也谈路由表的信息由IP路由器决定发送

IP路由器根据自己路由表中的信息决定是否转发数据报。路由表包括每个目的网络的IP地址，而不是每个目的主机的地址。这样就缩减了路由表的大小，因为路由表中的信息数量直接与构成因特网的网络数量（而不是主机数量）成正比。当一个路由器接收到数据报时，它首先检査该数据报的目的IP地址，在其路由表中搜索匹配。如果目标在远端网络，路由器将该数据报发送到距最终目标更近的另一个路由器。如果目标在与路由器某个端口直接相连的网络上，则将数据报发送到这个端口。
在巨大的因特网上维护所有路由器上的路由表是很困难的。多数情况下，路由表是动态维护的，以反映目前因特网系统的拓扑结构，并且允许绕过失效的连接进行路由。路由器一般通过与其他路由器一起分担路由协议实现这样的功能。TCP/IP环境下常用的路由协议包括：路由信息协议（RIP，Routing Information Protocol)、开放式最短路径优先协议（OSPF，Open Shortest Path First)和边界网关协议（BGP，Border Gateway Protocol)。
下图列出了一个典型的用RIP创建的路由表。

路由表中的每一行是一个单独的条目，包括如下信息：
• Destination(目的地址）——I丨的网络的IP地址。路由器搜索数据报报头中的目的IP地址与这个域的匹配。
• Next Router(下一个路由器）——距离最终目标更近的邻接路由器的IP地址。要达到目的地址，本地路由器必须把数据报送给这个路由器。这个域中的“连接” (connect)值表示目的网络直接和本地路由器的某个端口直接相连。
• Hops(跳步）——路由器和目的网络之间的跳步数。数据报必须经过的每一个中间路由器算做一个跳步。
• Time(时间）——本条目从上次更新到现在的时间。路由器每次接收到某个路由的更新信息，都抛弃该路由旧的条目，然后重新初始化时间。
• Source(源地址)——为本条目提供信息的路由协议名称。
IP路由选择示例
下面这个例子说明了 IP数据报如何从一台主机在因特网上发送路由到另一台主机。图2-3-7说明其拓扑结构，包括源主机（主机A)、目的主机（主机B)、3个中间路由器和4 个不同的物理网络。
下图数据报转发示例的拓扑结构

假设在网络128. 1. 0. 0上的主机A想用Telnet协议连接网络128. 4. 0. 0上的主机 B。Telnet是-个远程终端访问协议，允许主机与另一合主机上的程序通信。
(1) K机A将IP数据报发送给路由器A
因为主机A和主机B在不同的网络上，网络A必须使用IP路由器的服务把数据报传输给主机B。根据初始设置，主机A知道它的默认网关是路由器A，IP地址为128. 1. 〇. 2。因此，K机A知道所有到主机B的数据报都必须送到路由器A。
如果主机A的ARP缓存中没有路由器A的硬件地址，它发出ARP请求并等待路由器A响应。当地址映射存在后.1:机A将送给主机B的数据报封装到目的MAC地址为 080002001231C路由器A的端口 1)，源MAC地址为080002001111(主机A)，类型域为 0800(IP)的以太网帧中，如下图所示。

图网络128.1.0. 0上的数据报
数据报中的类型域的功能是告诉路由器A以太网帧中的数据域包含IP包。路由器 A用这个信息来决定使用何种协议处理以太网帧中的内容。
(2) 路由器A将数据报转发给路由器B
当接收到来自主机A的数据报时，路由器A删除以太网报头，检査类型域，然后将数据报送给IP模块（软件进程）。IP模块检査IP包报头中的目的网络号并且在其路由表 (见图2-3-9)中定位于128. 4. 0.0的路由上。

由上图知，路由器A知道目标网络有2个跳步的距离，它必须将数据报转发给路由器B，IP地址为128.2.0.3。如果路由器A的ARP缓存中没有路由器B的硬件地址，它会发出一个ARP请求并且等待路由器B响应。得到地址之后，路由器A将数据报封装在以太网帧屮目的MAC地址为080002001233(路由器B的端口 1)，源MAC地址为080002001232C路由器的A端口 2)，类型域为0800(IP)，如下图所示。然后路由器A将帧发送到端口 2。

(3) 路由器B将数据报转发给路由器C
接收到来自路由器A的数据报后，路由器B移掉以太网报头，査看类型域，并且把数据报送给它的IP模块。路由器的IP模块检査IP包报头中的目的网络号并且在其路由表2(见下图)中，定位于网络128. 4. 0. 0的路由上。

根据上图，路由器B知道到目的网络有1个跳步的距离，它必须将数据报转发给路由器C，IP地址为128.3.0.3。如果路由器B的ARP缓存中没有路由器C的硬件地址，它会发出一个ARP请求并且等待路由器C的响应。在得到硬件地址后，路由器B将数据报封装在以太网帧中•目的MAC地址为080002001235(路由器C的端口 1)，源 MAC地址为080002001234C路由器B的端口 2)，类型域0800(IP)，然后路由器B将帧发送到端口 2,如图所示。

图路由器B发送的数据报格式
(4) 路由器C转发数据报到目的主机B
收到来自路由器B的数据报后，路由器C删掉以太网报头，检査类型域，将数据报送给其IP模块。IP模块检査IP包报头中的目的网络号在它的路由表3(见图2-3-13)中. 并定位于网络128. 4. 0. 0的路由上。

由上图路由器C发现目的网络直接连在端口 2上，它能够直接发送数据报。如果路由器C的ARP缓存中没有]:机B的硬件地址，它会发出一个ARP请求，并且等待主机B的响应。在得到硬件地址后，路由器C将数据报封装在以太网帧屮，目的 MAC地址为080002002222C主机B)，源MAC地址为080002001236C路由器C的端口 2)，类型域〇800(IP)，数据报的格式如图2-3-14所示。然后路由器C将数据报发送到端口 2。
图路由器B发送的数据报的格式

网络128. 4. 0. 0上的主机B收到数据帧后，删掉以太网报头，检査类型域，将数据报送给它的IP模块。IP模块确认该数据报是发给本机的，就删掉IP包报头，将TCP消息送给 TCP模块。TCP模块检査端口号，将消息送给本地Telnet程序访问的Telnet端口。
注意，在本例中山主机A定义的目的主机的IP地址直保持不变。在数据报向其最终目的主机传送的过程中，变化的地址仅仅是源和目的MAC地址。
最后，当主机B的Telnet程序做好响应主机A的准备之后，整个过程将反向进行。

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