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简答题IP路由器具有怎样的工作流程？包括哪些工作步骤？
  • 工作步骤如下：
    （1）接收帧，并分解IP数据包，当IP数据包封装在数据链路帧中，沿某种物理网络传送到路由器的某个端口时，路由器中的数据链路层协议接收这个帧，并从中分解出IP数据包上交给IP层软件处理。
    （2）IP包头合法性验证：路由器必须对IP合法性进行验证，以确保包头有意义。如果IP数据包在下列任何一个测试中失败，它将被丢弃，同时进行错误统计。
    接收的链路层帧长度必须足够大，以容纳最小的合法IP数据包（20字节）；
    IP校验和必须正确；
    IP版本号必须为4；
    IP包头长度必须足够大，以容纳最小的合法IP数据包（20字节）；
    IP数据包总长度必须足够大，以容纳IP数据包头。
    （3）IP数据包选项处理：对于记录路由选项，路由器在选项数据域中定改自己的IP地址；对于时间戳（TimeStamp）选项，写入自己的IP地址及当前以毫秒为单位的世界标准时间计算值；对于源路由选项，要先写入自己的IP地址，后面还要做进一步的处理。
    （4）IP数据包本地提交和转发：当路由器收到一个IP数据包时，它必须决定这个数据包是应当本地提交还是向前转发。
    （5）转发寻径：当路由器决定要转发一个IP数据包时，就要选择下一个路由器的地址。路由器根据目的网络地址检索其路由表，得到一个候选路由集合；如果这个集合为空，此IP数据包被丢弃或走默认路由；如果集合中有多个元素时，将采用某种算法去掉多余元素，而得到一个最佳的路径。
    （6）转发验证：在转发IP数据包之前，路由器要有选择地进行一些验证工作。当检测到不合法的IP源地址或目的地址时，这个数据包被丢弃；非法的广播和组播数据包也将被丢弃；通过设置包过滤和访问列表功能，限制在某些方向上数据包的转发，这样可以提供一种安全措施，使得外部系统不能与内部系统在某种特定协议上进行通信，也可以限制只能在某些系统之间进行通信。这有助于防止一些安全隐患，如防止外部的主机伪装作内部主机通过路由器建立对话。
    （7）TTL处理：数据包经过每个路由器都至少把此值减少1（即使消耗的时间远小于1秒）。如果TTL值减少到0，这个数据包必须被丢弃，且路由器应当发给源站点一个ICMP超时控制报文。
    （8）数据包分段：当要转发的IP数据包总长度大于要输出的物理网络的MTU时，路由器要把这个数据包分段，分段的原则是要提高网络的传输效率，节省带宽，并且有利于提高传送路径上路由器的处理效率。
    （9）链路层寻址：在路由器中，对应每个转发的网络地址，都有一个相应的端口值。根据这个端口值，可以得知要输出的物理网络类型，同时也得到了其MTU，找到与具体物理网络相关的驱动程序入口。路由器的IP层软件与各驱动程序之间的接口设计成统一的标准，IP层软件把IP数据包、包长、目的物理网络地址、下一站的IP地址告诉驱动程序。驱动程序把从上层收到的IP数据包封装在数据链路层的帧中，根据目的物理网络地址发送出去。如果这一端口是连接在某种共享物理媒体的局域网上，驱动程序还要利用ARP等地址解析协议把IP地址转换为物理地址。

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