假设客户端有多个网卡，就会有多个IP地址，那么IP头的源地址应该选择哪个IP呢？
当有多个网卡时，在填写源地址IP时，需要确定应该填写哪个地址。这个判断相当于在多个网卡中判断应该使用哪个网卡来发送数据包。
这时就需要根据路由表的规则来确定使用哪个网卡作为源地址IP。
在Linux操作系统中，我们可以使用route -n命令来查看当前系统的路由表。
路由表
例如，根据上面的路由表，我们假设 Web 服务器的目标地址是 192.168.10.200。
路由规则的判断
首先与第一个表项的子网掩码()进行AND运算，结果是192.168.10.0，但第一个表项是192.168.3.0，两者不一致，所以匹配失败。
并与第二个条目的子网掩码进行运算，结果为192.168.10.0，与第二个条目的192.168.10.0匹配成功，因此将使用eth1网卡的IP地址作为IP的源地址数据包头。
那么假设Web服务器的目标地址是10.100.20.100，仍然按照上面的路由表规则进行判断，判断的结果是与第三条条目匹配。
第三个条目很特别。 其目标地址和子网掩码都是0.0.0.0，即默认网关。 如果所有其他条目都无法匹配，则该行将自动匹配。 然后将数据包发送到路由器，即路由器的IP地址。
IP数据包生成
至此，网络数据包的报文如下图所示。
IP层报文
这时，加了IP头的数据包说道：“IP老大给我指路了，感谢IP层给我加了IP头，让我有了远程定位的能力！我不会害怕了。”我在网上一头雾水！可是目的地那么远，下一步该去哪里呢？
06 两点传输-MAC
IP头生成后，下一个网络数据包需要在IP头前面添加MAC头。
MAC头格式
MAC头是以太网使用的头，包含接收方和发送方的MAC地址等信息。
MAC头格式
在MAC头中，两点之间的传输需要发送者的MAC地址和接收者的目的MAC地址。
一般在TCP/IP通信中，只使用MAC包头的协议类型：
MAC发送方和接收方如何确认？
获取发送方的MAC地址相对简单。 MAC地址在网卡生产时就被写入ROM中。 只需读取该值并将其写入 MAC 标头即可。
接收方的MAC地址有点复杂。 只要告诉以太网对方的MAC地址，以太网就会帮我们把数据包发到那里，所以很明显这里应该填写对方的MAC地址。
因此，首先您必须弄清楚应该将包裹发送给谁。 您只需要检查路由表即可。 在路由表中查找匹配的条目，然后将数据包发送到列出的 IP 地址。
既然知道了要发给谁，那么如何获取对方的MAC地址呢？
不知道对方的MAC地址？ 如果你不知道，就喊吧。
这时候就需要ARP协议来帮助我们找到路由器的MAC地址。
ARP广播
ARP协议会在以太网中向以太网上的所有设备广播：“这是谁的IP地址？请告诉我你的MAC地址。”
然后就会有人回答：“这个IP地址是我的，我的MAC地址是XXXX”。
如果对方与自己在同一个子网，那么通过上述操作就可以获取对方的MAC地址。 然后我们把这个MAC地址写入到MAC头中，这样MAC头就完成了。
看来每次都要广播，是不是很麻烦？
不用担心，后续的操作系统会将查询结果放到一个叫做ARP缓存的内存空间中以备将来使用，但缓存时间只有几分钟。
即发送包裹时：
查看ARP缓存内容
在Linux系统中，我们可以使用arp -a命令来查看ARP缓存的内容。
ARP缓存内容
MAC消息生成
至此，网络数据包的报文如下图所示。
MAC层消息
这时，加了MAC头的数据包非常感激，说道：“谢谢MAC老大，我知道我下一步要去哪里了！我现在有很多头兄弟了，我相信我能到达最终的目的地！” ” 带着众多团长兄弟的数据包，我终于准备出门了。
07 退出-网卡
IP产生的网络数据包只是存储在内存中的一串二进制数字信息，没有办法直接发送给对方。 因此，我们需要将数字信息转换为电信号，然后才能在网线上传输，也就是说，这才是真正的数据发送过程。
负责执行这个操作的是网卡，需要网卡驱动程序来控制网卡。
网卡驱动程序从IP模块获取数据包后，将其复制到网卡中的缓冲区中，然后在开头添加头部和起始帧定界符，并在末尾添加用于检测错误的帧校验序列。结尾。
物理层数据包
最后网卡会将数据包转换成电信号并通过网线发送出去。
唉，确实不容易。 寄包裹真的是一件很辛苦的事。 为此，一份多头数据终于踏上了寻找目的地的旅程！
08 告别-开关
我们来看看数据包是如何通过交换机的。 交换机旨在将网络数据包按原样转发到目的地。 交换机工作在MAC层，也称为二层网络设备。
交换机的收包操作
首先，电信号到达网线接口，交换机内的模块接收到，然后交换机内的模块将电信号转换为数字信号。
然后通过数据包末尾的FCS检查错误，如果没有问题则放入缓冲区。 这部分操作与计算机的网卡基本相同，但交换机的工作方式与网卡不同。
计算机的网卡本身有一个MAC地址，通过检查接收到的数据包的接收方MAC地址来判断是否是发送给自己的，如果不是发送给自己的则丢弃； 相对而言，交换机的端口不会检查接收者的MAC地址，而是直接接收所有数据包并将其存储在缓冲区中。 因此，与网卡不同，交换机上的端口没有 MAC 地址。
报文存入缓冲区后，需要检查MAC地址表中是否记录了报文接收者的MAC地址。
交换机的MAC地址表主要包含两部分信息：
交换机MAC地址表
例如，如果接收到的数据包的接收者的MAC地址是00-02-B3-1C-9C-F9，则与图中表格中的第三行匹配。 根据端口栏的信息可以知道该地址位于3端口，然后可以通过交换电路将数据包发送到相应的端口。
于是，交换机根据MAC地址表查找MAC地址，然后将信号发送到相应的端口。
当MAC地址表找不到指定的MAC地址时会发生什么情况？
在地址表中未找到指定的 MAC 地址。 这可能是因为该地址的设备还没有向交换机发送数据包，或者该设备已经有一段时间没有工作并且该地址已从地址表中删除。
在这种情况下，交换机无法确定数据包应该转发到哪个端口，而只能将数据包转发到除源端口之外的所有端口，无论设备连接到哪个端口都可以接收到数据包。
这样做没有问题，因为以太网被设计为通过网络发送数据包，然后只有适当的接收者接收该数据包，而其他设备则忽略该数据包。
有人会说：“这样会发送冗余数据包，会不会造成网络拥塞？”
其实不用太担心，因为目标设备发送数据包后就会做出响应。 只要返回响应数据包，交换机就可以将其地址写入MAC地址表中，下次就不需要将数据包发送到所有端口。
在局域网中每秒可以传输数千个数据包，多一两个数据包也没什么大不了的。
此外，如果接收方 MAC 地址是广播地址，则交换机会将数据包发送到除源端口之外的所有端口。
下面两个是广播地址：
数据包由交换机转发并到达路由器，准备离开本机子网。 这时，当数据包和交换机分开时，他们说：“谢谢交换机兄弟帮我转发到出口门口，我要去远方旅行了！”
09 出口门 - 路由器
路由器和交换机的区别
通过交换机后，网络数据包现在到达路由器，并转发到下一个路由器或目标设备。
这一步转发的工作原理和交换机类似，也是通过查表来判断报文转发的目的地。
但在具体的操作过程中，路由器和交换机是有区别的。
路由器基础知识
路由器上的端口有一个MAC地址，因此它可以作为以太网的发送方和接收方； 它也有一个IP地址，从这个意义上来说它与计算机的网卡相同。
在转发报文时，路由器端口首先会收到发送给自己的以太网报文，然后在路由表中查询转发目标，然后将以太网报文由相应的端口作为发送方发送出去。
路由器的收包操作
首先，电信号到达网线的接口，路由器中的模块会将电信号转换为数字信号，然后通过数据包末尾的FCS进行错误检查。
如果没有问题，检查MAC头中接收方的MAC地址，看看是否是发给自己的数据包。 如果是，则放入接收缓冲区，否则丢弃该数据包。
一般来说，路由器的端口都有MAC地址，只接收与自己地址匹配的报文，丢弃不匹配的报文。
查询路由表确定输出端口
完成数据包接收操作后，路由器将删除数据包开头的 MAC 头。
MAC头的作用是将数据包传递给路由器，接收者的MAC地址就是路由器端口的MAC地址。 因此，当数据包到达路由器时，MAC头的任务就完成了，MAC头就被丢弃了。
接下来，路由器将根据MAC头后面的IP头中的内容转发数据包。
转发操作分为几个阶段。 首先是查询路由表以确定转发目标。
路由器转发
具体工作流程以上图为例。
假设地址为10.10.1.101的计算机想要向地址为192.168.1.100的服务器发送一个数据包，这个数据包首先到达图中的路由器。
判断转发目标的第一步是根据数据包接收者的IP地址在路由表中查询目标地址列，找到匹配的记录。
路由匹配与上面提到的相同。 将每个表项的子网掩码与192.168.1.100 IP进行&AND运算后，将结果与对应表项的目标地址进行匹配。 如果匹配，则将其作为候选转发目标。 如果不匹配的话，继续与下一个条目进行路由匹配。
例如，第二个表项的子网掩码255.255.255.0与IP 192.168.1.100执行后，结果为192.168.1.0，与第二个表项的目标地址192.168.1.0匹配，与第二个表项的记录匹配条目将被用作转发目标。
当找不到匹配的路由时，将选择默认路由，路由表中子网掩码为0.0.0.0的记录表示“默认路由”。
路由器的发送操作
接下来就进入包裹的发送操作了。
首先，我们需要根据路由表的网关栏判断对方的地址。
知道对方的IP地址后，下一步就是根据IP地址通过ARP协议查询MAC地址，并将查询结果作为接收方的MAC地址。
路由器也有ARP缓存，所以它会首先在ARP缓存中查找，如果找不到，就会发送ARP查询请求。
接下来是发送方MAC地址字段，这里填写输出端口的MAC地址。 还有一个ether type字段，填写0080（十六进制）表示IP协议。
网络数据包完成后，会转换为电信号并通过端口发送出去。 该步骤的工作过程也与计算机相同。
发出来的网络数据包将通过交换机到达下一个路由器。 由于接收者的MAC地址是下一个路由器的地址，交换机就会根据这个地址将数据包转发到下一个路由器。
接下来，下一个路由器会将数据包转发到下一个路由器。 经过层层转发，网络报文到达最终目的地。
不知道大家有没有发现，在网络数据包传输的过程中，源IP和目的IP永远不会改变，但是MAC地址却永远会改变，因为MAC地址是网络中两个设备之间数据包传输所需要的。以太网。
在多个路由器的帮助下，数据包在网络世界中走过了许多距离，终于到达了目的地的大门！ 城门口值班的路由器发现小哥的数据包本来是发给城里某人的，于是它把数据包发送到城里，并在城里交换机的帮助下，最终转发到了城里的人。目的地。 数据包感慨道：“感谢一路走来的各界英雄的帮助！”
10 相互剥离——服务器和客户端
当数据包到达服务器时，服务器一定是高兴的。 俗话说，有朋自远方来，不亦乐乎？
服务器很高兴，于是开始给数据包剥皮！ 就像你收到了一份快递，你能不兴奋吗？
蒙皮模型
数据包到达服务器后，服务器会首先剥离数据包的MAC头，检查是否与服务器自身的MAC地址相匹配，如果匹配，则将数据包收集起来。
然后继续剥开数据包的IP头，发现IP地址匹配。 根据IP头中的协议项，我们知道上层是TCP协议。
所以，我剥掉了TCP头，里面有一个序列号，我需要看看这个序列包是不是我想要的，如果是，就把它放入缓存中并返回ACK，如果不是，就丢弃它。 TCP头中还有一个端口号，HTTP服务器正在监听这个端口号。
因此，服务器自然知道HTTP进程想要这个包，于是就把这个包发送给HTTP进程。
