互联网的“ip分组交换技术”

(1)从名字分析

从“ip分组交换”这个名字中,我们看看涉及哪些事情。

1)交换
主要涉及两类交换。

· 交换机:负责网内部数据交换
· 路由器:负责网间的数据交换。
ip分组交换技术的核心就是路由器的网间数据交换。

事实上,“ip分组交换”中的交换二字,重点指的是路由器实现的网间交换。在实现网间交换时,路由器会暂存数据,等路由器找到合适的转发路径后,再将数据转发出去。


2)分组
意思是将数据拆分成很多小的部分,分别对这些数据加一些额外的标记(包头包尾),然后再发送出去,收到的一方会将收到的不同部分的数据拆包(去掉包头包尾),然后将数据拼凑在一起,得到的就是完整的数据,应用程序拿到这个数据你就可以使用数据做事了。

封包拆包的事谁来做?
专门由实现TCP/IP协议的代码来做。

3)Ip
路由器在实现的网间数据交换时,以路由器为界,分为内网和外网,内网和外网分别属于不同的Ip网段,ip网段内的各计算机、路由器都被分配了该网段的ip地址,所以一定涉及ip地址的使用。

(2)ip分组交换原理

1)ip分组交换图示
当然这里需要有一个假设的前提,数据一定会过路由器,如果只是网段内的计算机之间通信的话,数据就只过交换机,就不需要经过路由器了。

ip分组交换技术的核心设备就是路由器,要说明路由器的作用,我们要必须举数据必须过路由器的例子。

图:


2)步骤描述
有了上面的分析,现在就好理解“ip分组交换”技术了,该技术的基本原理就是,

第一步:将数据分成很多的份,每份就是一个分组

第二步:路由器实现网间的分组数据的交换,让数据从一个网段到另一个网段,最终通过目标ip找到目的计算机

源计算机和目标计算都是通过路由器连接在了互联网中,互联网的中心是一堆的路由器,因此源计算机将这些分组数据甩给路由器,路由器会甩给下一站路由器,直到通过目标Ip的比对,找到目标计算机。

这个过程中会经过一系列的路由器,路由器会通过寻径算法,找到一条合适的通路将分组数据交换传输到目的地,数据被分成了很多的份,每份数据走的路径并不一定相同,因为根据网络的繁忙情况,路由器寻经算法会随时为分组数据更改路径。

第三步:目标计算收到所有的分组数据后,将数据拼凑在一起,就得到了完整的数据。
有很多的疑问?

3)再谈路由器的作用
(a)是骑墙的网间设备
路由器将网络分为了内网和外网,为了便于说明,这里就不再说成是内网和外网,而说成A网和B网。

骑墙设备的特点是,路由器既属于A网同时也属于B网,因此路由器必须要有两个ip地址,一个是A网ip另一个是B网ip。

(b)实现网间数据交换
将数据从A网交换到B网,或者说从B网交换到A网。

比如数据从A网交换到B网时,路由器首先要作为A网的设备,接收A网设备发送的分组数据时,这时路由器需要使用
A网的ip。

路由器接收到分组数据后,需要交换到B网中,并在B网中传输,此时路由器属于B网中的设备,路由器就必须使用B网的ip。

(c)站在路由器的角度再次理解什么是“ip分组交换”技术
路由器的关键作用就是,实现分组数据在不同网段间的交换,不同网段的网络会有各自的ip网段,如果给“路由器网间交换的过程”一个简洁称呼的话,就是“ip分组交换”。

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