有你的快递-IP地址

路由器小白 • 2023年10月4日 am9:10 • 路由器教程 • 阅读 96

在路由的过程中，路由器不必为网络中每一个网站都存储一个路由条目信息。那么具体是怎么工作的呢?

1、有你的快递

这回，我们先上栗子。

小明家住南京市江宁区，小刚住在南京市浦口区。他们俩在佛山的同一家网店各买了一件衣服。

卖家把两个包裹交给快递公司。那么: 快递公司在佛山的业务员需要关注两个包裹中收件人的“江宁区”，“浦口区” 这样的区别吗?

对于佛山，快递公司甚至不需要关注到“南京市”这个信息，直接把所有去往江苏省的快递交由广州总集散中心处理，广州再统一发往江苏省。而到了南京总集散中心，再分拣到各个区，街道的营业点，到了这一层，才须要区分“江宁区”和“浦口区”的信息。这就是分层的思想。

分层可以把一个复杂的逻辑简单化，每一层只需要关注与自己相关的信息单元。

路由也遵循了这样的思路。

2、IP地址

相信很多小伙伴都在自己的电脑上设置过IP地址。

而IP地址正是每一台计算机在网络中的标识符。就像是寄送快递中我们每个人的收件地址一样。

上图中，192.168.1这一串数字就好比是A省B市C区D街道。而88可类比为门牌号码。

IP地址的二进制长度是32 bits，也就是4字节。如果换算成10进制，取值范围是0 – 4,294,967,295(2的32次方减1) 。这实在是太难记忆和书写了，于是，人们把IP地址分成了4段，每段1个字节，以点为分隔符。那么每一段的取值范围就是0 – 255，一下子就方便多了。

3、子网

细心的小伙伴一定注意到了，在IP地址下面，还有一个设置，叫“子网掩码”。这又是什么呢?

其实，IP地址本身只分了两层，一层叫网络位，一层叫主机位。而分割点就是靠子网掩码来定义的。我们规定:

子网掩码为1的bit，代表其IP地址对应bit为网络位。子网掩码为0的bit，代表其IP地址对应bit为主机位。

我们回到上面的截图的例子中:

IP地址: 192.168.1.88子网掩码: 255.255.255.0

它的含义就是，对于192.168.1.88这个IP地址:

网络位是: 192.168.1主机位是: 88

还可能会有89，90 这样的主机。他们处于同一个子网中，因为他们IP地址的网络位是完全相同的。在大部分场景下，这就是我们所说的局域网。

在一个局域网内部，比如192.168.1.88须要和192.168.1.99通信，是不需要路由器参与的，因为他们都是这个屯儿土生土长的人，出家门拐个弯儿就到。

而当192.168.1.88需要访问192.168.2.88的时候，就需要交给路由器来做路由处理了。路由器在哪儿? 它就是上面那张图中的网关设置。

4、路由

假设我们在家上网，电脑需要访问三个服务器:

百度首页，IP地址: 1.1.1.10百度网盘，IP地址: 1.1.1.20淘宝首页，IP地址: 1.1.2.10

他们的子网掩码都是255.255.255.0。可是，IP地址本身把前三段都当成了网络位，并没有分层，该如何处理呢? No worry, 我们可以对前三段网络位进行人工分层。大概流程如下:

我们的电脑把数据包全部发给网关，就是家里的路由器。

路由器去公网只有一条路，就是交给电信运营商路由器A。这里，只需要有一个路由条目参与。

2.A只关注目的IP地址的第一段，都为“1”，全部交给相应负责路由器B。这里，只需要有一个路由条目参与。

3.B只关注目的IP地址的第二段，也都为“1”，全部交给相应负责路由器C。这里，也只需要一个路由条目参与。

3.C只关注目的IP地址的第三段，有“1”，有“2”，产生区别了，交给对应负责路由器D1和D2。这里，需要两个路由条目参与。

以此类推……

所以，在网络中，其实并不需要所有路由器都存放所有IP的路由信息，而是逐层路由。这像不像快递配送的流程呢?

当然，真实的过程会比这个例子要复杂很多。斗笠菌在此文对复杂的原理做了最大程度简化。专业的同行们，键盘下留人呐。