TCP/IP协议学习（寻址与网关）

1、IP寻址：

现在我们假设有2个主机，主机A和主机B通信，首先主机A通过本机的hosts表或者wins系统或dns系统先将主机B的计算机名转换为IP地址，然后用自己的IP地址与子网掩码计算出自己所在的网段，比较目的主机B的ip地址与自己的子网掩码，发现与自己是出于相同的网段，于是在自己的ARP缓存中查找是否有主机B 的mac地址，如果能找到就直接做数据链路层封装并且通过网卡将封装好的以太网帧发送有物理线路上去：如果arp缓存中没有主机B的的mac地址，主机A将启动arp协议通过在本地网络上的arp广播来查询主机B的mac地址，获得主机B的mac地址后写入arp缓存表，进行数据链路层的封装，发送数据。

如果发现A和B不在一个网段中时候，A先找到A的网关C（可以看做路由器），然后网关C会把数据交给另外一个网段的网关D，如果D发现B在这个网段下，就把数据发送给B；如果发现不在，网关D会继续搜索路由表，找到可以到达B的线路。

2、网关和路由器的区别：

网关就是一个网络连接到另外一个网络的“关口”。计算机A通过自己的IP和掩码来判断与之通信的另外一个计算机B是否和他在同一个网段下，如果不在的，计算机A会通过网关将数据转发到计算机B所在的网关下，从而实现不同网段下的通信。只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。

路由器是一个获得最优路径的寻址设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。