【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.