网络数据包从主机A传输到主机B的流程

主机A需要发送一个数据包到主机B，在整个传输流程中，源和目的IP地址是保持不变的（不考虑NAT），源和目的MAC地址是随着具体链路的变化而变化。

这里只考虑三种基本情形：A和B通过网线直连，A和B通过路由器连接，A和B通过交换机连接。真实网络中A和B的连接关系可能很复杂，但无非就是这三种基本情形的组合。

传输流程

主机A在本机的路由表中查询匹配主机B的IP的网络号；

如果能够查询到，说明主机B和主机A在同一网段（通常是在同一局域网内），则下一跳即为主机B。主机A在ARP缓存中查找主机B的MAC地址（如没有则先发送ARP广播），然后将数据包封装成帧发送至通信线路上。该帧的源MAC是主机A的MAC地址，目的MAC是主机B的MAC地址。

如果主机A和主机B是网线直连的，那么主机B直接收到主机A发来的帧。

如果主机A和B是通过交换机相连的，交换机的某个端口收到主机A发来的帧，然后根据帧中的目的MAC地址在MAC地址表中查询对应的转发端口。如果找到了，直接从该端口转发出去；如果没找到，则在除了接收到数据包以外的所有端口进行转发（广播）。

如果主机A和B是通过路由器相连的，路由器的某个端口收到主机A发来的帧，其后的处理流程见步骤4。

如果不能查询到，说明主机A和主机B不处于同一网络中，需要通过网关来进行跨网络的通信。主机A会通过默认网关（通常是路由器）来提交报文，即下一跳是路由器。主机A根据网关的IP在自己的ARP缓存中查找对应的MAC地址（如没有则先发送ARP广播），然后将数据包封装成帧发送至通信线路上。该帧的源MAC是主机A的MAC，目的MAC是路由器的MAC。

当网关路由器接收到数据帧时，首先提取包头中的目的MAC地址，在MAC表进行查询。如果找到对应项，则按对应的端口进行转发（这一步实现了与交换机一样的功能）；如果没找到对应项，则提取数据包包头中的目的IP。

如果目的IP是自己（这是可能的，比如ping路由器），则交由上层处理。

如果目的IP不是自己，则需要进行转发，在路由表中查询目的IP的转发端口和下一跳IP。若找到了对应的路由表项，则按照路由表项转发；若没找到对应的路由表项，则按照缺省路由进行转发。转发时，源和目的IP地址不变，源MAC地址改为转发端口的MAC地址，目的MAC地址改为下一跳IP的MAC地址。

Attention

如果主机A和主机B位于同一网络，并通过路由器相连，主机A发送数据包至主机B，目的MAC地址是主机B。路由器接收到主机A发送的包，取目的MAC地址在自身MAC表中查询，通常情况下是能查到的。但如果查不到，路由器不会进行广播（在每个端口都转发），因为它不知道这个MAC地址是本网段的还是外网的。路由器会进一步查询目的IP，确定转发端口，修改源和目的MAC地址，然后转发出去。所以说，路由器是包含交换机功能的，并且也首先进行交换机应做的工作（但不会进行广播），这使得内网之间的数据传输更快。