从网络层开始，深入探究访问一个网页的全过程（超级详细版）

6.IP寻址

网络层开始负责将这样的数据包在网络上传输，如何穿过路由器，最终到达目的地址。在这里，根据目的ip地址，就需要查找下一跳路由的地址。首先在本机，要查找本机的路由表。

查找过程是这样的:

• 根据目的地址，得到目的网络号，如果处在同一个内网，则可以直接发送。

• 如果不是，则查询路由表，找到一个路由。

• 如果找不到明确的路由，此时在路由表中还会有默认网关，也可称为缺省网关，IP用缺省的网关地址将一个数据传送给下一个指定的路由器，所以网关也可能是路由器，也可能只是内网向特定路由器传输数据的网关。

• 路由器收到数据后，它再次为远程主机或网络查询路由，若还未找到路由，该数据包将发送到该路由器的缺省网关地址。而数据包中包含一个最大路由跳数，如果超过这个跳数，就会丢弃数据包，这样可以防止无限传递。路由器收到数据包后，只会查看网络层的包裹数据，目的ip。所以说它是工作在网络层，传输层的数据对它来说则是透明的。

• 如果上面这些步骤都没有成功，那么该数据报就不能被传送。如果不能传送的数据报来自本机，那么一般会向生成数据报的应用程序返回一个“主机不可达”或 “网络不可达”的错误。

关于NAT转换

• 如果是在局域网中,每台电脑都有自己的私网IP,在对外传输的时候,会经过NAT转换,改成路由器的公网IP

7.ARP协议获取MAC地址

ARP协议是将IP地址映射成MAC地址的,由于是IP协议使用了ARP协议,因此通常把ARP协议划归为网络层,但是ARP协议的用途是为了从网络层使用的IP地址解析出在数据链路层使用的MAC地址.

获取MAC地址过程:

• 主机生成一个具有目的IP地址(默认网关)的ARP查询报文,将该ARP报文放置在一个具有广播目的地址(例如FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF)的以太网帧中,并向交换机发送该以太网帧,交换机将该帧交付给所有连接的设备,包括网关路由器。

• 网关路由器在接口上收到包含该ARP查询报文的帧,发现ARP报文中目的地址IP地址匹配接口的IP地址.网关路由器因此准备一个ARP回答,指示它的MAC地址对应报文中的IP地址,它将ARP回答放在一个以太网帧中,其目的地址是源MAC地址,并向交换机发送该帧,再由交换机将该帧交付给主机。

• 主机接收包含ARP回答报文的帧,并从ARP回答报文中抽取网关路由器的MAC地址。

• 将这个MAC地址将与IP包共同传输给下层。

8.BGP外部网关协议

在网络层用BGP协议来控制路由的传播和选择最佳路由。

• 路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息。
• BGP路由通过携带AS路径信息彻底解决路由环路问题。
• BGP提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择。