的主机乙中。

    第四步:确认路由器相应接口的MAC地址。假设主机甲(IP地址为172.168.60.6)的默认网关被配置为172.168.60.1。若主机甲的数据包要发送到这个默认网关上,则就必须知道其对应的路由器接口的物理地址,即MAC地址。因为只有如此,数据包才能够被传递到更下一层的数据链路层并根据一定的规则生成帧。然后主机甲才能够把数据包发送给172.168.60.0网络连接的路由器接口。在本地局域网上,主机只可以通过硬件地址来相互之间进行通信。所以当主机甲要把数据包发送给特定的网关时,必须要知道这个网关所对应的MAC地址。这一个过程是不可避免的。为了达到这个目的,主机甲首先会检查自己的ARP缓存,查看一个默认网关的IP地址是否已经解析为对应接口的硬件地址。如果在ARP缓存表中已经有对应的记录,表示已经被成功解析。此时,数据包将会被释放并传递到数据链路层并生成帧。其中目的方的硬件地址也将同数据包一起下传到数据链路层。通常情况下,在主机甲上,可以通过ARP命令来查看主机当前的IP地址与MAC地址的对应表。如下图。笔者现在电脑所设置的默认网关为192.168.0.254,后面的16位字符就是默认网关所对应的硬件地址。

    第五步:生成帧。当这个数据包和目的方的硬件地址被传递给数据链路层之后,局域网驱动器将用来提供媒体访问服务,以通过以太网进行数据传输。一个数据帧即将产生,使用一些控制信息来封装这个数据包。在这个数据帧中会包含有目的方和源方的硬件地址。以及以太网类型字段。这个以太网类型字段主要用来描述的是交付这个数据包到数据链路层的网络层协议。在这个帧的结尾,是一种被称作为帧校验序列的字段,它是装载循环冗余校验计算值的区域。也就是说,在这个帧中,主要包括目的MAC地址(对应路由器接口的MAC地址)、源MAC地址(主机甲的MAC地址)、以太网类型字段、数据包、帧校验序列五部分内容。注意,这里指的目的地址并不是主机乙的地址,而是里主机甲最近的默认网关地址。在第一次通信时,主机甲并不知道主机乙的MAC地址。一旦完成帧的封装,则这个帧将会被交付到物理层。如果企业网络是利用双绞线组建的话,则将会以一次一位的方式发往物理媒体。

    以上五个步骤主要都是在主机甲上完成。这五个步骤执行完毕之后,IP路由选择过程的前期工作就算完成了。接下来的就要看路由器的表演了。 


    第六步:在主机甲所在的冲突域中的每台网络设备都将接收这些位并重新合并成数据帧。接收完毕后,他们会运行CRC过程并核对保存在帧校验序列字段中的内容。如果这两个值不匹配的话,则这个帧将会被丢弃。如果两个值相同(主机甲的默认网关,即紧邻主机甲的路由器接口),则网络设备会接收这个帧,并核查目的方的硬件地址,检查他们是否也匹配。如果目的方的硬件地址也是匹配的,那么路由器将会查看这个帧的以太网类型字段,以了解在网络层上采用了什么协议,然后路由器就会抽出帧中的数据包,把其余部分内容丢弃。然后把抽出来的数据包传送给以太网类型字段中列出的上层协议,如英特网网络协议(IP)等等。 

    第七步:判断路由表项目。英特网网络协议(IP)会接收这个数据包,并检查目的IP地址。在这个案例中,由于数据包中的目的地址与接收路由器所配置的任何地址都不相匹配。此时,路由器就会在自己的路由表中,查看目的IP网络的地址。在这个案例中,由于路由器同时连接着172.16.80.0的网络。所以在这个路由器的路由表中,有相关的纪录。若没有记录的话,则这个数据包会被直接丢弃。若路由器丢弃数据包的话,则会发送一个“目标地址不可达”的错误信息给主机甲。 

    第八步:路由器转发数据包。如果路由器的确在他的路由表中找到了相应网络的记录,则数据包就会被转发到输出接口。在本例中,就是主机乙所连接的接口。路由器会将这个数据包交换到对应接口的缓冲区内。 

    第九步:缓冲区中数据的处理。路由器对应接口的缓冲区需要了解目的方主机的硬件地址。因为这个数据包中已经有目的方的IP地址,所以,路由器会先检查ARP缓存表。如果主机甲的硬件地址已经被解析并保存在路由器的ARP缓冲中,则这个数据包和这个硬件地址将被传递到数据链路层以便重新生成帧。通常情况下,若路由器以前跟主机乙通信过的话,则这个IP地址与MAC地址的对应记录将会在思科路由器ARP缓冲表中保存四个小时。连续四个小时没有通信的话,则这个对应的记录将会被删除。如果在路由器的ARP缓冲表中没有相关记录的话,则路由器接口会在其连接的网络内部,发送一个ARP请求。这个ARP请求就像一个广播,我现在需要知道IP地址为172.12.80.8的MAC地址。此时。其他网络设备发现自己不是这个IP地址,就会抛弃这个包。而主机乙发现有人在问自己的MAC地址,就会进行响应。告诉路由器,我的IP地址就是这个,我的MAC地址是多少。路由器知道目的主机乙的MAC地址之后,就会把数据包连同目的方的MAC地址传递到下一层的数据链路中。 

    第十步:路由器会重复上面的第五步操作,生成数据帧。并传送到物理层,以一次一位的方式再发送到物理媒体上。在网络中进行传输。

    在路由器上的工作也完成。通过以上的分析,我们可以看到,路由器的作用主要就是进行数据交换。把其收到的数据包根据一定的规则转发到另一个可达的接口上。路由器就好像是一个十字路口,各个数据包都根据自己所需要到达的目的地,现在合适的出口。

    第十一步:主机乙会接收到这个数据帧并运行CRC过程。如果运算结果与帧校验序列中字段的内容相同,则这个帧中目的方的MAC地址将会被读取。主机乙会判断这个MAC地址是否跟自己的MAC地址相同。若相同的话,则会抽取其中的数据包,并根据以太网字段类型中指定的协议,把数据包传递给相应的协议处理。由于这个案例中,数据包中是一个回应请求。主机乙就会把这个数据包交给ICMP协议处理。ICMP协议会应答这个请求,同时把这个数据包丢弃并迅速生成一个新的有效负荷来作为回应应答。然后主机乙会利用同样的过程把数据包以及目的MAC地址(路由器对应接口的物理地址)传递到下一层,让其生成帧。在数据帧上,会带有目的MAC地址、源MAC地址、数据包、以太网字段类型、帧校验序列字段等内容发送到下一层。然后再一位位的传送到物理媒体。 
    第十二步:路由器再重复第六步到第十步的过程,把数据包从一个接口交换传递到另一个接口中。然后主机甲就收到一个回应信息,表示到主机乙的道路是通的。 

    以上这个十二个步骤就完成了IP路由选择的全部过程。再复杂的网络,也只是中间多了几个节点,多重复了几个步骤而已。网络管理员了解了这个IP路由选择的过程,那么在日后网络故障的排查中,会更加的得心应手。

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  • TCPIP详解 IP路由选择

    2019-01-23 10:09:42
    在本篇文章中,将通过例子来说明IP路由选择过程。 如图所示,主机A与主机B分别在两个不同子网上,中间通过同一个路由器连接。如果主机A请求与主机B进行通信,主机A寻找主机B的位置的过程就可以理解为IP路由选择的...

    TCP/IP详解 IP路由选择

    在本篇文章中,将通过例子来说明IP路由选择过程。

    在这里插入图片描述

    如图所示,主机A与主机B分别在两个不同子网上,中间通过同一个路由器连接。如果主机A请求与主机B进行通信,主机A寻找主机B的位置的过程就可以理解为IP路由选择的过程。

    现在主机A的用户通过Ping命令确认与主机B的连通性。ping命令看似简单,但是其中IP路由选择的过程还是需要很多步骤。具体步骤如下:

    1. 当在主机A上输入ping 10.142.148.10后,主机A的因特网控制报文协议(ICMP)创建一个回应请求数据包,其数据域中只包含有字母。

    2. ICMP协议会将刚刚创建的回应请求数据包(有效负荷)转交给因特网协议(IP协议)。IP协议会对这个数据包进行封装,创建一个数据包。在IP协议创建的数据包中,包括主机A的IP地址,目的主机B的IP地址以及值为01h的协议字段。当数据包达到主机B时,主机B通过判断协议字段01h,将这个有效负荷交给ICMP协议处理。

    3. IP协议创建数据包后,会判断目的主机B的IP地址是处于本地网络中还是处于远程网络。根据IP地址规则,主机A、B属于不同网络。此时IP协议所创建的数据包会被发送到默认的网关。(在每个终端设备中,网络配置中需要包含自身的IP地址,以及默认到的网关地址。在不同网络之间的主机互相通信,依靠的就是网关设备)

    4. 如图中所示,默认的网关就是图中的路由器。此时我们需要确认路由器的MAC地址。假设路由器对应连接到主机A的路由器网络接口的IP地址为10.142.149.1,那么主机A(10.142.149.6)的默认网关配置为10.142.149.1,。现在要将IP数据包发送到对应的路由器网络接口10.142.149.1上,就必须知道这个接口的物理地址,也就是MAC地址。只有知道MAC地址,IP数据包才能够从网络层传递到底层的数据链路层并根据链路层的规则生成帧。之后主机A才能把链路层中的包发送到IP地址为10.142.149.1的路由器接口上。在本地局域网中,主机只可以通过硬件地址进行相互通信。所以当主机A要把数据包发送给对应的路由器接口时,必须提前知道这个路由器对应的MAC地址。这时就需要用到ARP协议,ARP协议的具体讲解后面会单独写一篇笔记进行分析。主机A会先检查本地的ARP缓存,查看一个默认网关的IP地址是否有对应路由器接口的MAC地址。如果ARP缓存表中有对应的记录,表示IP地址已被成功解析。此时,IP层会将数据包传递到数据链路层并生成帧。其中目的主机B的MAC地址也将和数据包一起传递到数据链路层。通常情况下,在主机A中,可以通过ARP命令来查看主机当前的IP地址与MAC地址对应表。

    5. 生成数据帧。当IP数据包和目的主机B的MAC地址传递给数据链路层后,局域网驱动器将用以提供媒体访问服务,以通过以太网进行数据传输。通过一些控制信息封装IP数据包,形成数据帧。数据帧中包含有目的主机B和源端主机A的MAC地址,以及以太网类型字段。以太网类型字段主要用来描述交付这个数据包到数据链路层的网络层协议。数据帧结尾是一种被称作为帧校验序列的字段,它装载循环冗余校验计算值的区域。总结一下,以这个例子来说,主机A的数据链路层中生成的数据帧包括目的地址MAC地址(指的是对应路由器接口的MAC地址)、主机A自身的MAC地址、以太网类型字段、数据包、帧校验序列。注意:这个传输过程中,目的地址不是主机B的MAC地址,而是与主机A对应的路由器接口的MAC地址。最后数据帧到物理层以位(bit)的形式传输。

    6. 路由器接口接收这些位(bit)并且重新合并成数据帧。接收完毕后,会进行CRC过程并核对保存在帧校验序列字段中的内容。如果值互相不匹配,则数据帧将会被丢弃。如果两个值相同,则路由器接口将会接收主机A传输过来的数据帧,并核查数据帧中的目的放的MAC地址,是否与自身MAC地址匹配。路由器还会查看数据帧的以太网类型字段,以了解在网络层采用的协议类型,然后路由器就会抽出数据帧中的数据包,丢弃其余内容。抽取后的数据包传送给以太网类型字段中列出的上层协议。在本例中为IP协议。

    7. IP协议接收这个数据包后,检查目的IP地址。在本例中,由于数据包中的目的地址与接收路由器所配置的任何地址都不相匹配,所以路由器会在自己的路由表中查看目的IP网络的地址。本例中,由于路由器同时还连接着10.142.148.10,所以在这个路由器中的路由表中,有相关的记录。若没有相关记录,则这个数据包会直接被丢弃。数据包被丢弃后,会向主机A发送一个“目标地址不可达”的错误信息。

    8. 如果路由器在它的路由表中找到了对应的网络地址记录,则数据包就会被转发到路由器的输出接口。在本例中,就是路由器用来与主机B连接的接口。路由器会将这个数据包交换到对应接口的缓冲区内。

    9. 接下来就是路由器接口缓冲区中数据包处理情况。这个接口缓冲区需要知道目的主机B地址的MAC地址。因为现在数据包中包含了目的主机B的IP地址,所以路由器会根据这个IP地址检查本地ARP缓存表,如果主机B的MAC地址已经被解析并缓存在路由器的ARP缓冲中,则这个数据包和主机B的MAC地址会被传递到数据链路层以便重新生成数据帧。在路由器以前跟主机B通信过的情况下,主机B的IP与MAC地址的映射记录会在路由器中缓存四个小时。超过四小时未再通信的话,IP与MAC地址的映射记录将会被删除。如果在路由器ARP的缓冲表中没有这个映射记录,则路由器接口被在其连接的子网内部发送一个ARP请求。ARP请求是以广播方式发送的,子网内部所有的主机都会受到这个请求,发现这个请求的主体是10.142.148.10的MAC地址。这时各个主机会检查自己的IP地址,发现不匹配,就会抛弃这个ARP请求包。而主机B检查自己的IP地址,发现匹配成功,这时主机B就会进行响应,将自己的MAC地址告诉路由器。因此路由器就能够得知目的主机B的IP地址和MAC地址,就会把数据包和目的主机B的MAC地址传递到底层的数据链路层中。当然这时,路由器也会把主机B的IP地址和MAC地址缓存到自己的ARP缓冲表中,以备下次使用。

    10. 路由器随后会生成数据帧,传送到物理层,以位的方式发送到物理媒体上,在网络介质上进行传输。

    11. 主机B接收到数据帧后进行CRC校验过程。校验结果与帧校验序列中字段内容相同的话,则数据帧中目的方的MAC地址会被读取,主机B会比对这个MAC地址与自己的MAC地址是否相同。如果相同,则会抽取其中的数据包,并根据以太网字段类型中指定的协议,把数据包传递给相应的协议处理。在本例中,数据包中是一个回应请求,所以主机B会把这个数据包最终交给ICMP协议处理。ICMP协议会应答这个请求,同时把这个数据包丢弃并迅速生成一个新的有效负荷作为回应应答。然后主机B会利用同样的过程把数据包以及目的MAC地址传递到下一层,让其生成数据帧,通过物理介质传递到对应的路由器接口上。

    12. 路由器会重复上面对应的步骤,把数据包转交到另一个接口上进行传递,随后主机A就接收到一个回应应答信息,表示主机A到主机B的网络是通的。

      以上就基本阐述了IP路由选择的全部过程。在本篇笔记中,列举的是一个路由器节点的例子。像多路由器的转发的情况也是同一个道理,到达每个路由器时都会先搜索路由表,以确定下一步数据传输到哪里或者是丢弃。大致步骤都是相同的,对于IP数据包,其在网络中的流向基本上是一个套路:

      1. 主机A的传输层将数据交给网络层,网络层添加IP首部,如双方IP地址,TTL等信息,封装称为IP数据包,然后通过ARP协议获取目的MAC地址后,将数据包交给数据链路层。
      2. 数据链路层根据IP、MAC地址,将数据帧封装为物理帧,通过物理媒体传输。
      3. 主机B接收物理帧,判断MAC地址。如果与自己MAC地址匹配,就把数据帧交给网络层处理。
      4. 网络层判断IP地址是否匹配,如果是发给自己的,则再移交上层协议处理;如果不是,则在路由表中查找此IP地址的下一跳地址,并将数据通过内存从接受数据网卡的IP程序copy到发送数据网卡的IP地址。在发送接口中, 通过ARP请求获取下一跳的MAC地址,IP程序将数据包和目的MAC地址交给数据链路层,然后封装为数据帧,通过物理媒体传输数据帧。

      在IP路由选择的过程中,我们可以发现路由表的作用是不可或缺的。下一跳的地址还是直接丢弃数据包,都是与路由表息息相关。下一篇笔记将会简单介绍一下路由表的形式与作用。

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  • (2)ip数据报的路由和转发:ip数据报文的路由和转发发生在除目标机器之外的所有主机和路由器上。他们决定数据包是否应该转发以及如何转发。 1.IP服务特点 ip协议是TCP/IP协议族的动力,为上层协议提供无状态,无...
  • IP路由过程分析

    千次阅读 2017-04-11 10:35:02
    TCP/IP协议簇是目前互联网应用最广的协议栈,谈到TCP/IP协议栈就不能不讲一讲IP路由的问题,因为在我们使用的网络通信中几乎每时每刻都在发生着IP路由的事件……。当你在网络世界中还是一位新手的时候,你也许认为...
  • 一步一步学习IP路由流程

    万次阅读 多人点赞 2016-08-16 14:51:30
    TCP/IP协议簇是目前互联网应用最广的协议栈,谈到TCP/IP协议栈就不能不讲一讲IP路由的问题,因为在我们使用的网络通信中几乎每时每刻都在发生着IP路由的事件……。当你在网络世界中还是一位新手的时候,你也许认为...
  • IP协议协议--IP路由

    千次阅读 2017-11-20 18:37:26
    《Linux高性能服务器编程》...1. IP模块工作流程  操作系统内核中的IP模块的工作流程如下图概括:   绿色箭头表示IP数据报的数据走向:   (1) IP模块接收到来自数据链路层的IP数据报后,对其头部执行CRC校验,
  • IP协议------路由选择

    千次阅读 2018-06-04 15:26:08
    在每个路由器中都会维护一张路由表,路由表的每一行有三个基本消息:目的网络 下一跳IP地址 子网掩码 当路由器收到数据报后,会做如下处理:(1)解析数据报中的目的IP地址;(2)将该IP地址和路由表的第一行的...
  • IP路由过程详解

    千次阅读 2019-12-27 10:35:24
    路由转发过程: 当主机A发向主机B的数据流在网络层封装成IP数据包,IP数据包的首部包含了源地址和目标地址。主机A会用本机配置的24位IP网络掩码255.255.255.0与目标地址进行与运算,得出目标网络地址与本机的网络...
  • 路由选择过程与原理

    万次阅读 2015-12-07 18:38:13
    路由选择是发生在互联网络(如通过路由器连接的独立网络)上的数据分组转发过程,如下图所示。当主机发送数据分组时,它或者是对于同一网络上的本地主机或者是对于远程网络上的主机。如果数据分组没有本地IP网络地址,则...
  • IP路由基本概念,Linux下路由的配置,查看,增删实际操作
  • 1IP路由原理 路由是指导IP报文发送的路径信息。(就是指导路由器如何进行数据报文发送的路径信息) 2直连路由和静态路由 根据路由器学习路由信息、生成并维护路由表的方法包括直连路由(Direct)、静态路由...
  • 路由器收到IP报文进行转发时的处理流程,以及IP报文发生的变化。路由器各种处理的结果等详细流程图。
  • IP路由到底是什么?

    2020-08-30 09:34:00
    IP Routing(IP路由)是不同网络设备通信的基础,通过IP路由,查找到拟建立通信的设备. 1、在 直连(point-to-point link)或 共享网络中(on a shared network):IP报文直接发送给 目的主机 2、在 非直连或共享...
  • 浅谈网络层IP路由原理

    万次阅读 2018-07-17 15:29:26
    因特网上的每个路由器都存储有一张表,称为路由表(routing table),路由器正是依据路由表的内容将各个 IP 分组转发到正确的去处。 注意: 路由器上的路由表反映的是该路由器与相邻路由器之间的连接关系,以及任何...
  • IP路由及静态路由配置

    千次阅读 2016-07-08 17:17:31
    IP路由就是根据IP地址在不同网络之间转发数据的过程。它决定了IP数据包从 源网络到目的网络怎么走,也就是规划一条到目的地的路径。实现这个功能的设 备就是路由器,每个路由器都保存着一张路由表,表中每个条目...
  • IP路由: IP转发: ICMP重定向报文: IP协议:全称:Internet Protocol(网际互连协议) IP协议的特点: IP协议是TCP/IP协议族的动力,它为上层协议提供无状态,无连接,不可靠的服务。 无状态是指IP通信不...
  • 距离向量路由选择

    千次阅读 2019-11-06 21:50:43
    距离向量路由选择 ​ 距离向量路由选择是通过对Bellman-Ford算法进行适当修改,找到任意两结点之间的最短路径。 ​ 先介绍一下Bellman-Ford算法: 1 Bellman-Ford算法 ​ 这个算法基于这样一个事实,如果结点 i 的...
  • 路由选择路由协议与路由算法

    千次阅读 2019-01-12 16:12:28
    路由选择路由协议与路由算法 ...什么是路由选择 百科的说法: 路由选择是指选择通过互连网络从源...我的理解:路由选择的目的就是为 IP 数据包选择出一条合适的路。 什么是路由协议 百科的说法: 路由协议是在路...
  • 中文名: TCP.IP路由技术[第二卷](CCIE职业发展系列) 原名: Routing TCP.IP,Volume 2 作者: Jeff Doyle译者: 毕立波资源格式: PDF 版本: 扫描版 出版社: 人民邮电出版社书号: 9787115100962发行时间: 2002年 地区: ...
  • 研究了一种资源约束最短路径优先(RCSPF,Resource-Constrained Shortest Path First)...另外,由于采用源路由以及在选路由 过程中采用资源预分配机制,因此增强了对 GMPLS信令系统的支持。同时,为了解决在资源不足情 况下
  • TCP/IP协议和路由协议

    千次阅读 2019-05-12 22:46:39
    TCP/IP协议和IP地址 起源: 特点: ⑴ 开放的协议标准: 可以免费使用,并且独立于特定的 计算机硬件与操作系统。 ⑵ 独立于特定的网络硬件: 可以运行在局域网、广域网 ,更适用于互联网中。 ⑶ 统一的网络...

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