路由的原理

1.路由器的原理

• 当路由器收到一个数据包之后，它会查看其目的地IP地址，然后查看路由表中该目的地IP地址对应的接口信息
• 如果路由表中没有该目的地IP地址的路劲信息，则会将数据包丢弃，给用户返回“目标地址不可达“的信息
• 如果路由表中有该目的地IP地址对应的接口信息，则为数据包的转发选择最佳传送路径，最终送达正确的目的地。
  

2.路由器的工作原理

例如：

1）默认此图中PC1与PC2通信正常，当PC1要发送数据包给PC2，PC1会将数据包传送到同一网段的GE/0/0/0接口的R1路由器上
2）R1收到数据包后查看数据包中的目的地IP地址，再查看自己的路由表，找到传送数据包去3.0网段所对应的接口是GE0/0/1，就把数据包从GE0/0/1转发到下一跳接口GE0/0/0的R2路由器上，网络中R1和R2中间会有很多其它路由器，都是以这样的方式转发数据
3）最后R2再把数据包从GE0/0/1接口转发到PC2上

3.路由器转发数据包的封装过程

如图：PC1要给PC2发送数据，假设R1和R2上已设置好静态路由或动态路由，各设备的MAC地址由M 1–6表示
1)PC1在网络层将数据封装成IP数据包，其中包含的源地址（本机IP地址）和目的地址（PC2的IP地址），PC1会发现与PC2不在同一网段，发送数据包需要经过同一网段GE0/0/0接口的R1路由器转发
2）PC1发送ARP请求获得R1路由器GE0/0/0接口的MAC地址，PCI再将IP数据包前封装MAC头部成数据帧，其中包含的源MAC地址为M1，目标MAC地址为M2
3）R1路由器收到数据帧，把数据帧的MAC头部封装去掉，再查看IP数据包的目标IP地址，根据自己的路由表寻找到达目标IP地址的相应接口为自己的G0/0/1接口，其下一跳接口为R2的GE0/0/0接口，于是将IP数据包发送到自己的GE0/0/1接口
4）R1在GE0/0/1接口重新封装IP数据包（源地址和目标地址不变）加MAC头部为数据帧，但是这时的源MAC地址自己GE0/0/1接口的MAC地址为M3，目的MAC地址为下一跳接口MAC地址M4，R1将数据帧从GE0/0/1接口发送至R2的GE0/0/0接口
5)R2路由器从GE0/0/0接口接收到数据帧，同样的解封MAC头部，查看数据包目的IP地址，查看自己的路由表，发现目的网段与自己的GE0/0/1接口直接相连，通过ARP广播，R2路由器知道了PC2的MAC地址为M6
6）R2路由器再将IP数据包（源地址和目的地址依旧没变）转发到自己的GE0/0/0接口，进行重新封装成数据帧，此时MAC头部的源MANC地址为M5，目的MAC地址为PC2的MAC地址M6，将封装好的数据帧从GE0//0/0口转发给PC2

4.路由表的形成

路由表是在路由器中维护路由条目的集合，路由器根据路由表来做最佳路径选择

R1路由表例：

• 直连网段：如图，R1路由器的直连网段为1.0和2.0，当R1路由器上配置了GE0/0/0和GE0/0/1接口的IP地址，并且接口是呈现”UP“开启状态，R1路由器的路由表中就会出现1.0和2.0这两个直连网段以及网段对应的接口。
• 非直连网段：R1到3.0网段为非直连网段，需要手动设置静态路由或者动态路由将网段添加到路由表中，来实现R1与3.0网段之间的相连。
• 查看路由表命令：display ip routing-table

[R1]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 4        Routes : 4        

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

5.路由器与交换机的区别

1）路由器是工作在网络层中，根据路由表来选择路径转发数据包
2）交换机是工作在数据链路层，根据MAC地址表进行硬件转发数据帧

最后

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