【TCP/IP 笔记】IPv4-04 | 数据报发送、路由、路由表

参考 <The TCP/IP Guide> http://tcpipguide.com

直接传送和间接传送

• 直接传送 (direct delivery)：当数据报的发送者和接收者在同一个物理网络下，数据报是直接从发送者发往接收者的。
• 间接传送 (indirect delivery)：当数据报的发送者和接收者在两个不同的物理网络下，传送就是间接的。数据报要通过一个或多个中间设备（路由器）来实现跨网络传送。我们通常把这个间接的传送过程称为路由 (routing)。

间接传送中是包含直接传送的，间接传送中发送者发往路由器、路由器发往路由器和路由器发往接收者都属于直接传递。

路由

路由的过程其实和显示中送信的过程是很像的，假如我要从深圳福田寄一封信到日本东京都米花町5丁目39番地1号，我将信放进街道的信桶，邮递员来信桶将信带到福田区的邮政局，然后再带到深圳市邮政局 -> 广东省邮政局 -> 中国邮政局 ->日本邮政局 -> 东京都邮政局 -> 米花町邮政局…… 数据报路由也是这样，先判断目的 IP 地址是否在同一个网络，如果是便直接传送到目的地，如果不是就传送给本地的路由器（本地邮局），由路由器判断目的地址是否在它的子网上（如深圳市邮局判断目的是不是在深圳市内）或在与之直接相连的网络上，如果不在就传给下一个路由器（广东省邮局），如果在则传给对应网络的路由器（如日本邮局判断目的在东京，东京属于日本），就这样一步步传到目的地址所在的网络。

这个过程用到了一个重要的概念：下一跳 (Next-Hop)，发送者不需要知道去往全世界每个设备的路由，路由器也不需要知道，只要知道下一跳去哪就可以了。就像我要寄信去米花町，我不需要知道在哪怎么去，我只要知道怎么去街道的邮桶就可以了，然后信就通过邮递员和邮局一跳一跳的跳往目的地。

路由表 (Routing tables)

路由器接受数据报并将它传送到下一跳，那么问题来了，路由器怎么知道下一跳是谁？每个路由器都维护着一组信息，这组信息提供了不同网络所对应的路由器，这组信息称为路由表。路由表告诉路由器发往不同网络的下一跳路由器是哪个。每当数据报传送给路由器，路由器就在路由表中查找目的地址网络号所对应的下一跳路由器，然后将数据报传送给下一跳路由器。很显然路由器不可能知道去往全球每一个网络的路径，路由表也不会包含所有网络的下一跳，遇到路由表中所没有的网络时，路由器会传送给路由表中的默认下一跳，这是由网管设置的。到这里我们可以得知，下一跳不一定也通常不是目的网络，下一跳是目的网络的情况也就发生在最后一跳而已，虽然下一跳不一定是目的网络，但可以离目的更近。路由表中不仅包含与路由器直接相连网络的对应下一跳路由器，还包含路由器学习得知的一些远一点（与其不直接先连）的网络的下一跳路由器，当然这个下一跳并不是直接到达那个网络，而是通过这一跳可以离目的更近。