路由器处理分组 第五章 网络层 主要内容 寻址 IP寻址 MAC寻址 路由器处理分组 处理决策依据：路由表 数据如何穿越路由器？ 互联网和网络层 在网络层上，可将整个互联网看 作一组互联的子网络和自治系统 将整个互联网粘合起来的正是网 络层协议：IP (Internet Protocol). IP的任务是提供一种尽力传送 （ Best-Efforts ）的方法，将数据 报从源传送到目的 寻址 IP寻址 根据目的IP地 址，找到目的 网络 MAC寻址 根据目的 MAC地址， 找到 Addressing : Network and Host Network Address – Location part used by the router Host Address – Specific port or device on the network Network Host 1 1 2 3 2 1 3 1 2.1 3.1 1.1 1.2 1.3 两种寻址方式的比较 1 适用的网络范围不同 2 所依赖的地址结构不同 3 所处的OSI模型层数不同 4 地址数目的限制 5 两种地址的格式不一样 M
在互联网的架构中，网络层扮演着至关重要的角色，它负责协调各个子网络和自治系统的连接，使得全球的设备能够相互通信。网络层的核心协议是IP（Internet Protocol），它执行的是尽力而为的数据传输服务，确保数据报从源主机到达目的地。路由器作为网络层的关键组件，承担着数据包的处理和转发任务。
IP寻址是网络层寻址的主要方式，通过目的IP地址，路由器可以确定数据报应该被转发到哪个网络。IP地址由两部分组成：网络地址和主机地址，前者用于路由器识别目标网络，后者指明网络内的特定设备。IP地址是结构化的，具备层次性，可以表示网络的位置信息。然而，IP地址的数量有限，面临耗尽的问题。
MAC寻址则适用于小型网络，基于物理层，是平面地址，用来定位网络中的具体设备。MAC地址不包含网络信息，而是直接对应硬件接口。由于MAC地址数量巨大，目前没有耗尽的风险。
路由器在处理分组时，首先会剥去分组的头部，然后依据目的IP地址查询路由表来决定数据包应通过哪个接口转发。路由表包含目的网络地址、接口、代价、子网掩码、网关等信息，这些字段帮助路由器做出最佳转发决策。同时，路由器还维护一个ARP（Address Resolution Protocol）表，存储了子网内IP地址与MAC地址的映射关系，以便进行链路层的通信。
举例来说，路由器接收到不同的IP分组时，会根据路由表中目的网络/子网掩码与目的IP地址的匹配情况，选择合适的网关进行转发。例如，对于目的IP地址为128.96.39.129的分组，会匹配到路由表中的128.96.39.0/25条目，并通过128.96.39.11接口转发。其他地址以此类推，直到找到最匹配的条目或默认网关。
总结一下，IP寻址和MAC寻址在适用范围、地址结构、OSI模型层次以及地址数量等方面都有所不同，但它们共同作用于数据包的传输过程中。IP寻址用于确定网络路径，MAC寻址则负责在局域网内精确定位设备。路由器通过解析IP地址，查找路由表，结合ARP映射，完成数据包的跨网络传输。理解这些基本概念对于理解互联网的工作原理至关重要。
