除了私有IP地址之外，還有幾種特殊的IP地址。127.*的IP地址用于本機(jī)環(huán)回(loop back)測試，通常是127.0.0.1。loopback是系統(tǒng)中一種特殊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如果發(fā)送數(shù)據(jù)包的目的地址是環(huán)回地址，或者與本機(jī)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址相同，則數(shù)據(jù)包不會發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上，而是通過環(huán)回設(shè)備再發(fā)回給上層協(xié)議和應(yīng)用程序，主要用于測試。如下圖所示（該圖出自[TCPIP]）。

36.10. loopback設(shè)備

還有一些不能用作主機(jī)IP地址的特殊地址：

目的地址為255.255.255.255，表示本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播，路由器不轉(zhuǎn)發(fā)這樣的廣播數(shù)據(jù)包。

主機(jī)號全為0的地址只表示網(wǎng)絡(luò)而不能表示某個主機(jī)，如192.168.10.0（假設(shè)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0）。

目的地址的主機(jī)號為全1，表示廣播至某個網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)，例如目的地址192.168.10.255表示廣播至192.168.10.0網(wǎng)絡(luò)（假設(shè)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0）。

下面介紹路由的過程，首先正式定義幾個名詞：

路由（名詞）

路由（動詞）

路由節(jié)點(diǎn)

接口

路由表

路由條目

缺省路由條目

數(shù)據(jù)包從源地址到目的地址所經(jīng)過的路徑，由一系列路由節(jié)點(diǎn)組成。

某個路由節(jié)點(diǎn)為數(shù)據(jù)報(bào)選擇投遞方向的選路過程。

一個具有路由能力的主機(jī)或路由器，它維護(hù)一張路由表，通過查詢路由表來決定向哪個接口發(fā)送數(shù)據(jù)包。

路由節(jié)點(diǎn)與某個網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)卡接口。

由很多路由條目組成，每個條目都指明去往某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包應(yīng)該經(jīng)由哪個接口發(fā)送，其中最后一條是缺省路由條目。

路由表中的一行，每個條目主要由目的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、下一跳地址、發(fā)送接口四部分組成，如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配路由表中的某一行，就按規(guī)定的接口發(fā)送到下一跳地址。

路由表中的最后一行，主要由下一跳地址和發(fā)送接口兩部分組成，當(dāng)目的地址與路由表中其它行都不匹配時，就按缺省路由條目規(guī)定的接口發(fā)送到下一跳地址。

假設(shè)某主機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)接口配置和路由表如下：

$ ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:C2:8D:7E

inet addr:192.168.10.223 Bcast:192.168.10.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:10 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:100

RX bytes:0 (0.0 b) TX bytes:420 (420.0 b)

Interrupt:10 Base address:0x10a0

eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:C2:8D:88

inet addr:192.168.56.136 Bcast:192.168.56.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:603 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:110 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:100

RX bytes:55551 (54.2 Kb) TX bytes:7601 (7.4 Kb)

Interrupt:9 Base address:0x10c0

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:37 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:37 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:3020 (2.9 Kb) TX bytes:3020 (2.9 Kb)

$ route

Kernel IP routing table

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

192.168.10.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0

192.168.56.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1

127.0.0.0 * 255.0.0.0 U 0 0 0 lo

default 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

這臺主機(jī)有兩個網(wǎng)絡(luò)接口，一個網(wǎng)絡(luò)接口連到192.168.10.0/24網(wǎng)絡(luò)，另一個網(wǎng)絡(luò)接口連到192.168.56.0/24網(wǎng)絡(luò)。路由表的Destination是目的網(wǎng)絡(luò)地址，Genmask是子網(wǎng)掩碼，Gateway是下一跳地址，Iface是發(fā)送接口，F(xiàn)lags中的U標(biāo)志表示此條目有效（可以禁用某些條目），G標(biāo)志表示此條目的下一跳地址是某個路由器的地址，沒有G標(biāo)志的條目表示目的網(wǎng)絡(luò)地址是與本機(jī)接口直接相連的網(wǎng)絡(luò)，不必經(jīng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)，因此下一跳地址處記為*號。

如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目的地址是192.168.56.3，跟第一行的子網(wǎng)掩碼做與運(yùn)算得到192.168.56.0，與第一行的目的網(wǎng)絡(luò)地址不符，再跟第二行的子網(wǎng)掩碼做與運(yùn)算得到192.168.56.0，正是第二行的目的網(wǎng)絡(luò)地址，因此從eth1接口發(fā)送出去，由于192.168.56.0/24正是與eth1接口直接相連的網(wǎng)絡(luò)，因此可以直接發(fā)到目的主機(jī)，不需要經(jīng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)。

如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目的地址是202.10.1.2，跟前三行路由表?xiàng)l目都不匹配，那么就要按缺省路由條目，從eth0接口發(fā)出去，首先發(fā)往192.168.10.1路由器，再讓路由器根據(jù)它的路由表決定下一跳地址。

6. UDP段格式

下圖是UDP的段格式（該圖出自[TCPIP]）。

36.11. UDP段格式

下面分析一幀基于UDP的TFTP協(xié)議幀。

以太網(wǎng)首部

0000: 00 05 5d 67 d0 b1 00 05 5d 61 58 a8 08 00

IP首部

0000: 45 00

0010: 00 53 93 25 00 00 80 11 25 ec c0 a8 00 37 c0 a8

0020: 00 01

UDP首部

0020： 05 d4 00 45 00 3f ac 40

TFTP協(xié)議

0020: 00 01 ‘c”:”\”q’

0030: ‘w”e”r”q”.”q”w”e’00

‘n”e”t”a’’s”c”i’

0040: ‘i’00 ‘b”l”k’’s”i”z”e’00 ‘5”1”2′00 ‘t”i’

0050: ‘m”e”o”u”t’00 ‘1”0′00 ‘t’’s”i”z”e’00 ‘0′

0060: 00

以太網(wǎng)首部：源MAC地址是00:05:5d:61:58:a8，目的MAC地址是00:05:5d:67:d0:b1，上層協(xié)議類型0×0800表示IP。

IP首部：每一個字節(jié)0×45包含4位版本號和4位首部長度，版本號為4，即IPv4，首部長度為5，說明IP首部不帶有選項(xiàng)字段。服務(wù)類型為0，沒有使用服務(wù)。16位總長度字段（包括IP首部和IP層payload的長度）為0×0053，即83字節(jié)，加上以太網(wǎng)首部14字節(jié)可知整個幀長度是97字節(jié)。IP報(bào)標(biāo)識是0×9325，標(biāo)志字段和片偏移字段設(shè)置為0×0000，就是DF=0允許分片，MF=0此數(shù)據(jù)報(bào)沒有更多分片，沒有分片偏移。TTL是0×80，也就是128。上層協(xié)議0×11表示UDP協(xié)議。IP首部校驗(yàn)和為0×25ec，源主機(jī)IP是c0 a8 00 37（192.168.0.55），目的主機(jī)IP是c0 a8 00 01（192.168.0.1）。

UDP首部：源端口號0×05d4（1492）是客戶端的端口號，目的端口號0×0045（69）是TFTP服務(wù)的well-known端口號。UDP報(bào)長度為0×003f，即63字節(jié)，包括UDP首部和UDP層payload的長度。UDP首部和UDP層payload的校驗(yàn)和為0xac40。

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