【网络层】详解路由器转发数据包过程

目录

一、路由器

1、路由器是什么

2、路由表的形成

3、路由器的工作原理

4、简述路由器转发数据包的过程

二、静态路由和默认路由的配置实验

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一、路由器

1、路由器是什么

路由器：路由器是工作在网路层的设备，主要作用就是根据查路由表选择最佳路径转发数据包

网关：网关的作用就是转发，是一个具体的地址，是网段中距离路由器最近的接口，是处在网络设备上的，网关的地址一般是网段中的第一个或者是最后一个地址，只是大家习惯这么设置。

2、路由表的形成

直连网段：路由器各个接口在配置ip地址的时候，路由器会自动将接口的网段加入路由表；

非直连网段：没有连接到路由器的网段称为非直连网段，对此：

①手动配置：静态路由，人工维护路由表，配置时只能单向配置，如果要实现ping通信需要双向配置，不灵活，需要直到所有的网段才可以；

③动态路由：路由器将直连网段记录在路由表中，然后把路由表以报文的形式传输给其他相连接的路由器，路由器会相互学习，最终能够获取整个网络中的路由表

3、路由器的工作原理

路由器的工作原理就是根据查询路由表，选择最佳路径，正确转发数据包

第一步：pc1想要给pc2发送消息，通过pc1的子网掩码与pc2的ip地址相与，发现pc1与pc2不在同一网段，那么只能通过网关，所以pc1会发送ARP广播请求获取网关的mac地址，然后封装成数据帧发送给路由器AR1；（目标ip地址与源子网掩码相与判断是否再一个网段！）

第二步：路由器AR1接收到数据帧会进行拆包，发现这个是给到pc2的数据包，查找路由表发现到pc2的网段接口是C，所以封装数据帧，从C转发给到路由器AR2;（拆包—查路由表—封装转发）

第三步：路由器AR2收到数据帧后再次进行拆包，发现这是给pc2的数据，查询路由表，可以直接通过接口E转发给pc2

如果是没有找到目标ip地址，那么会从默认路由转发，或者发送一个出错ICMP报文反馈给pc1，表明目标地址不可达（也就是TYPE 3,CODE 1）

4、简述路由器转发数据包的过程

总结：

①在转发过程中，ip数据包始终不变，数据帧会不断地拆包，重新封装；

②MAC地址根据转发的点不同而变化，目标mac地址决定了下一次转发的位置；

③ip包中的原ip地址和目标ip地址为起点和终点，在转发过程中始终不变；

二、静态路由和默认路由的配置实验

如图搭建网络拓扑图：

配置静态路由和默认路由

默认路由只有末梢网络才可以配置

最后检验结果：通了