IP路由选择过程（36步超详细解读）

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

8. 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
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，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
10. 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）
11. 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
12. 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
13. 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)
14. 路由器将分组交换到接口E1的缓冲区
15. 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
16. 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
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→确定是哪一个网络层协议（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→确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，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
20. 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
21. 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
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，将其与分组一起交给数据链路层，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，让它通过网络介质以每次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。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
27. 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）
28. 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
29. 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
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. 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
32. 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
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”字段来确定将分组交给谁
35. 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
36. 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