使用TCP/IP传输电信号：IP网络包如何传输

网络包的基本知识，对于各种通信方式都是适用的，当然也适用于TCP/IP网络。不过，TCP/IP包的结构是在这个基本结构的基础上扩展出来的，因此更加复杂。

网络中有两种不同的转发设备：路由器和集线器，它们在传输网络包时有着各自的分工。

1）路由器根据目标地址判断下一个路由器的位置

2）集线器在子网中将网络包传输到下一个路由

实际上，集线器按照以太网规则传输包的设备，而路由器按照IP规则传输包的设备。

1）IP协议根据目标地址判断下一个IP转发设备的位置

2）子网中的以太网协议将包传输到下一个转发设备

还记得网络包基础知识中提到转发设备是如何知道下一个转发设备：根据网络包的头部信息。

TCP/IP网络包有两个头部：

（a）MAC头部（用于以太网协议）

（b）IP头部（用于IP协议）

首先，发送方将包的目的地，要访问服务器的IP地址写入IP头部中。这个包应该发往哪里，IP协议就可以根据这一地址查找包的传输方向，从而找到下一个路由器的位置。接下来，IP协议委托以太网协议将包传输过去。这时，IP协议会查找下一个路由器的以太网地址（MAC地址），并将这个地址写入MAC头部中。这样一来，以太网协议就知道要将这个包发到哪一个路由器上了。

网络包在传输过程中会经过集线器，集线器是根据以太网协议工作的设备。为了判断包接下来应该向什么地方传输，集线器里有一张表（用于以太网协议的表），可根据以太网头部中记录的目的地信息查出相应的传输方向。这张图中只有一个集线器，当存在多个集线器时，网络包会按顺序逐一通过这些集线器进行传输。

接下来，包会到达下一个路由器。路由器中有一张IP协议的表，可根据这张表以及IP头部中记录的目的地信息查出接下来应该发往哪个路由器。为了将包发到下一个路由器，我们还需要查出下一个路由器的MAC地址，并记录到MAC头部中。这样，网络包就又被发往下一个节点了。

网络包会通过路由器到达下一个路由器R2。这个过程不断重复，最终网络包就会被送到目的地，当目的地设备成功接收之后，网络包的传输过程就结束了。

本文摘取自周自恒翻译的户根勤编写的《网络是怎样连接的》