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主要内容

互联网路由协议

在 Internet协议(IP)中,计算机将消息拆分为数据包,这些数据包从一个路由器传到另一个路由器直至到达目的地:
图中描述笔记本电脑发送数据包到服务器的过程。笔记本电脑和服务器之间显示了一个由9个路由器组成的网络,各种线路连接它们。从笔记本电脑到路由器,再到服务器,有一条路径,用绿色箭头突出显示。
让我们一步一步地完成数据包从发源地到目的地的过程。

第一步:向路由器发送数据包

计算机将第一个数据包发送到最近的路由器。 路由器是计算机网络中使用的一种有助于移动数据包的计算机设备。
图中显示了左边的笔记本电脑和右边的路由器。箭头从笔记本电脑转到路由器,消息内容为“TO:91.198.174.192”和“FROM:216.3.192.1”。
你也可能在家中或教室中安装了路由器,这是从你的计算机发送出的数据包的第一站。

第二步:路由器接收数据包

当路由器收到数据包时,会查看其IP头。最重要的字段是目标IP地址,它告诉路由器数据包想要去到的位置。
IP 头
字段内容
源IP地址216.3.192.1
目的IP地址91.198.174.192
版本4
生存时间64
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第三步:路由器转发数据包

路由器有多条路径可以发送数据包,其目标是将数据包发送到更接近其最终目的地的路由器。
图中左边有1个路由器,右边有3个路由器。左侧路由器有一条线路通往每个右侧路由器,线路标记为1,2和3。每条线路上方都显示一个问号。
它是如何决定的?路由器有一个 转发表 ,可帮助它根据目标IP地址选择下一个路径。 该表并 没有 存储每个可能的IP地址;一共有 232 个可能的IP地址,数据量特别大,无法存储。相反,该表存储了IP地址的 前缀
IP地址前缀路径
91.112#1
91.198#2
192.92#3
...
IP地址是分层的。当两个IP地址以相同的前缀开头时,这通常意味着它们位于同一个大型网络上,如Comcast SF网络。路由器转发表利用了这一事实,因此它们可以存储更少的信息。
一旦路由器在表中找到目标IP地址的最具体行,它就会沿着该路径发送数据包。
图中的左边有1个路由器,右边有3个路由器。左侧路由器有一条线路连接到每个右侧路由器,线路标记为1,2和3。标记为2的第二条线用绿色箭头从左到右突出显示,并在其上方显示一个数据包。

第四步:最终路由器转发消息

如果一切顺利,数据包最终应该到达一个知道确切发送位置的路由器。
IP 地址前缀路径
91.112#1
91.198.174.192Direct
192.92#2
...
路由器现在可以将消息发送到目标IP地址,该IP地址可以是个人计算机或服务器。
图中显示了路由器的左边和笔记本电脑在右边。箭头从路由器转到笔记本电脑,上面显示数据包。

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