网络协议之路由协议是什么

小编给大家分享一下网络协议之路由协议是什么,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

前面例子中,我们都是在一个局域网内折腾。今天就让我们扩大范围,在多个局域网甚至到广阔的互联网世界中遨游,看看这中间会发生什么。

这个过程中,跨网关访问是我们要了解的第一个内容。

跨网关访问

当我们要了解跨网关访问时,就牵扯到 MAC 地址和 IP 地址的变化,因此,我们先来看下 MAC 头和 IP 头的细节。

MAC 头和IP 头的细节

如图,在 MAC 头里,先是目标 MAC 地址,然后是源 MAC 地址,最后是协议类型。

在 IP 头里,最重要的就是源 IP 地址和目标 IP 地址。除此之外,还有版本号,也就是我们常说的 IPv4 和 IPv6、服务类型 TOS(表示数据包优先级)、TTL(数据包生存周期)以及标识协议(TCP 和 UDP)

当我们访问博客园时,经过的第一个网关应该就是我们配置的默认网关。当本机访问默认网关时,还是走局域网内部访问的步骤:

  1. 将源地址和目标 IP 地址放入 IP 头;

  2. 通过 ARP 协议获得网关的 MAC 地址;

  3. 将源 MAC 地址和网关的 MAC 地址放入 MAC 头中,发送给网关。

而我们的网关,一般就是指家里的路由器,是一个三层转发的设备。它会把 MAC 头和 IP 头都取下来,然后根据里面的内容,看看接下来把数据包转发到哪里。

很多情况下,人们把网关叫做路由器。其实并不准备,用这个比喻应该更为恰当些:

路由器是一台设备,它有五个网口或者网卡,相当于有五只手,分别连着五个局域网。每只手的 IP 地址都和局域网的 IP 地址有着相同的网段,每只手都是它握住的那个局域网的网关。

任何一个想发往其他局域网的包,都会到达其中一只手,被拿进来,拿下 MAC 头和 IP 头,然后根据自己的路由算法,选择另一只手,加上 IP 头和 MAC 头,然后扔出去。

注意,在上面这个过程中,有出现路由算法。接下来,我们就来认识下它。

路由算法

路由算法,又名选路算法,是提高路由协议功能,尽量减少路由时所带来的开销的算法。

路由算法可以根据多个特性来加以区分,找到到达目的地的最佳路由。

路由算法的区分点有很多,有

  • 静态与动态

  • 单路径与多路径

  • 平坦与分层

  • 主机智能与路由器智能

  • 域内与域间

  • 链接状态与距离向量

????这里主要介绍静态与动态路由算法。

静态路由

????静态路由算法,实质上是由网关配置好的映射表。

????我们家里的路由器,可能会有这样的路由配置

访问博客园,从2号口出去,下一跳是IP2;
访问百度,从3号口出去,下一跳是IP3。

? ? ? ?类似上述这样的规则就是静态路由,按照一定的语法保存在路由器里。

? ? ? ?每当要选择从哪个口抛出去的时候,就一条一条的匹配规则,找到符合的规则,就按规则办的事,从指定口抛出去,找下一跳IP。

过网关的“变”与“不变”

? ? ? ?之前我们了解到,MAC地址是一个局域网内才有效的地址。因此,MAC地址只要过网关,就肯定会改变。而IP地址在过网关后,就不一定会改变了。

? ? ? ?经过网关后,如果IP地址没有改变,那一个就是<强>转发网关强,否则,就是<强> NAT网关

<编辑>转发网关

? ? ? ?如上图,服务器一个要访问服务器B,要经过过程:

<强> 1)服务器一到网关一个

<李>

检查B的网段,发现不在同一个网段,因此发给网关

<李>

由于网关的IP地址是已经配置好了,因此发送ARP获取网关的MAC地址

<李>

发送包

而最后发送包的内容主要有:

<李>

源MAC:服务器的MAC

<李>

模板麦克:192.168.1.1网关的MAC

<李>

源IP: 192.168.1.101

<李>

目标IP: 192.168.4.101

? ? ? ?数据包到达192.168.1.1这个网口后,网口发现MAC地址是它的,就将包收进的来,然后开始“思考“往哪里转发。

? ? ? ?这时候,路由器一个中配置了规则A1:

网络协议之路由协议是什么