4.4、IP 数据报的发送和转发过程

8月前作者：伤如之何? 分类：Toy博客阅读(32) 违法举报

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IP 数据报的发送和转发过程包含以下两部分:

主机发送 IP 数据报
路由器转发 IP 数据报

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

如下两个网络都配置了网络地址和子网掩码，给网络中的各主机和路由器的接口配置了相应的 IP 地址和子网掩码

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

同一个网络之间的主机可以直接通信，属于直接交付

不同网络中的主机之间的通信，需要通过路由器来中转，这属于间接交付

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

1、主机发送过程（指定默认网关）

假设主机 C 要给主机 F 发送 IP 数据报

主机 C 将自己的 IP 地址和子网掩码相与，就可以得到主机 C 所在网络的网络地址

既然主机 C 要给主机 F 发送 IP 数据报，那主机 C 肯定知道主机 F 的 IP 地址

主机 C 将主机 F 的 IP 地址与自己的子网掩码相与，就可以得到目的网络地址

该地址与主机 C 的网络地址不相等，因此主机 C 就知道了主机 F 与自己不在同一网络

主机 C 需要将 IP 数据包传输给路由器，由路由器将 IP 数据包转发给主机 F

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

那么，主机 C 又是如何知道应该把 IP 数据报交给哪个路由器进行转发呢

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

实际上，用户为了让本网络中的主机能和其他网络中的主机进行通信，就必须给其指定本网络中的一个路由器，

由该路由器帮忙进行转发。

所指定的路由器，也被称为默认网关

对于本例，我们可以将路由器 R 两接口的 IP 地址指定给该接口所直连网络中的各个主机作为默认网关

这样，当我们网络中的主机要和其他网络中的主机进行通信时，会将 IP 数据报传输给默认网关，由默认网关帮忙将 IP 数据报转发出去

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

假设主机 A 要给主机 D 发送 IP 数据报

主机 A 会将该 IP 数据报传输给自己的默认网关，那么当路由器收到 IP 数据报后，又是如何转发的呢？

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

2、路由器转发过程

2.1、查表转发

假设本例中的 IP 数据报首部没有出现差错，路由器取出 IP 数据报首部各地址字段的值

路由器就要对该 IP 数据报进行查表转发了。

当我们给路由器的接口配置 IP 地址和子网掩码时，路由器就知道了自己的该接口与哪个网络是直连的

此处不需要下一跳路由器，因为接口 $0$ 与该网络是直连的

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

需要说明：路由表中可能还会有其他路由条目

这可以是用户或网络管理员手工配置的静态路由
也可以是路由器使用路由协议自动获取到的动态路由

路由器根据 IP 数据报的目的地址在自己的路由表中查找匹配的路由条目

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

路由器主要检查路由条目。

将目的地址与路由条目中的地址掩码相与得到目的网络地址
直至找到与目的网络地址相同的路由条目中的目的网络地址（即：匹配的路由条目）
按照它的下一跳指示（即：接口 $1$ ）转发该 IP 数据报

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

这样主机 D 就可以收到路由器转发来的该 IP 数据报

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

注意：在实际过程中需要设计很好的数据结构以便提高查找速度

2.2、隔离广播域

假设主机 A 给本网络中的设备发送广播数据报

在数据报首部中的目的地址字段可以填写的目的地址为

$192.168.0.127$ （本网络的广播地址）
$255.255.255.255$ （受限的广播地址）

该网络的各设备都会收到该广播数据报，但是路由器收到后并不会转发该数据报

也就是说路由器是隔离广播域的
这是很有必要的
若因特网中数量巨大的路由器收到广播 IP 数据报后都进行转发，则会造成巨大的广播风暴，严重浪费因特网资源

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

同理，主机 A 给另一个网络中的设备发送广播数据报

在数据报首部中的目的地址字段可以填写的目的地址为

$192.168.0.255$ （网络 $192.168.0.128$ 的广播地址）

主机 A 将该广播 IP 数据报传输给路由器，希望由路由器帮其转发

但路由器判断出这是广播数据报，不会转发

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

3、习题

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

答案：D

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

答案：C

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

4.4、IP 数据报的发送和转发过程

通过配置默认网关将 IP 数据报发送到相应的路由器

此处通过配置默认网关的 IP 地址为 DHCP 服务器的 IP 地址，所以将 IP 数据报发送到了 DHCP 服务器

4、小结

4.4、IP 数据报的发送和转发过程文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-416705.html

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