3.3路由器包的转发操作

3.3路由器包的转发操作

1. 路由器的基本知识

2. 1. 路由器是基于IP设计的

   2. 路由器包含转发模块和端口模块

   3. 1. 转发模块：判断包的转发目的地

      2. 端口模块：复制包的收发操作

      3. 1. 支持以太网，无线局域网、ADSL、FTTH

   4. 路由器端口会接收发给自己的以太网包，然后查询转发目标，再由相应的端口作为发送方将以太网包发送出去。

   5. 路由器的各个端口都具有MAC地址和IP地址

3. 路由表中的信息

4. 1. 路由器根据“IP地址”判断转发目标。
   2. [图片上传失败...(image-8ac456-1588333652723)]

1. 路由器会忽略主机号，只匹配网络号

2. 1. 目标地址：接收方的IP信息进行匹配
   2. 子网掩码：只表示在匹配网络包的目标地址时需要对比的比特数量
   3. 网关和接口：网络包的转发目标（将网络包交给接口列表中指定的网络接口，并转发到网关列表指定的IP地址）
   4. 跃点数：目标IP地址的距离（数字越大，目标地址越大）

3. 路由表的维护方法：

4. 1. 手动维护
   2. 根据路由协议机制

5. 路由器包的转发操作

6. 1. 路由器的端口具备MAC地址，只接收与自己地址匹配的包，遇到不匹配的直接丢弃。

7. 查询路由表确定输出端口

8. 1. 通过路由器转发的网络包，其接收方的MAC地址为路由器端口的MAC地址
   2. 根据目标地址和子网掩码匹配，路由器优先匹配网络号较长的，跃点数越少的进行匹配
   3. 如果路由器无法找到匹配的记录，路由器就会直接丢弃这个包。

9. 找不到匹配路由时选择默认路由

10. 1. 路由表中子网掩码为“0.0.0.0”的记录表示默认路由

11. 包的有效期

12. 1. 发送包一般会将TTL设置为64或128，
    2. 路由器会更新IP头部的TTL(Time to live，生存时间)，每次经过一个路由器时TTL会减1，
    3. TTL为0时，表示超过开了有效期，这个包就会被丢弃

13. 通过拆分功能拆分大网络包

14. 1. 一旦转发包的长度超过了输出端口能传输的最大长度，就无法发送这个包了

    2. 需要使用IP协议定义分配功能：

    3. 1. 对包进行拆分的分配功能：尽管TCP头部不适用户数据，从IP协议的角度看它也算数据的一部分。

15. 路由器的发送操作与计算机相同

16. 1. 路由器判断下一个转发目标的方法：

    2. 1. 如果路由表中的网关列表内容为IP地址时，改地址就是下一个转发目标
       2. 如果路由表中的网关列表内容为空时，则IP头部的接收方IP地址为下一个转发目标
       3. 路由器也会使用ARP查询下一个转发目标的MAC地址

17. 路由器和交换机的关系

18. 1. IP（路由器）负责将包传达给通信对象这一整体过程，而其中将包传输到下一个路由器的过程则是由以太网（交换机）负责的