IP路由选择过程（概况）

了解完IP协议簇后，经过别人写的IP路由选择过程简单了解下数据的行走过程。

转自：https://blog.csdn.net/weixin_44059188/article/details/99628775

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，后者建立一个分组

3）建立分组后，IP判断目标IP地址位于本地网络仍是远程网络

4）IP判断出这是一个远程请求，所以必须将分组发送到默认网关，以便它可以被路由到远程网络

5）在Host_A上，配置的默认网关为172.16.10.1。所以必须知道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，主机只能经过硬件地址进行通讯，所以Host_A想要与Host_B通讯，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）

注：MAC地址只能用于LAN内部通讯，而不能用于穿越路由器进行通讯

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。若是已解析，就能够直接将分组交给数据链路层，由它封装成帧；若是还未解析，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。而后生成一个帧，它使用控制信息对分组进行封装

ping Host_B时，Host_A发送给Lab_A的帧

8）帧建立好后，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

9）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，而且将结果与FCS字段的值对比，若是不一样就丢弃该帧；相同就查看硬件地址，看指的是否是本身，若是是本身，就查看“以太类型”字段，来获悉使用的网络层协议

10）从帧中提取分组并将其余部分丢弃，将分组交给指定的协议（此处是IP）

11）IP接收分组并检查其目标IP地址。由于该目标IP地址与该路由器配置的全部地址都不匹配，所以路由器会在路由选择表中查找目标IP网络

12）路由选择表必须有前往网络172.16.20.0的路由，不然路由器将当即丢弃分组，并向始发设备发送一条ICMP消息，来讲明目标网络不可达

13）若是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)

14）路由器将分组交换到接口E1的缓冲区

15）E1的缓冲区须要知道目标主机的硬件地址，所以查看ARP缓存。若是Host_B的硬件地址之前已经被解析过了，而且包含在路由器的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；若是没有被解析过，路由器将经过E1发送ARP请求，来查询172.16.20.2对应的硬件地址，而后Host_B将做出响应，并提供本身的硬件地址。而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

16）数据链路层建立一个帧，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

17）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→肯定是哪个网络层协议（IP）

18）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→肯定将分组的有效负载交给谁

19）有效负载被交给ICMP，后者知道这是一个回应请求，所以当即对请求进行响应：将分组丢弃并生成一个回应应答

20）为封装回应应答，建立一个包含源IP地址、目标IP地址、”协议“字段和有效负载的分组

21）IP检查目标IP地址位于本地LAN仍是远程网络，因为目标设备位于远程网络中，所以须要将分组发送到默认网关

22）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

23）获悉默认网关的硬件地址后，将其与分组一块儿交给数据链路层，以便将分组封装成帧

24）数据链路层将分组封装成帧

25）这个帧被交给物理层，让它经过网络介质以每次1比特的方式发送出去

26）路由器的接口E1接收这些比特，并将它们组装成帧。而后执行CRC计算，将结果与FCS字段的值进行比较，看其是否相同

27）肯定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，肯定将其分组交给哪个网络层协议（IP）

28）协议为IP，所以分组被交付给IP。IP首先对IP报头执行CRC检查，再查看目标IP地址

29）因为路由器知道如何前往网络172.16.10.0，出站口为E0，所以分组被交换到接口E0

30）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

31）因为在一开始分组前往Host_B期间，路由器已经缓存了172.16.10.2对应的硬件地址所以将该硬件地址和分组一块儿交给数据链路层

32）数据链路层使用目标硬件地址和源硬件地址建立一个帧，而且将“以太类型”字段设置为IP，而后对整个帧执行CRC计算，并将结果放到FCS字段中

33）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

34）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”字段来肯定将分组交给谁

35）指定的接收方为IP，所以分组被交给网络层协议IP。IP检查“协议”字段，来肯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

36）ICMP在用户界面上显示一个 ！，以肯定它收到了应答。而后ICMP试图再向目标主机发送4个回应请求

这是简单的不一样网段数据路由过程。还不太详细，大概了解下过程，后面会从集中了解下各类数据封装结构、及解封装，而后把每一步的封装内容加入到路由选择过程当中。这是整个网络技术的精髓也是基础，把这些搞清楚，可以触类旁通，同时也是对进军CCIE/HCIE有利。