IP路由挑选，是思科网络工程师有必要要了解的一个基础知识。其实，IP路由并没有咱们想的那么杂乱。笔者在这篇文章中，将经过一个事例，来协助咱们深化了解IP路由的挑选进程。期望这篇文章能够协助咱们扫清IP路由挑选上的一些误区。

如下图，现在这么一个网络。主机甲与主机乙分别在两个不同的网段上，中心经过路由器进行衔接。现在假定主机甲要跟主机乙进行通讯，那么主机甲怎么才能够找到主机乙的方位呢?笔者现在就经过这个比如，跟咱们具体解说IP路由挑选的整个进程。在这儿，笔者以Cisco的路由器为例进行介绍。

假定现在主机甲的用户运用Ping指令，来承认主机乙的连通性问题。这个网络架构尽管比较简单，可是其路由挑选进程的进程则是一步不缺的。首要经过如下进程：

第一步：当用户在主机甲上输入PING 172.168.80.8之后，主机甲中有一个因特网操控报文协议，英文简称为ICMP。这个协议将创立一个回应恳求数据包，在它的数据域中只包含有字母。

第二步：英特网操控报文协议会将这个有用负荷(即刚创立的数据包)交给因特网协议(英文简称IP)。然后这个因特网协议也会创立一个数据包。在这个英特网协议创立的数据包中，所包含的内容要比因特网操控报文协议所创立的数据包丰厚的多。在这个包中包含主机甲的IP地址、意图地主机已的IP地址以及值为01h的协议字段。当数据包抵达主机乙时，这些内容便是告知对方，应该将这个有用负荷交给因特网操控报文协议来处理。

第三步：IP协议会判别意图IP地址是归于长途网络，仍是在本地网络。因为依据IP地址规划规矩，主机甲与主机已是归于不同的网络。此刻，方才英特网协议(IP)所创立的数据包将会被发送到默许的网关中去。在主机甲的网络特点装备中，除了有本身的逻辑IP地址，还有默许的网关地址。网关地址便是用来不同网络之间的主机进行通讯的一扇门。只要经过网关，主机甲的数据包才能够被发送到不同网络的主机乙中。

第四步：承认路由器相应接口的MAC地址。假定主机甲(IP地址为172.168.60.6)的默许网关被装备为172.168.60.1。若主机甲的数据包要发送到这个默许网关上，则就有必要知道其对应的路由器接口的物理地址，即MAC地址。因为只要如此，数据包才能够被传递到更下一层的数据链路层并依据必定的规矩生成帧。然后主机甲才能够把数据包发送给172.168.60.0网络衔接的路由器接口。在本地局域网上，主机只能够经过硬件地址来相互之间进行通讯。所以当主机甲要把数据包发送给特定的网关时，有必要要知道这个网关所对应的MAC地址。这一个进程是不可避免的。为了抵达这个意图，主机甲首先会查看自己的ARP缓存，查看一个默许网关的IP地址是否现已解析为对应接口的硬件地址。假如在ARP缓存表中现已有对应的记载，表明现已被成功解析。此刻，数据包将会被开释并传递到数据链路层并生成帧。其间意图方的硬件地址也将同数据包一同下传到数据链路层。通常情况下，在主机甲上，能够经过ARP指令来查看主机当时的IP地址与MAC地址的对应表。如下图。笔者现在电脑所设置的默许网关为192.168.0.254，后边的16位字符便是默许网关所对应的硬件地址。

第五步：生成帧。当这个数据包和意图方的硬件地址被传递给数据链路层之后，局域网驱动器将用来供给媒体拜访服务，以经过以太网进行数据传输。一个数据帧行将发生，运用一些操控信息来封装这个数据包。在这个数据帧中会包含有意图方和源方的硬件地址。以及以太网类型字段。这个以太网类型字段首要用来描绘的是交给这个数据包岛数据链路层的网络层协议。在这个帧的结束，是一种被称作为帧校验序列的字段，它是装载循环冗余校验核算值的区域。也便是说，在这个帧中，首要包含意图MAC地址(对应路由器接口的MAC地址)、源MAC地址(主机甲的MAC地址)、以太网类型字段、数据包、帧校验序列五部分内容。留意，这儿指的意图地址并不是主机乙的地址，而是里主机甲最近的默许网关地址。在第一次通讯时，主机甲并不知道主机乙的MAC地址。一旦完结帧的封装，则这个帧将会被交给到物理层。假如企业网络是运用双绞线组成的话，则将会以一次一位的方法发往物理媒体。#p#

以上五个进程首要都是在主机甲上完结。这五个进程履行结束之后，IP路由挑选过进程的前期作业就算完结了。接下来的就要看路由器的表演了。

第六步：在主机甲地点的抵触域中的每台网络设备都将接纳这些位并从头兼并成数据帧。接纳结束后，他们会运转CRC进程并核对保存在帧校验序列字段中的内容。假如这两个值不匹配的话，则这个帧将会被丢掉。假如两个值相同(主机甲的默许网关，即紧邻主机甲的路由器接口)，则网络设备会接纳这个帧，并核对意图方的硬件地址，查看他们是否也匹配。假如意图方的硬件地址也是匹配的，那么路由器将会查看这个帧的以太网类型字段，以了解在网络层上采用了什么协议，然后路由器就会抽出帧中的数据包，把其他部分内容丢掉。然后把抽出来的数据包传送给以太网类型字段中列出的上层协议，如英特网网络协议(IP)等等。

第七步：判别路由表项目。英特网网络协议(IP)会接纳这个数据包，并查看意图IP地址。在这个事例中，因为数据包中的意图地址与接纳路由器所装备的任何地址都不相匹配。此刻，路由器就会在自己的路由表中，查看意图IP网络的地址。在这个事例中，因为路由器一起衔接着172.16.80.0的网络。所以在这个路由器的路由表中，有相关的纪录。若没有记载的话，则这个数据包会被直接丢掉。若路由器丢掉数据包的话，则会发送一个“方针地址不可达”的错误信息给主机甲。

第八步：路由器转发数据包。假如路由器确实在他的路由表中找到了相应网络的记载，则数据包就会被转发到输出接口。在本例中，便是主机乙所衔接的接口。路由器会将这个数据包交流到对应接口的缓冲区内。

第九步：缓冲区中数据的处理。路由器对应接口的缓冲区需求了解意图方主机的硬件地址。因为这个数据包中现已有意图方的IP地址，所以，路由器会先查看ARP缓存表。假如主机甲的硬件地址现已被解析并保存在路由器的ARP缓冲中，则这个数据包和这个硬件地址将被传递到数据链路层以便从头生成帧。通常情况下，若路由器曾经跟主机乙通讯过的话，则这个IP地址与MAC地址的对应记载将会在思科路由器ARP缓冲表中保存四个小时。接连四个小时没有通讯的话，则这个对应的记载将会被删去。假如在路由器的ARP缓冲表中没有相关记载的话，则路由器接口会在其衔接的网络内部，发送一个ARP恳求。这个ARP恳求就像一个播送，谁我现在需求知道IP地址为172.12.80.8的MAC地址。此刻。其他网络设备发现自己不是这个IP地址，就会扔掉这个包。而主机乙发现有人在问自己的MAC地址，就会进行呼应。告知路由器，我的IP地址便是这个，我的MAC地址是多少。路由器知道意图主机乙的MAC地址之后，就会把数据包连同意图方的MAC地址传递到下一层的数据链路中。

第十步：路由器会重复上面的第五步操作，生成数据帧。并传送到物理层，以一次一位的方法再发送到物理媒体上。在网络中进行传输。

在路由器上的作业也完结。经过以上的剖析，咱们能够看到，路由器的效果首要便是进行数据交流。把其收到的数据包依据必定的规矩转发到另一个可达的接口上。路由器就好像是一个十字路口，各个数据包都依据自己所需求抵达的意图地，现在适宜的出口。

第十一步：主机乙会接纳到这个数据帧并运转CRC进程。假如运算结果与帧校验序列中字段的内容相同，则这个帧中意图方的MAC地址将会被读取。主机乙会判别这个MAC地址是否跟自己的MAC地址相同。若相同的话，则会抽取其间的数据包，并依据以太网字段类型中指定的协议，把数据包传递给相应的协议处理。因为这个事例中，数据包中是一个回应恳求。主机乙就会把这个数据包交给ICMP协议处理。ICMP协议会应对这个恳求，一起把这个数据包丢掉并敏捷生成一个新的有用负荷来作为回应应对。然后主机乙会运用相同的进程把数据包以及意图MAC地址(路由器对应接口的物理地址)传递到下一层，让其生成帧。在数据帧上，会带有意图MAC地址、源MAC地址、数据包、以太网字段类型、帧校验序列字段等内容发送到下一层。然后再一位位的传送到物理媒体。

第十二步：路由器再重复第六步到第十步的进程，把数据包从一个接口交流传递到另一个接口中。然后主机甲就收到一个回应信息，表明到主机乙的路途是通的。

以上这个十二个进程就完结了IP路由挑选的悉数进程。再杂乱的网络，也仅仅中心多了几个节点，多重复了几个进程罢了。网络管理员了解了这个IP路由挑选的进程，那么在日后网络故障的排查中，会愈加的称心如意。

【修改引荐】

1. 引荐:巧设IP路由完成不同网段互通
2. IP网络路由技能