【TCP/IP】IP路由选择

IP层在内存中有一个路由表，当有数据要发送时，它要对该表进行一次搜索以确认转发地址。收到的数据到达IP层时，IP层会检查数据报的目的地址是否为本机IP或广播IP：

• 如果是，就根据IP首部协议字段的协议分发到相应的模块进行处理。
• 如果不是，那么：
• • IP层被设为路由器功能，则对此数据报进行转发。
  • 否则，丢弃该数据被报。

路由表内容如下所示：

字段说明目的IP地址可以是网络地址，也可以是主机地址，由下面的标志字段区分下一跳路由器IP地址与当前网络接口直接相连的路由器或主机网络接口的IP地址，具体是哪一个由下面的标志字段区分标志一个标志区分目的IP是网络地址还是主机地址，另一个标志区分下一跳路由器是真的路由器还是网络接口网络接口指明对应的数据报应该从哪个网络接口发出去

IP路由选择的大致过程如下：

• 搜索路由表，寻找能与目的IP地址完全匹配的表目。如果找到，则发送。否则，执行下一步。
• 搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。如果找到，则发送。否则，执行下一步。
• 搜索路由表，寻找标为“默认”的表目。如果找到，则发送。否则，执行下一步。
• 发送失败，该数据不能被传送。

为一个网络指定一个路由器，也就是路由表的标志字段指明目的IP地址是一个网络地址，这使得路由表的规模不会太大。

例1：

源主机和目的主机处在同一个以太网上。源主机的IP层根据目的主机IP地址搜索路由表，找到了一个网络号匹配的表项，然后将数据发送出去。如下图所示：

以太网帧首部的目的地址是主机sun的以太网接口地址；IP数据报首部的目的地址是主机sun的IP地址。

例2：

源主机和目的主机处在不同网络中。如下图所示：

主机bsdi要发送数据到外网的服务器192.48.96.9。首先主机搜索路由表，选择默认表目发送到主机sun。因为bsdi和sun在一个以太网内，所以发送之前先用ARP协议得到sun的MAC地址。接下来，sun继续选择默认表目发送到主机netb，这里不是使用的以太网，而是SLIP协议，所以数据报不包含链路层首部。netb同样选择默认表目发送到gateway。在这之前netb通过ARP协议获得gateway的MAC地址。gateway选择默认表目以类似的方式发送到外网。注意，数据报的目的IP始终指向最终的目的IP地址。但是以太网帧首部的48bit目的地址始终指向下一站链路层地址，这个以太网地址是通过地址解析协议（ARP）来获得的。

参考：

《TCP/IP详解》 P27-P30.