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2023-08-18
IP地址和物理地址的关系解析
【摘要】：下面通过一个最简单的例子IP地址和物理地址在选路过程中的作用。主机A的IP层收到欲发送的数据报后，就比较目的主机的源主机的网络号码是否相同。这里要强调指出，在数据报的首部写上的源IP地址和目的IP地址是指正在通信的两个主机的IP地址。路由器的IP地址并没有出现在数据报的首部中。图2.17两个主机通过路由进行通信图①～⑧数据报送的顺序应当注意到，路由器由于连接在两个网络上，因此具有两上IP地址和两个物理地址。
下面通过一个最简单的例子IP地址和物理地址在选路过程中的作用。
设主机A要向主机B发送一个数据报。两个主机分别连接在两个网络上，这两个网络通过一个路由器相连。
主机A的IP层收到欲发送的数据报后，就比较目的主机的源主机的网络号码是否相同（这就是从数据报首部的IP地址中抽出网络号码net-ID部分进行比较）。如相同，则表明这两个主机在同一个网络内，这样就只需要用目的主机的物理地址进行通信。如果不知道目的主机的物理地址，则可向ARP进行查询。但当主机A和B的网络号码不一样时，就表明它们连接在不同的网络上，因此必须将数据报发给路由器进行转发。
源主机从配置中读出路由器的IP地址。然后，从ARP得到路由器的物理地址。随后将数据报发送给这个路由器。
这里要强调指出，在数据报的首部写上的源IP地址和目的IP地址是指正在通信的两个主机的IP地址。路由器的IP地址并没有出现在数据报的首部中。当然，路由器的IP地址是很有用的，但它是用来使源主机得知路由器的物理地址。总之，数据报在一个路由段上传送时，要用物理地址才能找到路由器。
图2.17是上述概念的示意图。这就是MAC地址（设物理地址就是局域网的MAC地址）用于主机到路由器之间的通信（即在一个路由段上通信），而IP地址则用于两个主机之间的通信，并用来决定找哪一个路由器。
(www.chuimin.cn)
图2.17 两个主机通过路由进行通信图
①～⑧数据报送的顺序
应当注意到，路由器由于连接在两个网络上，因此具有两上IP地址和两个物理地址（MAC地址）。主机A发送的数据报经过路由器后，数据报中的两个IP地址都没有发生变化，但数据帧中的MAC地址（源地址和目的地址）却都改变了。
最后发回来的信息是主机B向主机A的应答（⑦和⑧）。
上面的简单例子只有一个路由器。在更加复杂的例子中，两个通信的主机要经过多个网络和路由器。这时，通信的通路上紧后的路由器负责将数据报交付给目的主机。
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