路由器转发&物理地址解析

【知识回顾】路由表项 

其中下一跳IP地址在要发往非直连网络时要用到。

几个要点：

（1）想让几台不同子网的主机直接通信，可以修改子网掩码，使几台主机处于同一网络中。

（2）一般选择该网络最小的地址分配给路由器的接口。

（3）路由器到互联网的路由=一个默认路由（即当某一目的网络IP地址与路由表中其他任何一项都不匹配时，匹配该默认路由表项目），默认路由一般写为0/0,即目的地址为0.0.0.0，子网掩码为0.0.0.0，也要会找对应的下一跳转发地址。

【题目】

某个单位的网点由4个子网组成，结构如下图所示，其中主机H1,H2,H3和H4的IP地址和子网掩码如下表所示。

PS：注意上图中如R3路由器上下2个IP地址只是路由器接口的IP地址，一个路由器有上下两个！

（1）请写出路由器R1到4个子网的路由表

【解析】

子网=子网内主机IP地址 与 子网掩码 相与。（0与任何x相与=0,1与任何x相与=x）

将H1,H2,H3,H4的IP地址分别与它们的子网掩码进行“与”操作，可得到4个子网的网络地址，分别为202.99.98.16、202.99.98.32、202.99.98.48、202.99.98.64,因此路由器R1到4个子网的路由表如下表：

注：

1）前两个目的网络与R1直连，所以没有“下一跳”；而下面两个是R2路由器“上”端口地址！！

2）有的题目还需要将目的网络聚合！！小心。

（2）试描述主机H1发送一个IP数据报到主机H2的过程（包括物理地址解析过程）

【解析】

1）主机H1首先构造一个源IP地址为202.99.98.18、目的IP地址为202.99.98.35的IP数据报，主机H1先把本子网的子网掩码与H2的IP地址逐位相与，所得结果不等于H1的网络地址，因此H1与H2不在同一子网，无法直接交付，然后将该数据报传送给数据链路层。

2）主机H1通过ARP获得路由器R1（202.99.98.17）对应的MAC地址，并将其作为目的MAC地址（其实就是默认网关的MAC地址），将H1的MAC地址作为源MAC地址填入封装有IP数据报的帧，然后将该帧发送出去。

PS：上面再次印证了MAC地址只具有本地意义，ARP也只能工作在同一局域网中。

3）路由器R1收到该帧后，去除帧头与帧尾，得到IP数据报，然后根据IP数据报中的目的IP地址（202.99.98.35）去查找路由器，得到下一跳地址为直接相连。

4）路由器R1通过ARP得到主机H2的MAC地址，并将其作为目的MAC地址，将R1的MAC地址作为源MAC地址填入封装有IP数据报的帧，然后将该帧发送到子网Net2上。

5）主机H2将收到的帧，去除帧头与帧尾，并最终得到从主机H1发来的IP数据报。

注意：在2）中（发出的帧），帧目的MAC地址为默认网关的MAC地址；

在4）中（接收的帧），帧的源MAC地址为默认网关的MAC地址。

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