路由确定过程

当TCP/IP需要向某个IP地址发起通信时，它会对路由表进行评估，以确定如何发送数据包。评估过程如下：

• TCP/IP使用需要通信的目的IP地址和路由表中每一个路由项的网络掩码进行相与计算，如果相与后的结果匹配对应路由项的网络地址，则记录下此路由项；

• 当计算完路由表中所有的路由项后，TCP/IP选择记录下的路由项中的最长匹配路由（网络掩码中具有最多“1”位的路由项）来和此目的IP地址进行通信。如果存在多个最长匹配路由，那么选择具有最低跃点数的路由项；如果存在多个具有最低跃点数的最长匹配路由，那么：

  • 如果是发送响应数据包，并且数据包的源IP地址是某个最长匹配路由的接口的IP地址，那么选择此最长匹配路由；

  • 其他情况下均根据最长匹配路由所对应的网络接口在网络连接的高级设置中的绑定优先级来决定，如下图所示：

   

网关和接口确定过程

在确定使用的路由项后，网关和接口通过以下方式确定：

• 如果路由项中的网关地址为空或者为本地计算机上的某个网络接口，那么在发送数据包时：

  • 通过路由项中对应的网络接口发送；

  • 源IP地址为此网络接口的IP地址；

  • 源MAC地址为此网络接口的MAC地址；

  • 目的IP地址为接收此数据包的目的主机的IP地址；

  • 目的MAC地址为接收此数据包的目的主机的MAC地址；

• 如果路由项中的网关地址并不属于本地计算机上的任何网络接口，那么在发送数据包时：

  • 通过路由项中对应的网络接口发送；

  • 源IP地址为路由项中对应网络接口的IP地址；

  • 源MAC地址路由项中对应网络接口的MAC地址；

  • 目的IP地址为接收此数据包的目的主机的IP地址；

  • 目的MAC地址为网关的MAC地址；

在此我以上面的路由表为基础，举例进行说明：

• 和单播IP地址 192.168.1.8 的通信：在进行相与计算时，1、3 项匹配，但是3项为最长匹配路由，因此选择3项。3项的网关地址为本地计算机的网络接口192.168.1.6，因此发送数据包时，目的IP地址为192.168.1.8、目的MAC地址为192.168.1.8的MAC地址（通过ARP解析获得）。

• 和单播IP地址 192.168.1.6 的通信：在进行相与计算时，1、3、6 项匹配，但是6项为最长匹配路由，因此选择6项。6项的网关地址为本地环回地址127.0.0.1，因此直接将数据包发送至本地环回地址。

• 和单播IP地址 192.168.1.245 的通信：在进行相与计算时，1、3、4、5 项匹配，但是4、5项均为最长匹配路由，所以此时根据跃点数进行选择，5 项具有更低的跃点数，因此选择5项；在发送数据包时，目的IP地址为192.168.1.254、目的MAC地址为192.168.1.7的MAC地址（通过ARP解析获得）。

• 和单播IP地址 10.1.1.1 的通信：在进行相与计算时，只有 1 项匹配；在发送数据包时，目的IP地址为10.1.1.1、目的MAC地址为192.168.1.1的MAC地址（通过ARP解析获得）。

• 和子网广播地址 192.168.1.255 的通信：在进行相与计算时，1、3、4、5、7 项匹配，但是7项为最长匹配路由，因此选择7项。7项的网关地址为本地计算机的网络接口，因此在发送数据包时，目的IP地址为192.168.1.255，目的MAC地址为以太网广播地址FF:FF:FF:FF:FF:FF。

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