路由器转发数据包的封装过程

 

一、路由概述

路由 ：从源主机到目标主机的转发过程

2、路由器的工作原理

（1）主机 1.1 要发送数据包给主机 4.1，因为 IP 地址不在同一网段，所以主机会将数据包发送给本网段的网关路由器 A。

（2）路由器 A 接收到数据包，先查看数据包 IP 首部中的目标 IP

地址，再查找自己的路由表。数据包的目标 IP 地址是 4.1，属于 4.0 网段，路由器 A 在路由表中查到 4.0 网段转发的接口是 S0 接口。于是，路由器 A 将数据包从 S0 接口转发出去。

（3）网络中的每个路由器都是按这样的步骤转发数据的，直至到达路由器 B，再用同样的转发方法从 E0 口转发出去，最后 4.1 主机接收到这个数据包。

在转发数据包的过程中，如果在路由表中没有找到数据包的目的地址，则根据路由器的 配置转发到默认接口或给用户返回目标地址不可达的信息。

上述虽然只是对路由器工作过程的简单描述，但却是路由器最基本的工作原理

路由表

• 路由器中维护的路由条目的集合
• 路由器根据路由表做路径选择

路由表的形成

• 直连网段:配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由
• 非直连网段:对于非直连的网段，需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中

静态路由

• 由管理员工配置的，是单向的
• 缺乏灵活性

默认路由

• 默认路由是特殊的静态路由
• 当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目，路由器把请求转发到默认路由接口
• 目的地为庞大的地址集合，可将数据包转发给路由器的A或S0接口

二、路由器转发数据包的封装过程

Host A向Host B发送数据，路由器对数据包的封装过程如下图所示：

源ip192.168.1.2 目的192.168.2.2

源MAC11-11 目的MAC22-22

ARP 广播解析出网关E0 MAC地址 进行第一次封装

先解封装，查看数据包的目的IP，查询路由表，确定转发路径（路线）

ARP广播 解析出路由器B E1的MAC地址。进行第二次封装

源IP 192.168.1.2 目的IP 192.168.2.2

源MAC 33-33 目的 44-44

先解封装，查看数据包目的IP地址查看路由表自己的直接网段，通过E0发给主机B

先ARP广播 解析主机B MAC地址 。进行第三次封装

源IP 192.168.1.2 目的192.168.2.2

源MAC 55-55 目的66-66

A发给B的数据包 B收到A的数据

总结：ARP表是建立连接用的，路由表用于路由之间转发用的。

路由器封装的过程IP地址不变 MAC地址一直在变

三、交换与路由对比

1、路由工作在网络层

（1）根据“路由表”转发数据

（2）路由选择

（3）路由转发

2、交换工作在数据链路层

（1）根据MAC地址表转发数据

（2)硬件转发

四、静态路由和默认路由的配置（命令）：

默认路由

[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.1

静态路由

[Huawei]ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.12.1  

其中192.168.10.0（是目的网段 ）255.255.255.0（是子网掩码） 192.168.12.1（是下一跳地址）

查看路由表

[Huawei]display ip routing-table

[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 11.0.0.2 //<主>优先级默认值60(越小越优先)  
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 12.0.0.2 preference 70 //配置浮动路由用于备份

查看网口状态的命令

[Huawei] display interface brief

总结

路由器作用是为数据包选择最佳路径，最终到达目的地，路由表是在路由器中维护的路由器条目的目的集合。

静态路由是单向的，双向通信要配制双向的静态路由。

默认路由是一种特殊的静态路由。

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审核编辑 ：李倩