IP数据报如何找到它的目的地?

在上一篇 IP地址分类 我们知道了IP地址的分类和组成结构。本章则介绍数据被封装成IP数据报后,如何找到其目的地将数据交付。

  • 首先我们要了解IP地址和硬件地址的区别:

    从层次上看,物理地址是数据链路层和物理层使用的地址,IP地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种逻辑地址。 (ip地址是用软件实现,所以称逻辑地址)

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如下图我们看到,数据从高层下到低层,然后才到通信链路上传输。并且从IP数据报封装成MAC帧。
MAC帧中保存了是硬件地址,包括源地址和目的地址。当MAC根据目的地址找到目的硬件后,MAC再从低层传高层,剥去MAC封装的东西,变为IP数据报,被IP协议解析。

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  • ARP地址解析协议:(对应的还有RARP 逆地址解析协议,现在一般被DHCP代替)

    现在我们知道,网络层使用的是IP地址,但IP数据报在低层通过MAC传输(硬件地址和网络地址格式不同
    这正是ARP 要解决的问题。 它通过在主机的ARP高速缓存中存放一个IP地址到硬件地址的映射表,并且这个映射表还是动态更新(新增或超时删除)

    每一个主机中都设有一个ARP cache,里面有本局域网上 上的各个主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射列表(当然这些地址不是一开始就有的)。那么这些主机如何知道这些地址呢? 举个例子: 假设A 要向本局域网的B 发送IP数据报 ,就先在其ARP 高速缓存中查看有无B 的IP地址。如果有,就根据映射找出其硬件地址(MAC地址)再封装成MAC帧发送。 如果查不到,就给局域网广播发送一个ARP分组,B收到广播,一看,哦这哥们还不知道我电话号码,于是存下对方A的ip和硬件地址,并将自己的告诉A。 一个局域网的映射就是这样建立起来的。同时,每一个映射都有生存时间(如10-20分钟)。这样做的目的是,如果B换号了(更换设备或者硬件损坏) A则还按之前的号码打,打不通。所以如果长时间不通信,就会删除,下次重新询问。

  • 我们知道了局域网中各个主机的数据传输方式

    那么如果我想给不在同一个局域网的主机发送,如果做?
    其实很简单,这时候就是路由器该上场了。当发送的数据不是发给本局域网,就会交个路由器A路由器A用同样的方式,找到目的主机所在局域网的 路由器B,然后再由该路由器B 去找到目的主机.

  • IP数据报的格式

    数据的传输我们知道了,其实我们更关心网络层以上的一些东西。所以IP数据报到底是什么?里边到底有啥?是我们接下来要看的。

今天先写到这,时间关系 未完待续

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