direct routing & indirect routing

分三块：

1、节点中的TCP/IP协议结构

2、direct routing举例

3、indirect routing举例

 

 

1、节点中的TCP/IP协议结构

 

Figure 1描述了一个TCP/IP网络中单interface的节点结构。TCP UDP协议属于transport layer，IP/ARP协议属于internet layer。在tcp/udp和上层的network application通信的时候通过port区分。因为ip module只有一个，所以，transport layer和internet layer层通信，ip header需要有一个标明transport layer协议是哪个的字段。“o”是收发器（transceiver），“@”是MAC，“*”是IP Address。

 

 

 Figure 3的节点有2个MAC两个IP Address。特殊一点，如果没有TCP/UDP模块，如下图所示：

 Figure 5可以作为一个典型的IP-router的模型。IP packets永远不会接触到UDP TCP module。

2、direct routing举例

 场景是这样的：在这个网段上，A（alpha host）要发送一个ip packet给B（beta），详细过程如下：

1、在A的IP module有一个IP packet等待发送给B，这个packet的源IP为A的,目标IP为B的。

2、A的IP module负责计算目标IP所在的网段（即用netmask 和IP计算的netID），然后到route table中寻找匹配项。

A的route table如下

 3、找到匹配项：direct是路由方式，interface number 是接口号。然后查找arp table，寻找目标IP对应的MAC地址。

生成ethernet frame，源MAC为A的MAC，目标MAC为B的MAC。

4、如果第3步中，route table中没有找到匹配向，直接丢弃这个IP packet。

如果第3步中，ARP table中没有找到匹配项，发出以太网广播ARP Request寻找更新ARP table。

5、当IP packet到达B的ip module，会验证目标IP是否为自己的，如果是，就交给上层协议处理。

 

 

3、indirect routing举例

Figure 9有3个网段。中间通过delta路由。delta的模型见Figure 5.

场景是：A（alpha host）要发送ip packet给E（epsilon host），详细过程如下：

1、A的ip module有一个ip packet等待发送给E。经过计算网段和查找route table及ARP转换这三步，ip packet转变为下面的Ethernet frame:

 

 A的route table如下：

 2、待frame到达D的interface1，再向上送到D的IP module，再计算目标网段，查route table， 做ARP转换，最终变成Ethernet frame：

 在route table和ARP table均标明这个frame要通过interface3发送出去，于是frame通过interface3发送出去，进入E所在的网段。

3、E收到这个frame，进入E的IP module，匹配目标IP是否和自己的IP一致。发现一致，就再将packet向上层协议发送传递。

注意：整个过程中目标IP始终为E的IP，而目标MAC地址却不断变换。

 

 

参考：RFC1180