大家好，我叫徐锦桐，个人博客地址为www.xujintong.com。平时记录一下学习计算机过程中获取的知识，还有日常折腾的经验，欢迎大家来访。

路由器是连接不同的局域网的一个设备，它一开始的目的是互联异构网络的。

前言

这里引用别的博客一段话方便理解，路由器的作用。

通过单纯的二层网络， 你可以把北京怡红院股份有限公司财务科办公室中的16台电脑连接起来两两通信， 16个会计可以互相通过网络聊天了。
但财务科的同志需要和东莞业务部的姑娘们对账， 这时你又要如何做呢？
这个时候， 局域网就不够用啦！你就需要用到广域网！！
你平常在家看草榴社区就是通过广域网在通信！！
这个网络的历史是这样的
刚开始， 大家搞出了局域网， 很开心。
慢慢的， 很多科研院所学术机构都搞出了自己的局域网。
慢慢的， 有人就说， 我们现在搞了这么多局域网了， 我们这些局域网之间能不能互通一下。
这样， 我们学校的学生就可以抄你们学校学生的毕业论文了， 吼不吼啊！？
大家说吼！

这样产生了一个问题，就是不用局域网设置的MAC地址不规范不通用，就好比中国用中文、日本用日本，在同一个圈子能交流，然后除了这个圈子就有问题了。
为了方便解决这个问题，就是直接再加一个网络层IP，相当于加个国际身份。

前置知识

路由表

在一个局域网内不同设备会有唯一的一个MAC地址，不同局域网的设备可以有MAC地址重复的，但是路由器有唯一的MAC地址，感觉相当于公网ip和私网ip似的。
首先主机会查看自己的路由表。

解释一下这个路由表。
第一行，第一个0.0.0.0代表着默认网关（默认路由），它的IP地址为23.158.24.1。
第二行，23.158.24.0表示子网号，当进行路由匹配的时候，将ip与掩码相与，然后看是不是等于子网号，来判断是不是在一个局域网内，这是一个本地内网所有没有网关。
举个例子吧，如果我要看23.158.24.5是不是当前子网内的主机，就与每个掩码相与，

局域网内传输

假设A要发送数据给B。
主机A会通过ARP，查路由表发现和主机B在一个局域网内，然后就会在局域网内进行ARP广播获取主机B的MAC地址。
在一个局域网内就用不到网络层了，不会经过路由器。交换机中存着一个表，存折MAC地址和交换机端口号的对应关系。通过ARP获取主机B的MAC地址后，之后数据发送到交换机，就会转发到对应主机的端口号。

非局域网传输

假如主机A要发送数据给主机C。
主机A通过查路由表发现和主机C不再一个子网下，在路由表中找到默认网关的IP（公网IP），然后通过ARP获取默认网关的MAC地址。
发送给网关后，会将包的源MAC地址换为网关的MAC地址，然后通过ARP获取目标主机网关（路由器）的MAC地址（获取目标主机MAC过程查看我的另一篇博客)。
然后路由器查路由表，查看下一跳的路由器IP地址，到达下一跳后路由器解析IP头和MAC头，发现MAC是自己(当前跳路由器）的MAC就会接受包，如果不是自己的MAC就会查路由表，发送到下一跳…最终到达目的子网，并且通过NATP找到该子网内的对应主机。