ip转发详解(h3c经典教程)

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1、IP转发详解1.1培训目标通过本章的学习，你应该能够理解IP转发的基本原理，了解路由器/交换机中IP转发和转发过程中常见业务的处理流程，能够了解Comware快速转发实现的原理及其转发性能的评价，还应该掌握基本的网络诊断方法。1.1转发的基本概念1.1.1网络中的数据流在数据通信网络中，设备之间的通信大都基于TCP/IP协议。在IP网络上运行特定应用功能的设备都可称为端系统，PC就是最常见的一种端系统。网络中的路由器和交换机就是用来互连不同的端系统，让它们进行透明的通信。我们先以一个例子来简单说明局域网络中常见的数据流。办公室的两台PC：A和B通过交换机互连，IP地址属于同一

2、网段，A通过FTP协议下载B的资料。B的FTP服务端软件将应用层数据打包，其上的操作系统负责将这些数据报文逐层封装，直到封装B的MAC地址信息后，才通过以太网卡将报文发出去。交换机物理层接收到该报文后检查报文的目的MAC地址，然后查找自己的MAC---端口对应表，为该报文找到恰当的出端口，最后通过物理端口发送。A的以太网卡收到这个以太报文后，判断目的MAC是否是自己的，若不是则丢掉，若是则交给操作系统作进一步处理，最后，这些数据包被正确送到FTP客户端。这就是所谓的二层交换过程。我们再用一个例子来说明广域网络中的三层转发过程。在杭州出差的小张在宾馆通过宽带网络连上在北京的邮件

3、服务器，收发电子邮件。邮件客户端的数据不能直接解析到邮件服务器的链路层地址，需要借助宾馆的宽带接入设备作三层转发，可能会再经过若干次的三层转发，数据才能够到达服务器。1.1.1二层交换首先，我们需要搞清楚二层交换机和HUB的区别。其实很简单，二层交换机比HUB聪明。当从网络中收到一个数据帧时，HUB在所有的端口都发一份，而交换机只在目的设备连接的那个端口发一份数据。二层交换是指在LAN中的报文转发，下面就结合交换机工作原理来介绍一下LAN中的报文转发。如图所示，从外部网络来一个报文进入LAN中，已知它的目的主机就在这个LAN中，但是它只知道目的主机的IP地址，这样就需要地址解

4、析协议（ARP）来帮助它找到目的主机的链路层地址，这时路由器就会发送ARP请求，在LAN中寻找与报文目的IP地址对应的MAC地址及此主机连接的端口。这样，就完成了LAN内的寻址。同时在二层交换机上会有一张MAC地址表来帮助以后报文进行LAN内的转发。1.1.1三层IP转发三层IP转发和二层交换有什么区别呢？最主要的区别是他们寻找目的地的关键字不同，二层交换是链路层地址，三层转发是IP地址。链路层地址----MAC地址通常存在于一个平面地址空间，没有清晰的地址层次，只适合于同一网段内主机的通信，对于不同网络之间的互连通信，考虑到可能使用不同的传输介质，不同的链路层协议，为提供更

5、大的灵活性，我们通常使用网络层地址----IP地址来寻址通信。每个路由器中都有一张路由表，这张表可以由用户手动配置，也可以从动态路由协议中学到。该表的索引是IP地址/掩码，每个表项中都存放有下一跳的IP地址和出接口。有了这张表，路由器接在收到数据包时就能做到心中有数了。如图所示，IP地址为192.4.1.1的主机要访问远端IP地址为192.5.1.1的主机。数据包需要先在接入路有器上查找路由，一般情况下接入路有器上路由表项都比较简单，对所有网段的地址都指向其直连的上游设备20.1.1.2.。然后还需在20.1.1.2上查找路由表，找到匹配项192.5.1.0/24:10.1.

6、1.1，就从10.1.1.2所在的接口通过E1链路将数据包发送出去。在10.1.1.1上接收到报文后，检查数据报的目的地址，发现在其直连网段，遂将数据报文正确送到192.5.1.1，从而完成一次完整的转发。总结IP转发的特点：1．报文逐跳转发2．报文的转发单位可以是数据包，也可以是数据流。1.1.1IP转发的模型该转发模型适用于路由器和三层交换机。路由器和三层交换机都可以实现三层转发，其主要区别在于：1．路由器支持的接口类型丰富，而三层交换机较为单一。2．路由器大多使用软件转发，支持业务较多，而三层交换机则采用交换芯片转发，速度快。作为一个三层转发设备，它的主要功能就是根据报

7、文的目的IP查找路由表，找到合适的出接口，然后根据出接口的链路层协议以及接口类型，封装适当的链路层头，进而通过物理层发送出去。但作为可管理的网络设备，应用层还需提供Telnet/SNMP/FTP等来对网络设备进行维护。应用层的数据也需要经过IP层和链路层的处理，才能将报文发送出去，同样道理，接收时判断目的IP为设备本身的报文就要交给应用层处理，不再转发了。1.1转发表简介1.1.1转发表与路由表在前面，我们一直提到查找路由表。其实，在我们的系统中，报文转发时查找的是转发表。对路由器来说，是软件转发表，而